Геохронологічну таблицю землі з біології. геологічна хронологія

Геологічна хронологія, або геохронология, Заснована на з'ясуванні геологічної історії найбільш добре вивчених регіонів, наприклад, в Центральній і Східній Європі. На основі широких узагальнень, зіставлення геологічної історії різних регіонів Землі, закономірностей еволюції органічного світу в кінці минулого століття на перших Міжнародних геологічних конгресах була вироблена і прийнята Міжнародна геохронологическая шкала, що відображає послідовність підрозділів часу, протягом яких формувалися певні комплекси відкладень, і еволюцію органічного світу . Таким чином, міжнародна геохронологическая шкала - це природна періодизація історії Землі.

Серед геохронологічних підрозділів виділяються: еон, ера, період, епоха, століття, час. Кожному геохронологічної підрозділу відповідає комплекс відкладень, виділений відповідно до зміни органічного світу і званий стратиграфическим: еонотема, група, система, відділ, ярус, зона. Отже, група є стратиграфическим підрозділом, а відповідне їй тимчасове геохронологічної підрозділ представляє ера. Тому існують дві шкали: геохронологическая і стратиграфическая. Першу використовують, коли говорять про відносне часу в історії Землі, а другу, коли мають справу з відкладеннями, так як в кожному місці земної кулі в будь-який проміжок часу відбувалися якісь геологічні події. Інша справа, що накопичення опадів було неповсеместним.

  • Архейська і протерозойская еонотеми, що охоплюють майже 80% часу існування Землі, виділяються в криптозой, так як в докембрійських утвореннях повністю відсутня скелетна фауна і палеонтологічний метод до їх розчленування непридатний. Тому поділ докембрійських утворень базується в першу чергу на общегеологических і радіометричних даних.
  • Фанерозойський еон охоплює всього 570 млн. Років і розчленування відповідної еонотеми відкладень базується на великій різноманітності численної скелетної фауни. Фанерозойськая еонотема підрозділяється на три групи: Палеозойську, мезозойську і кайнозойську, що відповідають великим етапах природної геологічної історії Землі, рубежі яких відзначені досить різкими змінами органічного світу.

Назви еонотем і груп походять від грецьких слів:

  • "Археос" - найдавніший, найдавніший;
  • "Протеросому" - первинний;
  • "Палеос" - древній;
  • "Мезос" - середній;
  • "Кайнос" - новий.

Слово "Криптос" означає прихований, а "фанерозой" - явний, прозорий, так як з'явилася скелетна фауна.
Слово "зой" походить від "зоікос" - життєвий. Отже, " кайнозойської ера"Означає еру нового життя і т.д.

Групи поділяються на системи, відкладення яких сформувалися протягом одного періоду і характеризуються тільки їм властивими родинами або пологами організмів, а якщо це рослини, то пологами і видами. Системи були виділені в різних регіонах і в різний час, починаючи з 1822 г. Нині виділяються 12 систем, назви більшої частини яких походять від тих місць, де вони вперше були описані. Наприклад, юрська система - від Юрських гір в Швейцарії, Пермська - від Пермської губернії в Росії, крейдяний - по найбільш характерним породам - \u200b\u200bбілому письмовою крейди і т.д. Четвертинних систему часто називають антропогенової, так як саме в цьому віковому інтервалі з'являється людина.

Системи поділяються на два або три відділи, яким відповідають рання, середня, пізня епохи. Відділи, в свою чергу, поділяються на яруси, які характеризуються присутністю певних родів і видів викопної фауни. І, нарешті, яруси поділяються на зони, які є найбільш дробової частиною міжнародної стратиграфічної шкали, якої в геохронологічної шкалою відповідає час. Назви ярусів даються зазвичай з географічних назв районів, де цей ярус був виділений; наприклад, Алданский, башкирський, маастрихтський яруси і т.д. У той же час зона позначається по найбільш характерному увазі викопної фауни. Зона охоплює, як правило, тільки певну частину регіону і розвинена на меншій площі, ніж відкладення ярусу.

Усім підрозділам стратиграфічної шкали відповідають геологічні розрізи, в яких ці підрозділи були вперше виділені. Тому такі розрізи є еталонними, типовими і називаються стратотип, в яких міститься тільки їм властивий комплекс органічних залишків, що визначає стратиграфічний обсяг даного стратотип. Визначення відносного віку будь-яких верств і полягає в порівнянні виявленого комплексу органічних залишків в досліджуваних шарах з комплексом копалин в стратотип відповідного підрозділу міжнародної геохронологічної шкали, тобто вік відкладень визначають щодо стратотип. Саме тому палеонтологічний метод, незважаючи на властиві йому недоліки залишається найбільш важливим методом визначення геологічного віку гірських порід. Визначення відносного віку, наприклад, девонських відкладень, свідчить лише про те, що ці відкладення молодше силурийских, але древнє кам'яновугільних. Однак встановити тривалість формування девонських відкладень і дати висновок про те, коли (в абсолютному літочисленні) відбулося накопичення цих відкладень - неможливо. Тільки методи абсолютної геохронології здатні відповісти на це питання.

