Шкала геологічного часу
Шкала геологічного часу
Зміст
Головне завдання історичної геології - відновлення історії розвитку Землі, земної кори і життя на Землі. Першочергова мета такого вивчення - складання прогнозу розвитку планети Земля, що протікають на ній геологічних процесів і життя на Землі. Головним об`єктом досліджень служать гірські породи - їх склад, поширення, умови залягання постачають інформацію про геологічне минуле. Періодизація подій спирається на поняття про час відносному і абсолютному. Виділяють геохронологія відносну і абсолютну.
Відносна геохронология відповідає на питання, яка з порід (або геологічних тіл, наприклад шарів) старше або молодше. Іншими словами, відносна геохронология відновлює послідовність геологічних процесів. В її основу покладено стратиграфічний і палеонтологічні методи, а також ряд інших.
Згідно стратиграфическому (від латин. stratum - шар) методу, при непорушеному заляганні нижчележачий шар стародавнє, а вищерозміщений молодше. Даний закон був встановлений в 1669 р датським дослідником природи Николаусом Стено. Стратиграфическому методу належить основне значення, тому інші методи визначення відносного віку об`єднуються поняттям стратиграфических.
Палеонтологічні (біостратиграфічних) методи присвячені вивченню викопних органічних залишків, відповідно до яких ці методи поділяють на дві групи: палеозоологічні і палеофлорістіческіе. Органічні залишки в шарах осадових гірських порід представлені або скам`янілостями, або углефіцірованная залишками, або відбитками або слідами. У рідкісних випадках виявляються неразложившиеся туші тварин в многолетнемерзлих породах або в асфальтових озерах. Застосування палеонтологічних методів спирається на визнання того факту, що кожному тривалого етапу розвитку Землі характерні специфічні представники органічного світу. Цей закон встановив англійський інженер Вільям Сміт на початку ХIХ ст.
Відео: Geological Time Scale
Викопні організми по їх стратиграфическому значенням ділять на ряд груп:
middot-керівні організми - характерні тільки даному часу, або отримали найбільше значення в відкладеннях даного часу;
middot-контролюючі організми - характерні для шару даного віку, але представлені і в сусідніх, більш старих або молодих шарах;
middot-зароджуються і вимираючі організми - відповідно або вперше з`являються, або остаточно зникають в шарі даного віку;
middot-транзитні організми - їх залишки зустрічаються у безлічі шарів, що накопичилися за довгий час.
Для виявлення відносного віку шарів використовують методи мінералого-петрографічні, структурно-тектонічні, геофізичні та інші.
Зміни складу органічного світу відображені в різновікових шарах. Різні за обсягом шари гірських порід, які формувалися протягом певних етапів геологічної історії, називаються стратиграфическими підрозділами (одиницями). Стратиграфічні одиниці різного рангу входять до складу стратиграфічної шкали. Стратіграфіческаяшкала - шкала послідовних за часом формування і супідрядних стратиграфічних підрозділів, що складають земну кору, і відображають етапи геологічної історії Землі. Найбільші за обсягом стратиграфічні підрозділи - еонотеми, які послідовно дробляться на більш дрібні одиниці: ератеми, системи, відділи. Зазначені стратиграфические одиниці є загальними - єдиними для історії всієї Землі. Крім них виділяються менші за обсягом регіональні (провінційні) підрозділу: ярус і зона. Найменшим обсягом характеризуються місцеві підрозділи: серія, свита, горизонт та інші.
Абсолютна геохронология встановлює вік гірських порід в роках. Для вирішення цього завдання використовуються методи радіоізотопного аналізу, вивчення сезонно-шаруватих опадів і ряд інших.
Методам радіоізотопного аналізу в абсолютній геохронологии належить провідна роль. Вони засновані на природному процесі розпаду нестійких ізотопів і перетворення їх в стійкі. Застосування даних методів спирається на ряд припущень: швидкість розпаду в історії Землі строго постійна і не залежить від зовнішніх чинників-склад материнських (нестійких) і дочірніх (стійких) продуктів точно ізвестен- кінцеві продукти розпаду завжди стабільні. Розпад починається з моменту формування мінералу - отже, за певний час з конкретної кількості материнських ізотопів може виникнути строго певну кількість дочірніх ізотопів. Тому для визначення абсолютного віку гірської породи необхідно знати швидкість розпаду (або напіврозпаду) нестійкого ізотопу, сучасний зміст в породі материнських і дочірніх ізотопів. Використання радіоізотопного аналізу для визначення віку мінералів вперше було запропоновано П. Кюрі в 1902 р, практичне застосування цих методів почалося з 1907 р Найбільш вживані наступні методи (в дужках наведено період напіврозпаду, тоді як повний розпад займає приблизно в 10 разів більше часу) :
middot-уран-свинцевий (4,56 млрд. років) - як правило, для визначення віку кислих магматичних порід;
middot-калієво-аргоновий (1,31 млрд. років) - при роботі з магматичними породами кислого, середнього і основного складу, і багатьма осадовими породами;
middot-рубідієвого-стронцієвий (49,9 млрд. років) - при вивченні віку найдавніших магматичних порід кислого і середнього складу;middot-самарій-неодимовий (106 млрд. років) - при вивченні віку найдавніших магматичних порід основного і ультраосновних складу;
middot-радіовуглецевий (5 568 років) - для визначення віку наймолодших органогенних порід, не древнє 30 - 40 тис. років.
