Геохронологическая шкала

На геологических картах горные породы подразделяются по их относительному возрасту. Поэтому при составлении геологических карт необходимо, прежде всего, детально изучить возрастную (геохронологическую) последовательность пород, участвующих в строении изучаемого района. В связи с этим важнейшей задачей является определить относительный возраст горных пород, установить, какие породы образовались раньше и какие позднее и к какой геохронологической единице они относятся.

Среди существующих методов определения относительной геохронологии наиболее распространенными являются стратиграфический, петрографический и палеонтологический.

Стратиграфический метод заключается в изучении взаимоотношений слоев друг с другом, прослеживании их на площади и установлении последовательности образования слоев во времени. Обычно в природе слой или пласт, находящийся внизу, является более древним, чем вышележащий. Однако это бывает не всегда. Первичное залегание слоев может быть нарушено последующими тектоническими движениями. Слои часто не прослеживаются на большие расстояния, а выступают на поверхность только в отдельных обнажениях, и, следовательно, приходится их сопоставлять по внешним признакам, что иногда удается сделать условно либо вообще невозможно. Поэтому стратиграфический метод не всегда дает однозначные результаты и его приходится дополнять другими методами.

Относительный возраст слоев иногда определяют также путем изучения состава горных пород и сопоставления с аналогичными породами других участков - это литолого-петрографический метод. Однако нередко один и тот же слой слагается различными породами. В таких случаях метод сопоставления слоев по их составу применим для коротких расстояний и неприемлем для районов, удаленных друг от друга.

Наиболее надежным методом определения относительного возраста является палеонтологический, заключающийся в изучении остатков животных организмов (фауны) и растений (флоры) в породах. Обнаружение одинаковых палеонтологических остатков в породах на участках, даже значительно удаленных друг от друга, позволяет установить их одновозрастность независимо от условий залегания слоев. Палеонтологический метод всегда применяется вместе со стратиграфическим и петрографическим.

Перечисленные выше методы позволяют определять относительный возраст стратифицированных образований, то есть горных пород, залегающих слоями. К ним относятся осадочные, вулканогенные и сохранившие первичную стратификацию регионально-метаморфизованные породы.

При решении задач по расчленению и сопоставлению отложений в настоящее время все в более широком масштабе применяются методы «абсолютной» геохронологии, то есть возраста горных пород и минералов в годах. Наиболее важными из них являются радиологические, или изотопные, методы, использующие естественные радиоактивные изотопы и продукты их распада. Методы абсолютной геохронологии позволяют определять возраст осадочных, магматических и метаморфических горных пород.

Первая геохронологическая и соответствующая ей стратиграфическая шкала были приняты в 1881 г. на II Международном геологическом конгрессе в Болонье. Вся история Земли по данным эволюции земной коры и органического мира в принятой шкале подразделялась на отрезки времени (геохронологические подразделения) и толщи пород, накопившиеся за это время (стратиграфические подразделения). Для изображения на геологических картах выделенным подразделениям были присвоены определенный цвет и индекс (буквенно-цифровое обозначение). В дальнейшем при расширении знаний по геологическому строению Земли первая геохронологическая шкала претерпела ряд существенных изменений.

В Казахстане в последние годы применяется Российская геохронологическая шкала, утвержденная межведомственным стратиграфическим комитетом (МСК) и другими организациями в 1993 г. (табл. 5.1, 5.2, 5.3). Шкала включает следующие подразделения (с учетом дополнений к Стратиграфическому кодексу России 2000 г.).

Геохронологические	Стратиграфические
1. Акрон	1. Акротема
2. Эон	2. Эонотема
3. Эра	3. Эратема
4. Период	4. Система
5. Эпоха	5. Отдел
6. Век	6. Ярус
7. Фаза	7. Раздел
8. Пора	8. Звено
9. Термохронокриохрон	9. Ступень

Самым крупным стратиграфическим подразделением является акротема (акрон). Выделяются две акротемы (акрона): архей и протерозой.

Архей - AR, делится на две эонотемы (зона) - нижний (ранний) архей AR₁ и верхний (поздний) архей - AR₂.

Протерозой - PR, также делится на две эонотемы (зона): нижний (ранний) протерозой (карелий) - PR₁ и верхний (поздний) протерозой - PR₂. В нижнем (раннем) протерозое выделяются две эратемы (эры): нижняя часть, нижний (ранний) карелий - PR₁¹ и верхняя часть, верхний (поздний) карелий - PR₁². В верхнем (позднем) протерозое большая нижняя часть относится к рифею - R, который делится на три эратемы (эры): нижний (ранний) рифей - R₁; средний (средний) рифей - R₂ и верхний (поздний) рифей - R₃. В самой верхней части верхнего (позднего) протерозоя выделяется вендская система (период) - V, которая подразделяется на два отдела (эпохи): нижний (раннюю) - V₁ и верхний (позднюю) - V₂. Весь огромный отрезок геологического времени (более 3,5млрд. лет) и комплексы пород, сформировавшиеся в архее и протерозое, часто объединяют под общим названием докембрий - PЄ.

