Общие сведения о геологической истории Земли

Основную информацию о геологической истории Земли несут слои горных пород, в которых, как на страницах каменной летописи, запечатлены происходившие на планете изменения и эволюция органического мира (последняя «запечатлена» в комплексах окаменелостей, содержащихся в разновозрастных слоях). Толщи горных пород, накопившиеся за длительную геологическую историю планеты, формировались в различной последовательности. Учение о последовательности формирования и возрасте горных пород называется геохронологией [10]. Существуют методы относительной и абсолютной геохронологии, по которым можно определить возраст горных пород.

Методы относительной геохронологии - методы определения относительного возраста горных пород, которые лишь фиксируют последовательность образования горных пород относительно друг друга.

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 падежным 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.

Методы абсолютной геохронологии позволяют определить возраст геологических объектов и событий в единицах времени. Среди этих методов наиболее распространены методы изотопной геохронологии, основанные на подсчёте времени распада радиоактивных изотопов, заключенных в минералах (или, например, в остатках древесины или в окаменелых костях животных).

Сущность метода заключена в следующем. В состав некоторых минералов входят радиоактивные изотопы. С момента образования такого минерала в нём протекает процесс радиоактивного распада изотопов, сопровождающийся накоплением продуктов распада. Распад радиоактивных изотопов протекает самопроизвольно, с постоянной скоростью, не зависящей от внешних факторов; количество радиоактивных изотопов убывает в соответствии с экспоненциальным законом. Принимая во внимания постоянство скорости распада, для определения возраста достаточно установить количество оставшегося в минерале радиоактивного изотопа и количество образовавшегося при его распаде стабильного изотопа. Эта зависимость описывается главным уравнением геохронологии.

Для определения возраста используются многие радиоактивные изотопы: 238U, 235U, 40К, s7Rb, l47Sm и др. Названия изотопно-геохронологических методов обычно образуются из названий радиоактивных изотопов и конечных продуктов их распада: уран-свинцовый, калий-аргоновый и т.д. Результаты определения возраста геологических объектов выражаются в 106 и 109 лет, или в значениях Международной системы единиц (СИ): Ма и Ga. Эта аббревиатура означает, соответственно, «млн. лет» и « млрд, лет» (от лат. Mega anna - млн. лет, Giga anna - млрд. лет).

Ещё одна группа методов абсолютной геохронологии представлена сезонноклиматическими методами. Примером такого метода служит варвохронология -метод абсолютной геохронологии, основанный на подсчёте годичных слоёв в «ленточных» отложениях приледниковых озёр. Для приледниковых озёр характерными отложениями служат так называемые «ленточные глины» - чётко слоистые осадки, состоящие из большого числа параллельных лент. Каждая лента -результат годичного цикла осадконакопления в условиях озёр, находящихся большую часть года в замерзшем состоянии. Она всегда состоит из двух слоёв. Верхний - зимний - слой представлен глинами темного цвета (за счёт обогащения органикой), образованного под ледяным покровом; нижний - летний - сложен более грубозернистыми светлоокрашенными осадками (в основном тонкими песками или алевро-глинистыми отложениями), образованными за счёт приносимого в озеро талыми ледниковыми водами материала. Каждая пара таких слойков соответствует 1 году. Изучение ритмичности ленточных глин позволяет определять абсолютный возраст.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >