Геохронологія

Однією з задач геології є встановлення історії розвитку Землі — встановлення часу її виникнення, послідовності розвитку, періодизації усіх геологічних подій. Геологічні події знаходять своє відображення в гірських породах. Розділ геологічної науки, що вивчає верстви земної кори, їх взаєморозташування і послідовність виникнення називається стратиграфією. З стратиграфічного аналізу випливає стратиграфічний метод відносної геохронології. Він дозволяє зіставити і простежити окремі верстви, подібні за літологічним складом і літофаціальними умовами на значні відстані. Цей метод називається літостратиграфією. В 1669 році Ніколаус Стено встановив закон послідовності нашарування, згідно якого верстви, що залягають нижче є більш древніми, аніж ті, які їх перекривають. З'явилась можливість встановлення відносної послідовності утворення верств, а значить і пов'язаних з ними геологічних подій. Інколи історична послідовність нашарування

33

порушується (зникає група верств). Таке явище називається стратиграфічною перервою. Встановлення ритмів (циклів) в розрізі та послідовності їх утворення називається ритмостратиграфісю.

Біостратиграфічний або палеонтологічний метод встановлення відносного віку і послідовності залягання порід є основним у відносній геохронології. Важливу роль в палеонтологічному методі відіграють групи організмів, котрі існували протягом короткого проміжку геологічного часу і були розповсюджені по усіх морях і океанах або континентах. Такі роди і види організмів отримали назву реперних.

Абсолютна геохронологія визначає час виникнення, завершення і тривалість усіх геологічних подій і в першу чергу час утворення або перетворення (метаморфізм) гірських порід і мінералів, так як за їх віком визначається вік геологічних подій. У своєму радіологічному варіанті вона вперше дала можливість правильно визначити вік Землі. Визначення часу розвитку окремих, в основному короткочасних, подій є можливим за допомогою аналізу сезонного розвитку Землі. Такі методи називаються сезонно-кліматичними.

Радіологічні або ізотопні методи виміру геологічного часу виникли тільки в XX столітті, після відкриття природної радіоактивності. В 1902 році П'єр Кюрі вперше висловив ідею про можливість визначення віку мінералів за розпадом радіоактивних ізотопів. З моменту утворення мінералу в ньому починають накопичуватись продукти природного розпаду ізотопів. Процес розпаду відбувається з постійною швидкістю. Жодні з зовнішніх факторів не в змозі прискорити, чи призупинити цей процес. При розпаді материнських ізотопів утворюються нові ізотопи. На цьому і базуються ізотопні методи абсолютної геохронології, серед яких найбільш поширені уран-свинцевий, свинцево-ізотопний, калій- аргоновий, рубідій-стронцієвий, самарій-неодимовий, радіо вуглецевий.

Найбільш древні породи встановлені в Західній Гренландії (3,8 млрд. років). В межах Українського щита найбільш древні утворення мають вік 3,6 млрд. років. З урахуванням останніх уявлень про утворення планет Сонячної системи та Місяця, за

34

віком древніх метеоритів (4,5-4,6 млрд. років) і древніх порід Місяця — анортозитів (4,5-4,0 млрд. років) вік Землі приймається 4,57 ± 2% млрд. років.

Серед геохронологічних підрозділів виділяють еон, еру, період, епоху, вік, час. Кожному геохронологічному підрозділу відповідає комплекс відкладів, що виділений у відповідності до зміни органічного світу і називається стратиграфічним: еонотема, група, система, відділ, ярус, зона. В 1881 році на другому Міжнародному геологічному конгресі були затверджені основні підрозділи суміщених стратиграфічної і геохронологічної шкал. Виходячи з них в геологічній історії Землі виділяють три еони, які суттєво відрізняються одне від одного за відповідними комплексами гірських порід, викопними організмами та тривалості: 1) архей («архео» - древній); 2) протерозой («протерос» - перший); 3) фанерозой («фанерос» - явний). Комплекс порід та відрізок часу, які відповідають архею та протерозою об'єднують під назвою докембрій. Фанерозойський еон (еонотема) поділяється на ери (групи), ери (групи) на періоди (системи), періоди (системи) на епохи (відділи), епохи (відділи) на віка (яруса). Подвійна назва пов'язана з існуванням геохронологічної і стратиграфічної шкал.

Архейський еон поділяється на дві частини: ранній і пізній архей. На геологічних картах породи архею зображені малиново-рожевим кольором. Вік еону 4500 ± 100 млн. років.

Протерозойський еон теж поділяється на дві частини: ранній (вік 2600 ± 100 млн. років) та пізній. В пізньому протерозої виділяють рифейський (вік 650±5О млн. років) та вендський (вік 670 ±20 млн. років) періоди. На геологічних картах породи протерозою зображені рожевим кольором.

Фанерозойський еон включає палеозойську, мезозойську та кайнозойську ери. Палеозойська ера охоплює кембрійський, ордовикський, силурійський, девонський, кам'яновугільний і пермський періоди. Кембрійський період поділяється на три епохи ранню, середню і пізню. На геологічних картах породи кембрію зображені блакитно-зеленим кольором. Вік 570 ± 10 млн. років. Ордовикський період поділяється на три епохи. На геологічних картах породи ордовику зображені темно-зеленим кольором. Вік 495 ± 20 млн. років. Силурійський період

35

поділяється на ранню та пізню епохи. На геологічних картах силур зображують коричнево-зеленим кольором. Вік 418 ± 15 млн. років. Девонський період поділяється на три епохи. На геологічних картах девон зображують коричневим кольором. Вік 400 ± 10 млн. років. Кам'яновугільний період поділяється натри епохи. На геологічних картах кам'яновугільний період зображують сірим кольором. Вік 360 ± 10 млн. років. Пермський період поділяється на дві епохи: ранню та пізню. На геологічних картах пермський період зображують оранжево-коричневим кольором. Вік 290 ± 10 млн. років.

Мезозойська ера поділяється на тріасовий, юрський та крейдовий періоди. Тріасовий період — поділяється на три епохи. На геологічних картах тріас зображують бузковим кольором. Вік 245 ± 10 млн. років. Юрський період теж поділяється на три епохи. На геологічних картах юру зображують синювато-блакитним кольором. Вік 204 ± 5 млн. років. Крейдовий період — поділяється на дві епохи. На геологічних картах крейдовий період зображують салатно-зеленим кольором. Вік 130 ± 5 млн. років.

Кайнозойська ера поділяється на палеогеновий, неогеновий та четвертинний періоди. Палеогеновий період поділяється на три епохи, які мають власні назви: палеоценова, еоценова, олігоценова. На геологічних картах палеоген зображують яскраво-жовтим кольором. Вік 65 ± 3 млн. років. Неогеновий період поділяється на дві епохи: міоценову та пліоценову. На геологічних картах неоген зображують лимонно-жовтим кольором. Вік 23 ± 1 млн. років. Четвертинний (антропогеновий ) період — останній, який ще не закінчився період в історії геологічного розвитку Землі, поділяється на ранню, середню, пізню та голоценову епохи. Не геологічних картах четвертинний період зображують сірувато-жовтим кольором. Вік 1,8 млн. років.