Таб. 1. геохронологічна таблиця

Ера період Епоха Продол- жітель- ність, млн. Років Час від початку періоду до наших днів, млн. Років геологічні умови Рослинний світ Тваринний світ
Кайнозой (час ссавців) четвертинний сучасна 0,011 0,011 Кінець останнього льодовикового періоду. клімат теплий Занепад деревних форм, розквіт трав'янистих Епоха людини
плейстоцен 1 1 Повторні заледеніння. Чотири льодовикові періоди Вимирання багатьох видів рослин Вимирання великих ссавців. Зародження людського суспільства
третинний пліоцен 12 13 Триває підняття гір на заході Північної Америки. вулканічна активність Занепад лісів. Поширення лугів. Квіткові рослини; розвиток однодольних Виникнення людини від людиноподібних мавп. Види слонів, коней, верблюдів, подібні до сучасних
міоцен 13 25 Утворилися Сієрра і Каскадні гори. Вулканічна активність на північному заході США. клімат прохолодний Кульмінаційний період в еволюції ссавців. Перші людиноподібні мавпи
олигоцен 11 30 Материки ниці. клімат теплий Максимальне поширення лісів. Посилення розвитку однодольних квіткових рослин Архаїчні ссавці вимирають. Початок розвитку антропоїдів; попередники більшості нині живуть пологів ссавців
еоцен 22 58 Гори розмиті. Внутріконтинентальні моря відсутні. клімат теплий Різноманітні і спеціалізовані плацентарні ссавці. Копитні і хижаки досягають розквіту
палеоцен 5 63 Поширення архаїчних ссавців
Альпійське горотворення (незначне знищення копалин)
Мезозой (час плазунів) Мел 72 135 В кінці періоду утворюються Анди, Альпи, Гімалаї, Скелясті гори. До цього внутрішньоконтинентальні моря і болота. Відкладення писального крейди, глинистих сланців Перші однодольні. Перші дубові і кленові ліси. занепад голонасінних динозаври досягають найвищого розвитку і вимирають. Зубаті птахи вимирають. Поява перших сучасних птахів. Архаїчні ссавці звичайні
Юра 46 181 Материки досить піднесені. Мілководні моря покривають деяку частину Європи і захід США Збільшується значення дводольних. Цікадофіти і хвойні звичайні Перші зубаті птахи. Динозаври великі і спеціалізовані. комахоїдні сумчасті
Триас 49 230 Материки підняті над рівнем моря. Інтенсивний розвиток умов арідного клімату. Широке поширення континентальних відкладень Панування голонасінних, вже початківців занепадати. Вимирання насінних папоротей Перші динозаври, птерозаври і яйцекладущие ссавці. Вимирання примітивних земноводних
Герцинское горотворення (деякий знищення копалин)
Палеозой (ера давнього життя) Перм 50 280 Материки підняті. Утворилися гори Аппалачі. Посилюється посушливість. Заледеніння в південній півкулі Занепад плаунов і папоротеподібних рослин Багато стародавніх тварини вимирають. Розвиваються звіроподібні плазуни і комахи
Верхній і середній карбон 40 320 Материки спочатку ниці. Великі болота, в яких утворилося вугілля Великі ліси насінних папоротей і голонасінних Перші плазуни. Комахи звичайні. Поширення древніх земноводних
Нижній карбон 25 345 Клімат спочатку теплий і вологий, пізніше в зв'язку з підняттям суші - більш прохолодний Панують плавуни і папоротеподібні рослини. Все ширше розповсюджуються голонасінні Морські лілії досягають найвищого розвитку. Поширення древніх акул
Девон 60 405 Внутріконтинентальні моря невеликого розміру. Підняття суші; розвиток арідного клімату. заледеніння Перші лісу. Наземні рослини добре розвинені. перші голонасінні Перші земноводні. Велика кількість Двоякодихаючих і акул
Силур 20 425 Великі внутрішньоконтинентальні моря. Низинні місцевості стають все більш посушливими в міру підняття суші Перші достовірні сліди наземних рослин. панують водорості Панують морські павукоподібні. Перші (безкрилі) комахи. Посилюється розвиток риб
ордовик 75 500 Значне занурення суші. Клімат теплий, навіть в Арктиці Ймовірно, з'являються перші наземні рослини. Велика кількість морських водоростей Перші риби, ймовірно прісноводні. Велика кількість коралів і трилобітів. різноманітні молюски
кембрій 100 600 Материки ниці, клімат помірний. Найдавніші породи з рясними копалинами Морські водорості Панують трилобіти і нлеченогіе. Зародження більшості сучасних типів тварин
Друге велике горотворення (значне знищення копалин)
протерозой 1000 1600 Інтенсивний процес осадкообразованія. Пізніше - вулканічна активність. Ерозія на великих площах. багаторазові заледеніння Примітивні водорості - водорості, гриби Різні морські найпростіші. До кінця ери - молюски, черви й інші морські безхребетні
Перше велике горотворення (значне знищення копалин)
архей 2000 3600 Значна вулканічна активність. Слабкий процес осадкообразованія. Ерозія на великих зглощадях Викопні відсутні. Непрямі вказівки на існування живих організмів у вигляді відкладень органічного речовини в породах

Проблема визначення абсолютного віку гірських порід, тривалості існування Землі здавна займала розуми геологів, і спроби її вирішення робилися багато разів, для чого використовувалися різні явища і процеси. Ранні уявлення про абсолютний вік Землі були курйозними. Сучасник М. В. Ломоносова французький натураліст Бюффон визначав вік нашої планети всього лише в 74 800 років. Інші вчені давали різні цифри, що не перевищують 400-500 млн. Років. Тут слід зазначити, що всі ці спроби заздалегідь були приречені на невдачу, так як вони виходили з сталості швидкостей процесів, які, як відомо, змінювалися в геологічній історії Землі. І тільки в першій половині XX в. з'явилася реальна можливість вимірювати дійсно абсолютний вік гірських порід, геологічних процесів і Землі як планети.