Фанерозойская эонотема (эон) объединяет три эратемы (эры): палеозойскую - PZ, мезозойскую - MZ и кайнозойскую - KZ.

Палеозойская эратема (эра) делится на шесть систем (периодов): кембрийскую (сокращенно кембрий) - Є; ордовикскую (ордовик) - О; силурийскую (силур) - S; девонскую (девон) - D; каменноугольную (карбон) - С; пермскую (пермь) - Р.

Мезозойская эратема (эра) подразделяется на три системы (периода): триасовую (триас) - Т; юрскую (юра) - J; меловую (мел) - К.

К айнозойская эратема (эра) также делится на три системы (периода): палеогеновую (палеоген) - Р; неогеновую (неоген) - N; четвертичную (антропогеновую) - Q.

Отделы являются составными частями систем, эпохи - периодов. При разделении системы на два отдела им присваивается название - нижний и верхний, при трехчленном делении - нижний, средний и верхний. Эпохи при двучленном делении периодов называют ранней и поздней, а при трехчленном - ранней, средней и поздней (например, нижнедевонский отдел, но раннедевонская эпоха, среднетриасовый отдел и среднетриасовая эпоха, верхнемеловой отдел, но позднемеловая эпоха).

Для отделов и эпох допускаются сокращения (нижний карбон, ранний девон, средний триас). Отделам (эпохам) некоторых систем (периодов) присвоены собственные названия: для юры - нижняя (ранняя) юра или лейас, средняя юра, или доггер, верхняя (поздняя) юра, или мальм; для палеогена - палеоцен, эоцен, олигоцен; для неогена - миоцен, плиоцен.

Отделы на геологических картах имеют цвет системы, при этом нижний отдел закрашивается более темным, а верхний отдел - светлым тоном соответствующего цвета.

Индекс отдела состоит из буквенного индекса системы (прописные буквы латинского алфавита) с присоединением к нему справа внизу цифр 1, 2, 3 (более мелкого шрифта) соответственно для нижнего, среднего и верхнего отделов и цифр 1, 2 - для нижнего и верхнего отделов при двучленном делении системы (например, нижний карбон - С₂, верхний силур - S₂, миоцен - N₁, плиоцен - N₂).

Отделы подразделяются на ярусы, эпохи - на века, которым присваиваются собственные географические названия (например, сакмарский ярус (век) нижней перми; московский ярус (век) среднего карбона).

Индекс яруса (века) образуется путем прибавления справа к индексу отдела начальной или начальной и следующей согласной строчной буквы (прямой шрифт) из латинизированного названия яруса.

Две буквы используются в тех случаях, когда в одной системе имеются ярусы, названия которых начинаются с одинаковой буквы. При этом в индексе более древнего яруса указывается одна начальная буква из названия яруса, а в индексе более молодых ярусов будут две буквы из названия яруса (первая и ближайшая согласная). Примеры: франский ярус верхнего девона D₃f, фаменский ярус верхнего девона - D₃fm, лландоверийский ярус нижнего силура - S₁1, лудловский ярус верхнего силура - S₂ld. Четвертичная (антропогеновая) система (период) включает три раздела (фазы); эоплейстоценовый - Q_Е, плейстоценовый - Q_p и голоценовый - Q_H. В эоплейстоцене выделяется два звена (пора): нижнее - Q_ЕI и верхнее - Q_EII; в плейстоцене - три звена: нижнее - Q_I среднее - Q_II, верхнее - Q_III; в голоцене - одно звено (современное) - Q_IV.

Палеогеновая и неогеновая системы ранее объединялись в третичную систему. В настоящее время выделяется третичная надсистема - Тr.

До 1970 г. использовались иные обозначения: палеоген имел индекс Pg, мел - Сг, кембрий - Cm, кайнозой - Kz, мезозой - Mz, палеозой - Pz, протерозой - Pt, архей - А.

На геологических картах употребляются деления и наименования стратиграфического порядка: эратемы (группы), системы, отделы, ярусы. Не следует смешивать подразделения стратиграфические и геохронологические. Например, нельзя сказать, что «человек появился в четвертичной системе». Правильным будет выражение: «Человек появился в четвертичном периоде». Нельзя говорить: «породы каменноугольного периода», надо:

«породы каменноугольной системы». Временные подразделения, соответствующие нижнему, среднему и верхнему отделам какой-либо системы, следует именовать как раннюю, среднюю, позднюю эпохи (например, раннеюрская эпоха или ранняя юра и т. д.). Не рекомендуется говорить: «нижнеюрская или верхнеюрская эпоха», так как время не бывает нижним и верхним. Деление на нижнее, среднее и верхнее - чисто стратиграфическое, относящееся к последовательности наслоения, образования пород, и употребляется на колонках, разрезах и картах. Например, для раннеюрской эпохи на карте дается нижний отдел юрской системы.