6 Абсолютная и относительная геохронология

В 1906 году Пьер Кюри и Эрнест Резерфорд предложили использовать исключительно стабильную скорость самопроизвольного распада содержащихся в горных породах радиоактивных элементов

для определения возраста тел, содержащих радиоактивные изотопы. В радиометрической геохронологии используется ряд процессов радиоактивного распада (Т – период полураспада ):

U²³⁸ → Pb²⁰⁶ T – 4,53 ^.10⁹ лет

U²³⁵ → Pb²⁰⁷ – T – 0,712 ^.10⁹ лет

Th²³² → Pb²⁰⁸ – T – 13,9 ^.10⁹ лет

Rb⁸⁷ → Sr⁸⁷ – T – 4,99 ^.10⁹ лет

¹⁴C → ¹⁴N – T – 5750 лет

Изотопные методы используются и для определения возраста Земли, однако возраст образцов пород земной коры может свидетельствовать лишь о минимальной оценке планетарного возраста, когда кора уже сформировалась. Возраст пород, определенный этим методом:

– Гнейсы Миннесоты (США) – 3,55 млрд. лет;

– Гранито-гнейсы Гренландии – 3,8 млрд. лет;

– Чарнокиты Антарктиды – 3,9±0,3 млрд. лет;

Возраст метеоритов – 4,5 –4,6 млрд. лет;

Лунные породы – 4,5 млрд. лет;

Минимальный возраст планеты > 4 млрд. лет.

Для определения относительного возраста горных пород используются следующие методы:

• Стратиграфический

Основан на выяснении взаимоотношений слоев горных пород , при котором нижележащий слой образовался раньше вышележащего (принцип суперпозиции Н. Стено). Метод используется лишь тогда, когда в разрезе каждый вышерасположенный слой залегает на подстилающем без размыва и эти слои не вовлечены в складчатые деформации;

– Петрографический

Основан на изучении и сравнении состава пород в соседних скважинах и обнажениях. Сопоставление одновозрастных пород обычно проводят с помощью линий корреляции, позволяющих проследить изменения мощности изучаемых пород;

– Палеонтологический

Основан на изучении остатков древних вымерших организмов и эволюции органического мира. Главный принцип эволюции: вымирание примитивных, плохо приспособленных к внешним условиям форм, усложнение организмов, их организации. Каждому слою горных пород свойственен свой, только ему присущий комплекс органических остатков, причем чем моложе слой, тем больше в нем остатков высокоорганизованных животных и растений.

Химическая эволюция на Земле привела к образованию первых, примитивных форм жизни на Земле около 3 млрд. лет назад, но расцвет фауны и флоры приурочен к фанерозою (примерно 600 млн. лет назад).

Изменчивость органического мира, его эволюционное развитие позволило выделить ряд руководящих ископаемых организмов, живших в строго определенном отрезке геологического времени. На основании остатков этих организмов построена современная геохронологическая шкала и производится определение относительного возраста горных пород в любом районе Земли, легко и надежно расчленяется монотонная толща на ряд самостоятельных стратиграфических горизонтов.

Палеонтологический метод позволяет сравнивать не только соседние, но и достаточно удаленные друг от друга толщи независимо от состава пород и условий их залегания, сопоставлять их с международным геохронологическим эталоном, открывая важнейшие возможности для региональных сопоставлений и обобщений.