Таб.2. Ізотопи, використовувані для визначення абсолютного віку
материнський ізотоп Кінцевий продукт Період напіврозпаду, млрд.лет
147 Sm 143 Nd + He106
238 U 206 Pb + 8 He4,46
235 U 208 РЬ + 7 He0,70
232 Th 208 РЬ + 6 Чи не14,00
87 Rb 87 Sr + β48,80
40 K 40 Аr + 40 Са1,30
14 C 14 N5730 років

Геологам доводиться мати справу з товщами гірських порід, що накопичилися за тривалу геологічну історію планети. Необхідно знати, які з складають досліджувану територію порід молодше, а які древнє, в якій послідовності вони формувалися, до яких інтервалах геологічної історії відноситься час їх освіти, а також вміти зіставляти за віком віддалені один від одного товщі гірських порід.

Вчення про послідовність формування і вік гірських порід називається геохронологією. Розрізняються методи відносної і методи абсолютної геохронології.

відносна геохронология

Методи відносної геохронології - методи визначення відносного віку гірських порід, які лише фіксують послідовність утворення гірських порід відносно один одного.

Ці методи базуються на кількох простих принципах. У 1669 р Ніколо Стено сформулював принцип суперпозиції, який гласить, що в непорушеному заляганні кожен вищерозміщений шар молодше нижчого. Звернемо увагу, що у визначенні підкреслюється застосовність принципу тільки в умовах ненарушенного залягання.

Метод визначення послідовності освіти шарів, що базується на принципі Стено, часто називають стратиграфическим. Стратиграфія - розділ геології, що займається вивченням послідовності освіти і розчленуванням товщ осадових, вулканогенно-осадових і метаморфічних порід, що складають земну кору.

Наступний найважливіший принцип, відомий як принцип перетинів, Сформульований Джеймсом Хаттоном. Цей принцип говорить, що будь-яке тіло, що перетинає товщу шарів, молодше цих шарів.

Потрібно відзначити і ще один важливий принцип, який говорить, що час перетворення або деформації порід молодше, ніж вік утворення цих порід.

Розглянемо використання цих принципів на прикладі товщ осадових порід, прорвані декількома січними магматическими тілами.

Послідовність подій наступна. Спочатку відбувалося накопичення осадових товщ нижнього шару (1), потім, послідовно накопичення верхніх шарів (2, 3, 4, 5), кожен з яких молодше нижчого. Накопичення осадових порід в переважній більшості випадків відбувається в формі горизонтально лежачих шарів, так спочатку залягали і сформовані шари (1-5). Пізніше ці товщі були деформовані (6), і в них впровадити тіло магматичних порід 7. Потім, знову горизонтально, почалося накопичення вищого шару, що залягає на і упровадився магматичному тілі. При цьому, з огляду на, що утворюється шар лежить на вирівняною горизонтальній поверхні, очевидно, що його накопичення передувало вирівнювання території - її розмив (8). Слідом за розмивом території накопичився наступний шар (9). Наймолодшим освітою є магматическое тіло 10.
Підкреслимо, що, розглядаючи історію геологічного розвитку території, розріз якої зображений на малюнку, ми користувалися виключно відносним часом, визначаючи лише послідовність освіти тел.

Ще одна велика група методів відносної геохронології -біостратиграфічних методи . Ці методи засновані на вивченні скам'янілостей - викопних решток організмів, ув'язнених в шарах гірських порід: в різновікових шарах порід зустрічаються різні комплекси залишків організмів, що характеризують розвиток флори і фауни в ту чи іншу геологічну епоху. В основі методів лежить принцип, сформульований Уїльяма Сміта: одновікові опади містять одні й ті ж або близькі залишки викопних організмів. Цей принцип доповнюється ще одним важливим положенням, в якому йдеться, що копалини флори і фауни змінюють один одного в певному порядку. Таким чином, в основі всіх біостратиграфічних методів лежить положення про безперервність і незворотність зміни органічного світу - закон еволюції Ч. Дарвіна. Кожен відрізок геологічного часу характеризується певними представниками флори і фауни. Визначення віку товщ гірських порід зводиться до порівняння знайдених в них копалин з даними про час існування цих організмів в геологічній історії. В якості грубої аналогії суті методу можна навести всім відомі методи визначення віку в археології: якщо під час розкопок виявлені тільки кам'яні знаряддя праці, то культура відноситься до кам'яного віку, присутність бронзових знарядь дає підставу для її віднесення до бронзового віку і т.п.

Серед біостратиграфічних методів довгий час залишався найважливішим метод керівних форм. Керівними формами називають залишки вимерлих організмів які відповідають таким критеріям:

  • ці організми існували короткий проміжок часу,
  • були поширені на значній території,
  • їх скам'янілості частини зустрічаються і легко визначаються.

При визначенні віку серед знайдених в досліджуваному шарі копалин вибираються найбільш для нього характерні, потім вони зіставляються з атласами керівних форм, що описують, яким інтервалу часу властиві ті чи інші форми. Перший з таких атласів був створений ще в середині XIX століття палеонтологом Г. броні.

На сьогоднішній день основним в биостратиграфии є метод аналізу органічних комплексів. При застосуванні цього методу висновок про відносне віці будується на відомостях про все комплексі скам'янілостей, а не на знахідках одиничних керівних форм, що значно підвищує точність.

В ході геологічних досліджень стоять завдання не тільки розчленування товщ за віком і віднесення їх до якого-небудь інтервалу геологічної історії, а й зіставлення - кореляції - віддалених один від одного одновікових товщ. найбільш простим методом виявлення одновікових товщ є простеження шарів на місцевості від одного оголення до іншого. Очевидно, що цей метод ефективний тільки в умовах гарної оголеності. Більш універсальним є біостратиграфічних метод зіставлення характеру органічних залишків у віддалених розрізах - одновікові шари мають однаковий комплексом скам'янілостей. Цей метод дозволяє проводити регіональну і глобальну кореляцію розрізів.

Принципова модель використання скам'янілостей для кореляції віддалених розрізів відображена на малюнку.

Одновіковими є шари, що містять однаковий комплекс скам'янілостей

абсолютна геохронология

Методи абсолютної геохронології дозволяють визначити вік геологічних об'єктів і подій в одиницях часу. Серед цих методів найбільш поширені методи ізотопної геохронології, засновані на підрахунку часу розпаду радіоактивних ізотопів, укладених в мінералах (або, наприклад, в залишках деревини або в скам'янілих кістках тварин).

Суть методу полягає в наступному. До складу деяких мінералів входять радіоактивні ізотопи. З моменту утворення такого мінералу в ньому протікає процес радіоактивного розпаду ізотопів, що супроводжується накопиченням продуктів розпаду. Розпад радіоактивних ізотопів протікає мимовільно, з постійною швидкістю, що не залежить від зовнішніх чинників; кількість радіоактивних ізотопів убуває відповідно до експоненціальним законом. Беручи до уваги сталість швидкості розпаду, для визначення віку досить встановити кількість залишився в мінералі радіоактивного ізотопу і кількість утвореного при його розпаді стабільного ізотопу. Ця залежність описується головним рівнянням геохронологии:

Для визначення віку використовуються багато радіоактивні ізотопи: 238 U, 235 U, 40 K, 87 Rb, 147 Sm і ін. Назви изотопно-геохронологічних методів зазвичай утворюються з назв радіоактивних ізотопів і кінцевих продуктів їх розпаду: уран-свинцевий, калій-аргоновий і т.д. Результати визначення віку геологічних об'єктів виражаються в 106 і 109 років, або в значеннях міжнародної системи одиниць (СІ): Ma і Ga. Ця абревіатура означає, відповідно, «млн. років »і« млрд. років »( від лат. Mega anna - млн. Років, Giga anna - млрд. Років).

Розглянемо визначення віку рубідій-стронцієвих ізохронним методом. В результаті розпаду радіоактивного ізотопу 87 Rb відбувається утворення нерадіоактивного продукту розпаду - 87 Sr, постійна розпаду становить 1,42 * 10 -11 років -1. Застосування ізохронного методу передбачає аналіз декількох зразків, узятих з одного і того ж геологічного об'єкта, що підвищує точність визначення віку і дозволяє розрахувати вихідний ізотопний склад стронцію (використовується для визначення умов формування породи).

В ході лабораторних досліджень визначаються змісту 87 Rb і 87 Sr, при цьому зміст останнього складається з суми стронцію, спочатку міститься в мінералі (87 Sr) 0, і стронцію, що виник в процесі радіоактивного розпаду 87 Rb за період існування мінералу:

На практиці вимірюються не змісту зазначених ізотопів, а їх відносини до стабільного ізотопу 86Sr, що дає більш точні результати. Внаслідок цього рівняння набуває вигляду

В отриманому рівнянні є два невідомих: час t і початкове відношення ізотопів стронцію. Для вирішення завдання аналізуються кілька зразків, результати наносяться у вигляді точок на графік в координатах 87 Sr / 86 Sr - 87 Rb / 86 Sr. У разі коректно відібраних проб всі крапки лягають уздовж однієї прямої - ізохрони (отже, мають один і той же вік). Вік аналізованих зразків розраховується за величиною кута нахилу ізохрони, а початкова стронцієвого ставлення визначається по перетинанню ізохронної осі 87 Sr / 86 Sr.

У разі якщо на графіку точки не лягають на одну лінію можна говорити про некоректність підбору проб. Щоб уникнути цього необхідно дотримуватися таких головні умови:

  • зразки повинні відбиратися з одного геологічного об'єкта (тобто бути свідомо одновіковими);
  • в ії які належать їм породах не повинно бути ознак накладених перетворень, які могли привести до перерозподілу ізотопів;
  • зразки повинні володіти однаковим ізотопним складом стронцію під час виникнення (неприпустиме використання різних порід при побудові однієї ізохрони).

Не зупиняючись на методики визначення віку іншими методами, відзначимо лише особливості деяких з них.

В даний час найбільш точним вважається самарій - неодимовий метод, Прийнятий в якості стандарту, з яким порівнюються дані інших методів. це пов'язаний про з тим, що в силу геохімічних особливостей дані елементи найменш схильні до впливу накладених процесів, часто значнопро які деформують або зводять нанівець результати визначень віку. Метод заснований на розпаді ізотопу 147 Sm з утворенням в якості кінцевого продукту розпаду 144 Nd.

Калій - аргоновий метод заснований на розпаді радіоактивного ізотопу 40 К. Цей метод давно і широко використовується для визначення віку всіх генетичних типів гірських порід. Він найбільш ефективний при визначенні часу формування осадових порід і мінералів, наприклад, глауконита. Стосовно до магматичних і особливо метаморфічних порід, порушених накладеними змінами, цей метод часто дає «омолоджені» датування, що пов'язано з втратою рухомого аргону.

