Геохронология

1.

Геохронология

2.

Геохронология (от гр. γε - земля; χρονος - время; λογος - учение) - геологическое
летосчисление, учение о хронологической последовательности формирования и
возрасте горных пород, слагающих земную кору. Различают относительную и
абсолютную (или ядерную) геохронологию. Относительная геохронология заключается
в определении относительного возраста горных пород, который даёт представление о
том, какие отложения в земной коре являются более молодыми и какие более
древними, без оценки длительности времени, протекшего с момента их образования.
Абсолютная геохронология устанавливает так называемый абсолютный возраст горных
пород, т. е. возраст, выраженный в единицах времени, обычно в миллионах лет. (В
последнее время термин «абсолютный возраст» часто заменяют названием
изотопный, или радиологический, возраст.)
Геохронологическая шкала
Геохронологическая шкала — геологическая временная шкала истории Земли,
применяемая в геологии и палеонтологии, своеобразный календарь для промежутков
времени в сотни тысяч и миллионы лет.
Согласно современным общепринятым представлениям возраст Земли оценивается в
4,5—5 млрд лет. В современной геологии наиболее часто встречается оценка возраста
в 4,55—4,56 млрд. лет, с оценкой погрешности в несколько процентов. Подобные
оценки основаны на данных определения возраста пород методами радиоизотопной
датировки. Цифра в 4,567 млрд лет представляет собой своего рода компромисс
между различными датировками возраста горных пород, которые дают цифры от 4,2
до 4,6 млрд лет.
Это время было разделено на различные временные интервалы по важнейшим
событиям, которые тогда происходили.
Граница между эрами фанерозоя проходит по крупнейшим эволюционным событиям
— глобальным вымираниям. Палеозой отделён от мезозоя крупнейшим за историю
Земли пермо-триасовым вымиранием видов. Мезозой отделён от кайнозоя мелпалеогеновым вымиранием.

3.

История создания шкалы
Во второй половине XIX века на II—VIII сессиях Международного геологического конгресса (МГК) в
1881—1900 гг. были приняты иерархия и номенклатура большинства современных геохронологических
подразделений. В последующем Международная геохронологическая (стратиграфическая) шкала
постоянно уточнялась.
Конкретные названия периодам давали по разным признакам. Чаще всего использовали географические
названия. Так, название кембрийского периода происходит от лат. Cambria — названия Уэльса, когда он
был в составе Римской империи, девонского — от графства Девоншир в Англии, пермского — от г.
Перми, юрского — от гор Юра в Европе. В честь древних племён названы вендский (венды — нем.
название славянского народа лужицких сорбов), ордовикский и силурийский (племена кельтов ордовики
и силуры) периоды. Реже использовались названия, связанные с составом пород. Каменноугольный
период назван из-за большого количества угольных пластов, а меловой — из-за широкого
распространения писчего мела.
Принцип построения шкалы
Геохронологическая шкала создавалась для определения относительного геологического возраста
пород. Абсолютный возраст, измеряемый в годах, имеет для геологов второстепенное значение.
Время существования Земли разделено на два главных интервала (эона): Фанерозой и Докембрий
(Криптозой) по появлению в осадочных породах ископаемых остатков. Криптозой — время скрытой
жизни, в нем существовали только мягкотелые организмы, не оставляющие следов в осадочных породах.
Фанерозой начался с появлением на границе Эдиакария (Венд) и Кембрия множества видов моллюсков
и других организмов, позволяющих палеонтологии расчленять толщи по находкам ископаемой флоры и
фауны.
Другое крупное деление геохронологической шкалы имеет своим истоком самые первые попытки
разделить историю земли на крупнейшие временные интервалы. Тогда вся история была разделена на
четыре периода: первичный, который эквивалентен докембрию, вторичный — палеозой и мезозой,
третичный — весь кайнозой без последнего четвертичного периода. Четвертичный период занимает
особое положение. Это самый короткий период, но в нём произошло множество событий, следы
которых сохранились лучше других.

4.

Относительная геохронология
Для определения относительного возраста слоистых осадочных и пирокластических пород, а также
вулканических пород (лав) широко применяется принцип последовательности напластования [т. н. закон
Стенсена (Стено)]. Согласно этому принципу, каждый вышележащий пласт (при ненарушенной
последовательности залегания слоистых горных пород) моложе нижележащего. Относительный возраст
интрузивных пород и других неслоистых геологических образований определяется по соотношению с
толщами слоистых горных пород. Послойное расчленение геологического разреза, т. е. установление
последовательности напластования слагающих его пород, составляет стратиграфию данного района. Для
сравнения стратиграфии удалённых друг от друга территорий (районов, стран, материков) и
установления в них толщ близкого возраста используется палеонтологический метод, основанный на
изучении захороненных в пластах горных пород окаменевших остатков вымерших животных и растений
(морских раковин, отпечатков листьев и т.д.). Сопоставление окаменелостей различных пластов
позволило установить процесс необратимого развития органического мира и выделить в геологической
истории Земли ряд этапов со свойственным каждому из них комплексом животных и растений. Исходя
из этого, сходство флоры и фауны в пластах осадочных пород может свидетельствовать об
одновременности образования этих пластов, т. е. об их одновозрастности. Впервые этот метод
определения относительного возраста горных пород был применен в начале XIX в. У. Смитом в
Великобритании и Ж. Кювье во Франции. Тогда ему не было дано надёжного теоретического
обоснования. Кювье объяснял различия в составе комплексов ископаемых, встречаемых в пластах
горных пород, вымиранием организмов в результате внезапных геологических катастроф и появлением
затем новых их комплексов. Последователи Кювье, в том числе французский геолог и палеонтолог А.
Д’Орбиньи, предполагали, что смена органического мира Земли после каждой катастрофы связана с
«творческими актами божества». Учение Ч. Лайеля о медленных естественных преобразованиях лика
Земли и классические труды Ч. Дарвина и В. О. Ковалевского об эволюционном развитии органического
мира дали материалистическое обоснование палеонтологическому методу.

5.

В результате трудов нескольких поколений геологов была установлена общая последовательность накопления слоев
земной коры, получившая название стратиграфической шкалы. Верхняя часть её (фанерозой) составлена при помощи
палеонтологического метода с большой тщательностью. Для нижележащего отрезка шкалы (докембрий),
соответствующего огромной по мощности толще пород, палеонтологический метод имеет ограниченное применение
из-за плохой сохранности или отсутствия окаменелостей. Вследствие этого нижняя - докембрийская - часть
стратиграфической шкалы расчленена менее детально. По степени метаморфизма горных пород и др. признакам
докембрий делится на архей (или археозой) и протерозой. Верхняя - фанерозойская - часть шкалы делится на три
группы (или эратемы): палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. Каждая группа делится на системы (всего в
фанерозое 12 систем, см. табл. 1). Каждая система подразделяется на 2-3 отдела; последние в свою очередь делятся на
ярусы и подчинённые им зоны. Как системы, так и многие ярусы могут быть прослежены на всех континентах, но
большая часть зон имеет только местное значение. Наикрупнейшим подразделением шкалы, объединяющим
несколько групп, служит эонотема (например, палеозойская, мезозойская и кайнозойская группы объединяются в
фанерозойскую эонотему, или фанерозой). Стратиграфическая шкала является основой для создания соответствующей
ей геохронологической шкалы, которая отражает последовательность отрезков времени, в течение которых
формировались те или иные толщи пород. Каждому подразделению стратиграфической шкалы отвечают
определённые подразделения геохронологической шкалы. Так, время, в течение которого отложились породы любой
из систем, носит название периода. Отделам, ярусам и зонам отвечают промежутки времени, которые называются
соответственно эпоха, век, время; группам соответствуют эры. Крупнейшему стратиграфическому подразделению эонотеме - отвечает хронологический термин - эон. Существуют два эона - докембрийский, или криптозойский, и
фанерозойский. Продолжительность более древнего - докембрийского эона составляет около 5/6 всей геологической
истории Земли. Каждый из периодов фанерозойского эона, за исключением последнего - антропогенового
(четвертичного), охватывает примерно равновеликие интервалы времени. Антропогеновая система, соответствующая
времени существования человека, намного короче. Расчленение антропогена проводится, в отличие от других
периодов, по фауне наземных млекопитающих, которая эволюционирует гораздо быстрее, чем морская фауна (в
составе последней за время антропогена не произошло принципиальных изменений), а также на основе изучения
ледниковых отложений, характеризующих эпохи всеобщего похолодания. Некоторые исследователи считают
выделение антропогеновых отложений в особую систему неправомочным и рассматривают её как завершающий этап
предшествующего неогенового периода.
Подразделения стратиграфической шкалы, выделенные с помощью палеонтологического метода, и соответствующие
им подразделения геологического времени, объединённые в единой геохронологической шкале, были утверждены в
1881 на 2-м Международном геологическом конгрессе в Болонье и с тех пор являются общепринятыми во всём мире. В
дальнейшем, благодаря совершенствованию методов палеонтологические исследования и накоплению новых данных,
в первоначальную схему геохронологии Земли вносятся некоторые изменения и уточнения.