радіовуглецевий метод заснований на розпаді ізотопу 14 С, що утворюється у верхніх шарах атмосфери в результаті впливу космічного випромінювання на атмосферні гази (азот, аргон, кисень). Надалі 14 С, як і нерадіоактивні ізотоп вуглецю, утворює вуглекислий газ СО 2, і в його складі втягується в фотосинтез, опиняючись таким чином в складі рослин і, далі, харчовому ланцюжку передається тваринам. У гідросферу 14 С потрапляє в результаті обміну СО2 між атмосферою і Світовим океаном, далі він виявляється в кістках і карбонатних раковинах водних мешканців. Інтенсивне перемішування повітряних мас в атмосфері і активна участь вуглецю в глобальному круговороті хімічних елементів призводить до вирівнювання концентрацій 14 С в атмосфері, гідросфері і біосфері. Для живих організмів рівноважний стан досягається при питомій активності 14 С, що становить 13,56 ± 0.07 розпадів за хвилину на 1 грам вуглецю. Якщо організм вмирає, то припиняється надходження 14С; в результаті радіоактивного розпаду (переходу в нерадіоактивні 14 N) питома активність 14 С зменшується. Вимірявши значення активності в пробі і зіставивши її зі значенням питомої активності в живій тканині, нескладно розрахувати час припинення життєдіяльності організму за формулою

///////////////

Радіовуглецевого датування дозволяє визначати вік зразків, що містять вуглець (кістки, зуби, раковини, деревина, вугілля і т.д.) віком до 70 тис. Років. Це визначає його використання в четвертинної геології і, особливо, в археології.

На завершення розгляду методів ізотопної геології слід зазначити, що, незважаючи на отримання «абсолютних», виражених в роках, датувань, ми має справу з модельним віком - отримані результати неминуче містять деяку помилку і, більш того, тривалість астрономічного року в ході тривалої геологічної історії змінювалася.

Ще одна група методів абсолютної геохронології представлена сезонно-кліматичними методами. Прикладом такого методу служить варвохронологія - метод абсолютної геохронології, заснований на підрахунку річних шарів в «стрічкових» відкладеннях пріледникових озер. Для пріледникових озер характерними відкладеннями служать так звані «стрічкові глини» - чітко шаруваті опади, що складаються з великого числа паралельних стрічок. Кожна стрічка - результат річного циклу накопичення опадів в умовах озер, що знаходяться більшу частину року в замерзлому стані. Вона завжди складається з двох шарів. Верхній - зимовий - шар представлений глинами темного кольору (за рахунок збагачення органікою), утвореного під крижаним покривом; нижній - річний - складний більш грубозернистими светлоокрашеннимі опадами (в основному тонкими пісками або алевро-глинистими відкладеннями), утвореними за рахунок принесеного в озеро талими льодовиковими водами матеріалу. Кожна пара таких слойков відповідає 1 року.

Вивчення ритмічності стрічкових глин дозволяє не тільки визначати абсолютний вік, але і проводити кореляцію розташованих неподалік один від одного розрізів, зіставляючи потужності шарів.

На подібному принципі заснований і підрахунок річних шарів в опадах соляних озер, де влітку, за рахунок підвищення випаровування, відбувається активне осадження солей.

До недоліків сезонно-кліматичних методів слід віднести їх неуніверсальність.

Періодизація геологічної історії. Cтратіграфіческая і геохронологическая шкали

Оперуючи категорією відносного часу необхідно мати універсальну шкалу періодизації історії. Так, стосовно до історії людства, ми вживаємо вирази «до нашої ери», «в епоху Відродження», «в XX столітті» і т.п., відносячи будь-яку подію або предмет матеріальної культури до певного часового інтервалу. Аналогічний підхід прийнятий і в геології, для цих цілей розроблені Міжнародна геохронологическая шкала і Міжнародна стратиграфическая шкала.

Основну інформацію про геологічну історію Землі несуть шари гірських порід, в яких, як на сторінках кам'яного літопису, відображені відбувалися на планеті зміни і еволюція органічного світу (остання «відображена» в комплексах скам'янілостей, що містяться в різновікових шарах). Шари гірських порід, що займають певне положення в загальній послідовності нашарувань і що виділяються на підставі притаманних їм особливостей (частіше - комплексу копалин), є стратиграфическими підрозділами. Гірські породи, що складають стратиграфічні підрозділи, формувалися протягом певного інтервалу геологічного часу, і, отже, відображають еволюцію земної кори і органічного світу за цей проміжок часу.

- шкала, що показує послідовність і підпорядкованість стратиграфічних підрозділів, що складають земну кору і відображають пройдені землею етапи історичного розвитку. Об'єктом стратиграфічної шкали є шари гірських порід. Основа сучасної стратиграфічної шкали була розроблена ще в першій половині XIX століття і була прийнята в 1881 р на II сесії Міжнародного геологічного конгресу в Болоньї. Пізніше стратиграфическая шкала була доповнена геохронологічної шкалою.

геохронологічна шкала - шкала відносного геологічного часу, що показує послідовність і підпорядкованість основних етапів геологічної історії Землі і розвитку життя на ній. Об'єктом геохронологічної шкали є геологічний час.

Шкала геологічного часу (або геохронометріческая шкала) представляє собою послідовний ряд датувань нижніх меж загальних стратиграфічних підрозділів, виражених в одиницях часу (частіше в мільйонах років) і обчислених за допомогою методів абсолютного датування.

Об'єктом геохронологічної шали служать Геохронологічна підрозділу - інтервали геологічного часу, протягом якого утворилися гірські породи, що входять до складу даного стратиграфічного підрозділу.

Всім стратиграфическим підрозділам відповідають підрозділи геохронологічної шкали.

При цьому практично всі стратиграфічні підрозділи рангу еонотема - система мають єдині загальноприйняті міжнародні найменування.

Найбільш великими стратиграфическими підрозділами є акротеми і еонотеми. Архейськую і протерозойскую акротеми об'єднують під назвою «докембрий» (т. Е. Товщі порід, що накопичилися до кембрійського періоду - першого періоду фанерозою) або «криптозой». Кордоном докембрію і фанерозою служить поява в шарах гірських порід залишків скелетних організмів. У докембрії органічні залишки рідкісні, оскільки м'які тканини швидко руйнуються, не встигнувши поховані. Сам термін «криптозой» утворено при злитті коренів слів «Криптос» - прихованийі «Зое» - життя. При розчленуванні докембрійських товщ на дробові стратиграфічні підрозділи найважливішу роль мають методи ізотопної геохронології, оскільки органічні залишки рідкісні або взагалі відсутні, визначаються з працею і, головне, не схильні до швидкої еволюції (однотипні комплекси мікрофауни залишаються незмінними на протязі величезних інтервалів часу, що не дозволяє розчленовувати товщі за цією ознакою).

Еонотеми включають в свій склад ератеми. ератема, або група- відкладення, що утворилися протягом ери; тривалість ер в фанерозое становить перші сотні мільйонів років. Ератеми відображають великі етапи розвитку Землі і органічного світу. Межі між ератема відповідають переломним рубежів в історії розвитку органічного світу. У фанерозое виділяють три ератеми: Палеозойську, мезозойську і кайнозойську.

Ератеми, в свою чергу, включають в свій склад системи. система- це відкладення, що утворилися протягом періоду; тривалість періодів становить десятки мільйонів років. Одна система від іншої відрізняється комплексами фауни і флори на рівні надсімейств, сімейств і пологів. У фанерозое виділяються 12 систем: кембрійських, ордовикская, силурійські, девонская, кам'яновугільна (карбонова), Пермська, тріасовий, юрська, крейдяний, палеогеновая, неогенова і четвертинна (Антропогеновая). Назви більшості систем походять від географічних назв тих місцевостей, де вони були вперше встановлені. Для кожної системи на геологічних картах прийняті певний колір, який є міжнародним, і індекс, утворений початковою літерою латинської назви системи.

Відділ- частина системи, відповідна відкладенням, що утворився протягом однієї епохи; тривалість епох зазвичай становить перші десятки мільйонів років. Відмінності між відділами проявляються у відмінності фауни і флори на рівні пологів або груп. Назви відділів дані по положенню їх в системі: нижній, середній, верхній або тільки нижній і верхній; епохи відповідно називають ранній, середній, пізній.

У складі відділу виділяються яруси. ярус- відкладення, що утворилися в протягом століття; тривалість століть становить кілька мільйонів років.

Поряд з основними підрозділами стратиграфической і геохронологічної шкал застосовуються регіональні і місцеві підрозділи.

До регіональних стратиграфическим підрозділам відносяться горизонт і лона.

Небокрай- основне регіональний підрозділ стратиграфічної шкали, що об'єднує одновікові відкладення, які характеризуються певним комплексом літологічних і палеонтологічних ознак. Горизонтів присвоюються географічні назви, відповідні місцях, де вони найбільш добре представлені і вивчені. Геохронологічної еквівалентом служить час. Наприклад, хапровскій горизонт, поширений на узбережжі Таганрозької затоки Азовського моря, відповідає товщі річкових пісків, що сформувалися в кінці неогенового періоду. Стратотип (найбільш представницький розріз стратиграфического горизонту, що є його еталоном) цього горизонту розташований у ст. Хапри. Додамо, що термін «горизонт», який вживається без географічної назви, розуміється як шар або пачка шарів, що виділяються на підставі будь-яких особливостей (палеонтологічних або літологічних), тобто є позначенням вільного користування.

лонає частиною горизонту виділяється по комплексу фауни і флори, характерному для даного регіону, і відображає певну фазу розвитку органічного світу даного регіону. Назва лони дається по виду-індексу. Геохронологічної еквівалентом лони є час.

Місцеві стратиграфічні підрозділи являють собою товщі порід, що виділяються по ряду ознак, в основному по литологическому або петрографічного складу.

комплекс - найбільше місцеве стратиграфічний підрозділ. Комплекс має дуже велику потужність, складний склад гірських порід, сформованих протягом якогось великого етапу розвитку території. комплексу присвоюється географічна назва по характерному місцем його розвитку. Найчастіше комплекси виділяються при розчленуванні метаморфічних товщ.

серія охоплює досить потужну і складну за складом товщу гірських порід для яких є якісь загальні ознаки: Подібні умови освіти, переважання певних типів гірських порід, близький ступінь деформацій і метаморфізму і т.д. Серії зазвичай відповідають єдиному великому циклу розвитку території.

Основною одиницею з місцевих стратиграфічних підрозділівє є свита. Свита являє собою товщу порід, утворених в певній фізико-географічної обстановці і займають встановлене стратиграфічні положення в розрізі. Головні особливості свити - наявність стійких литологических ознак на всій площі її поширення і чітка вираженість кордонів. Свою назву свита отримує за географічним місцезнаходженням стратотип.