6.

• Абсолютная геохронология
• В начале XX в. П. Кюри во Франции и Э. Резерфорд в Великобритании
предложили использовать радиоактивный распад химических
элементов для определения абсолютного возраста горных пород и
минералов. Принцип, положенный этими учёными в основу
определений абсолютного возраста, используется до сих пор.
Измерение возраста производится по содержанию продуктов
радиоактивного распада в минералах. Процесс распада радиоактивных
элементов происходит с постоянной скоростью. В результате
радиоактивного распада появляются атомы устойчивых, уже
нераспадающихся элементов, количество которых увеличивается
пропорционально возрасту минерала. При этом принимается как
достаточно обоснованное положение, что скорость радиоактивного
распада в истории Земли всё время оставалась постоянной. Разные
элементы распадаются с различной скоростью. Распад таких
элементов, как уран, торий, калий и некоторых других, происходит
очень медленно, на протяжении нескольких млрд. лет. Например,
любое количество урана (238U) распадается наполовину за время,
равное 4,51*109 лет, тория (232Th) за 1,41*1010 лет. Эти долгоживущие
элементы обычно и используются для определения абсолютного
возраста горных пород и минералов.

7.

• Согласно современным общепринятым представлениям, возраст
Земли оценивается в 4,5—4,6 млрд лет. На поверхности Земли не
обнаружены горные породы или минералы, которые могли бы быть
свидетелями образования планеты. Максимальный возраст Земли
ограничивается возрастом самых ранних твёрдых образований
в Солнечной системе — тугоплавких включений,
богатых кальцием и алюминием (CAI) из углистых хондритов. Возраст
CAI из метеорита Альенде по результатам современных
исследований уран-свинцовым методом составляет 4568,5±0,5 млн
лет[1]. На сегодня это лучшая оценка возраста Солнечной системы.
Время формирования Земли как планеты может быть позже этой даты
на миллионы и даже многие десятки миллионов лет.
• Геохронологическая шкала, изображённая в виде спирали
• Последующее время в истории Земли было разделено на различные
временные интервалы. Их границы проведены по важнейшим
событиям, происходившим тогда.
• Граница между эрами фанерозоя проходит по
крупнейшим эволюционным событиям —
глобальным вымираниям. Палеозой отделён от мезозоя крупнейшим
за историю Земли пермо-триасовым вымиранием видов. Мезозой
отделён от кайнозоя мел-палеогеновым вымиранием.

8.

Задание: Новая версия, которую
учить

9.

Старая версия, которую
посмотреть