Межі місцевих стратиграфічних підрозділів часто не збігаються з межами підрозділів єдиної стратиграфічної шкали.

В процесі роботи геологом часто доводиться використовувати також допоміжні стратиграфічні підрозділи - товща, пачка, шар, поклад, і т. Д., Звані зазвичай за характерними породам, кольором, литологическим особливостями або за характерними органічним залишкам (товща вапняків, шари з Matra fabriana і т.п.).

У наших школах і інститутах офіційно викладають ідею про те, що вік нашої Землі обчислюється багатьма мільйонами років. Щоб підтвердити цю точку зору, як наукову, наводиться геохронологическая таблиця з довгими епохами і періодами, які вчені нібито вирахували по верствам осадових порід і їх скам'янілостям в них. Наведу приклад уроку:

"Учитель: Багато років геологи, вивчаючи гірські породи, намагалися визначити вік Землі. Але ще недавно вони були далекі від успіху. На початку 17 століття архієпископ Арми - Джеймс Ашер, обчислив дату створення світу за Біблією, і визначив її як 4004 р до н. е.

Але він помилявся більш ніж в мільйон разів. Сьогодні вчені вважають, що вік Землі - 4600 мільйонів років. Наука, яка займається вивченням віку Землі по розташуванню гірських порід, називається геологією. "

(Геохронологічну таблицю фото №1)

(Геохронологическая таблиця фото №2)

Ці дані учні беруть на віру, довіряючи на слово викладачеві і не перевіряючи, а наскільки правдива ця інформація і чи відповідає вона дійсності. Насправді вже давно відомо безліч наукових доказів, які геохронологічну таблицю показують недійсною. Є вчені, які мають іншу точку зору на періоди історії нашої Землі. Наприклад, Геологічна модель Уокера, модифікована Клевбергом:

(Геохронологічну таблицю фото №3)

Я думаю, кожна людина, учень він або вчитель, повинен грунтовно перевірити ще раз ті офіційні дані, які він отримує і сформувати свої власні переконання, засновані не на упереджених здогадах, але на наукових дослідженнях. Щоб розібратися, які гіпотези вчених ближче до істини, а які ні, читайте статті з іншою точкою зору на геохронологічну таблицю, ніж офіційна точка зору, що викладається в навчальних закладах.

геохронологія- послідовність геологічних подій в часі, їх тривалість і підпорядкованість:

- відносна геохронология відображає природні етапи в історії розвитку Землі, заснована на принципі послідовності напластовиванія і використовує метод біостратиграфічних побудов;

- абсолютна геохронология визначає вік і тривалість підрозділів геохронологічної шкали в проміжках часу, рівних сучасному астрономічному року (в астрономічних одиницях). Вона заснована на вивченні продуктів радіоактивного розпаду в мінералах.

геохронологічна(Геоісторичну) шкала - ієрархічна система геохронологічних підрозділів, еквівалентних одиницям загальної стратиграфічної шкали.

стратиграфічне підрозділ (Одиниця) - сукупність гірських порід, що складають певну єдність по комплексу ознак (особливостей речового складу, органічних залишків), який дозволяє виділити її в розрізі і простежити за площею.

Закономірності розвитку і освіти земної кори вивчає історична геологія. Вік гірських порід буває абсолютним і відносним.

абсолютний вік - тривалість існування (життя) породи, виражена в роках. Для його визначення застосовують методи, засновані на використанні процесів радіоактивних перетворень, які мають місце в деяких хімічних елементах (уран, калій, рубідій), що входять до складу порід. Вік магматичних порід, а також хімічних опадів рівний віку складових їх мінералів. Інші породи молодше входять до їх складу мінералів.

Співвідношення кількостей спільно знаходяться радіоактивного вихідного ізотопу і утворився з нього стійкого елемента дає уявлення про вік вміщають їх порід. Методи визначення абсолютного віку отримали свою назву від продуктів радіоактивного розпаду: урано-свинцевий (Свинцевий), гелевий, калій-аргоновий (Аргоновий), калій-кальцієвий, рубідієвого-стронцієвий та ін. Так, знаючи, скільки свинцю утворюється з 1 г урану в рік, визначаючи їх спільне утримання в даному мінералі, можна знайти абсолютний вік мінералу і тієї гірської породи, в якій він знаходиться. За вуглецю 14 С, період напіврозпаду якого дорівнює 5568 років, можна встановити вік утворень, що з'явилися пізніше. Встановити абсолютний вік гірських порід можна по геохронологічної шкалою земної кори (табл.). Визначення абсолютного віку гірських порід досить важке завдання, вирішення якої стало можливим тільки в 50-ті роки XX століття.

Геохронологічна шкала земної кори

(Еонотеми)

Період (система)

типові організми

Абс. вік, млн. років

Неохрон (фанерозой)

Кайнозойская Kz ( «ера нового життя»)

четвертинний

(Антропогенний) Q

третинний Tr

Млекопитающиеся, квіткові рослини

палеоген P

Мезозойська

Mz ( «ера середовищ-ній життя»)

крейдяний До

Головоногі, молюски та плазуни

тріасовий T

Палеозойська Pz ( «ера давнього життя»)

Пермський P

Амфібії і спорові

кам'яновугільний C

девонський D

Риби, плеченогие

силурийский S

безхребетні

ордовикский O

кембрійський Cm

Палеохрон (криптозой)

протерозойская PR

Рідкісні залишки примітивних форм

архейська

(Археозойской) AR

Планетарна стадія Землі

понад 4500

Чим молодше визначається вік мінералу, тим більша кількість його потрібно для аналізу, так як не встигають накопичитися продукти розпаду.

Етапи розвитку планети. Велике значення для географічної науки має вміння визначати вік Землі і земної кори, а також час значних подій, що сталися в історії їх розвитку. Історія розвитку планети Земля ділиться на два етапи: планетарний і геологічний.

планетарний етап охоплює період часу від зародження Землі як планети і до утворення земної кори. Наукова гіпотеза про утворення Землі (як космічного тіла) з'явилася на основі спільних поглядів на зародження інших планет, що входять до складу сонячної системи. Про те, що Земля - \u200b\u200bодна з 8 планет Сонячної системи, ви знаєте з курсу 6 класу. Планета Земля утворилася 3,5 5 млрд років тому. Цей етап закінчився з появою первинних літосфери, атмосфери і гідросфери (3,7-3,8 млрд років тому).

геологічний етап почався з моменту появи перших зачатків земної кори, який і триває по теперішній час. У цей період утворилися різні гірські породи. Земна кора не раз піддавалася повільним підняттям і опусканням під впливом внутрішніх сил. У періоди опускання території затоплювалися водою і на дні відкладалися осадові породи (піски, глини та ін.), А в періоди підняття дна моря тут виникали рівнини, складені цими осадовими породами.

Таким чином, початкове будова земної кори стало змінюватися. Цей процес тривав безперервно. На дні морів і западин материків накопичувався осадовий шар гірських порід, серед яких знаходилися залишки рослин і тварин. Кожному геологічного періоду відповідають їх певні вила, тому що органічний світ перебуває в постійному розвитку.

Визначення віку гірських порід. Для того щоб визначити вік Землі і представити історію її геологічного розвитку, використовують методи відносного і абсолютного літочислення (геохронологія).

Щоб визначити відносний вік гірських порід,необхідно знати закономірності послідовного залягання шарів осадових гірських порід різного складу. Суть їх полягає в наступному: якщо слон осадових гірських порід залягають в непорушеному стані, так, як вони один за іншим відкладалися на дні морен, то це означає, що шар, що лежить внизу, збунтувався раніше, а шар, що лежить вище, утворився пізніше, отже, він молодший.

Дійсно, якщо не буде нижнього шару, то ясно, що покриває його верхній шар не може утворитися, тому чим нижче розташований осадовий шар, тим більше його вік. Самий верхній шар вважається наймолодшим.

У визначенні відносного віку гірських порід велике значення має вивчення послідовного залягання осадових порід різного складу і містяться в них скам'янілих решток тварин і рослинних організмів. В результаті кропіткої роботи вчених але визначенню геологічного віку гірських порід і часу розвитку рослинних і тваринних організмів була складена геохронологическая таблиця. Вона була затверджена на II Міжнародному геологічному конгресі в 1881 році в Болоньї. В її основі - етапи розвитку життя, виявлення палеонтологией. Ця таблиця-шкала постійно вдосконалюється. Сучасний стан таблиці наведено на с. 45.

Одиницями шкали є ери. Вони діляться на періоди, які поділяються на епохи. П'ять найбільших з цих підрозділів (ери) носять назви, пов'язані з характером тодішньої життя. наприклад, ар- хей - час раннього життя, п [ютерозой - ера первинної життя, палеозой - ера давнього життя, мезозой - ера середнього життя, кайнозой - ера нового життя.

Ери поділяються на менш тривалі відрізки часу - періоди (Іноді їх називають системами). Назви їх різні. Одні з них походять від назв гірських порід, які найбільш характерні для цього часу (наприклад карбоновий період в палеозої і крейдяний період в мезозої). Більшість періодів названо але тим місцевостям, в яких найбільш повно представлені відкладення того чи іншого періоду і де вперше ці відкладення були охарактеризовані. Найдавніший період палеозою - кембе рійська отримав назву від Кембрію - стародавньої держави на заході Англії. Назви наступних періодів палеозоя - ордовикскийі сілурскімі- походять від назв древніх племен Ордовик і силуру, що населяли територію нинішньої Уельсу.

Щоб розрізняти системи геохронологічної таблиці, прийняті умовні знаки. Геологічні ери позначаються індексами (знаками) - початковими буквами їх латинських назв (наприклад архей -AR), а індекси періодів - першою літерою їх латинських назв (наприклад пермський Р).

визначення абсолютного віку гірських порід почалося на початку XX століття, після того як був відкритий закон розпаду радіоактивних елементів. Суть його полягає в наступному. В надрах Землі знаходяться радіоактивні елементи, наприклад уран. З плином часу він повільно, з постійною швидкістю, розпадається на гелій і свинець. Гелій розсіюється, а свинець залишається в породі. Знаючи швидкість розпаду урану (з 100 г урану протягом 74 млн років виділяється 1 г свинцю), за кількістю свинцю, що міститься в гірській породі, можна підрахувати, скільки років тому вона утворилася.

Використання радіометричних методів дозволило визначати вік багатьох гірських порід, що складають земну кору. Завдяки цим дослідженням вдалося встановити геологічний і планетарний вік Землі. На основі відносного і абсолютного методів літочислення і була складена геохронологическая таблиця.

1. На які етапи ділиться геологічна історія розвитку Землі?

2. Який етап розвитку Землі є геологічним?

3 *. Як визначають відносний і абсолютний вік гірських порід?

1. Порівняйте з геохронологічної таблиці тривалість геологічних ер та періодів.

Поділіться з друзями або збережіть для себе:

Завантаження ...