Методи вивчення сезонно-шаруватих опадів засновані на різному матеріальному складі шарів, що накопичуються влітку і взимку на дні водойм. Так, в аридних умовах помірного пояса в сульфатних озерах взимку накопичується мирабилит (глауберовасоль, Na2SO4 middot- 10H2O), тоді як влітку - гіпс (CaSO4 middot- 2H2O). У пріледникових басейнах взимку відкладається шар глини, влітку - алевриту. За рік формується одна пара шарів - кількість пар шарів вкаже тривалість існування озера.
За допомогою методів радіоізотопного аналізу стратиграфическая шкала доповнилася абсолютними віковими датировками (в мільйонах років). Кожному стратиграфическому підрозділу відповідає певний геохронологічної еквівалент (табл. 3). Кожному загальному геохронологічної підрозділу присвоєно буквений (або буквено-цифровий) індекс. На геологічних картах шари гірських порід, що відповідають загальним стратиграфическим підрозділам, показуються певним кольором (або відтінком кольору). Наприклад, відкладення юрської системи позначаються індексом J і включають три відділи: нижній (J1), Середній (J2) І верхній (J3) - чим менше числовий індекс, тим старше відкладення. На геологічній карті накопичення нижнього відділу показуються самим темним відтінком, тоді як верхнього відділу присвоюється найсвітліший відтінок. Якщо відділи називаються відповідно їх стратиграфическому розташуванню в розрізі: нижній, середній і верхній, то назви їх геохронологічних еквівалентів (епох) відображають тимчасову послідовність: ранній, середній і пізній.
Таблиця 3
Відповідність стратиграфических і геохронологічних підрозділів
стратиграфічні підрозділи | геохронологічна підрозділу Відео: Quick Overview Geologic Time Scale |
еонотема | Еон |
ератема | Ера |
система | період |
Відділ | Епоха |
ярус | Століття |
Зона (горизонт) | Час (фаза) |
Сучасна шкала геологічного часу (геохронологическая таблиця), затверджена рішеннями Міжнародного геологічного конгресу в 2004 р, виділяє в історії Землі три еону: архейський, протерозойський і фанерозойский (табл. 4, 5). Архейський еон включає чотири ери, протерозойський і фанерозойский - по три ери. В даний час не розроблено загальне стратиграфічний поділ Ерато архею і протерозою. Тому в таблиці 5 наведені регіональні - прийняті в СНД для території Східно-Європейської платформи підрозділи докембрію.
Таблиця 4
Загальна шкала геологічного часу
Еон | Ера | період | Епоха | Час, млн. Років |
Фанерозойський PH | Кайнозойская KZ | четвертинний Q | голоцен | 0,01 |
плейстоцен | 1,8 | |||
неогеновий N | пліоцен | 23 | ||
міоцен | ||||
палеогеновий E | олигоцен | 65 | ||
еоцен | ||||
палеоцен | ||||
Мезозойська MZ | крейдяний Відео: Geological time scale for CSIRK | пізня | 145 | |
рання | ||||
Юрський J | пізня | 200 | ||
Середня | ||||
рання | ||||
тріасовий T | пізня | 251 | ||
Середня | ||||
рання | ||||
Палеозойська PZ | Пермський P | Лопінг | 299 | |
Гваделупа | ||||
Цісуралій | ||||
кам`яновугільний C | Пенсільванія | 359 | ||
Міссісіпі | ||||
девонський D | пізня | 416 | ||
Середня | ||||
рання | ||||
силурийский S | Пржідол | 444 | ||
Лудлов | ||||
Показ | ||||
Лландовері | ||||
ордовикский O | пізня | 488 | ||
Середня | ||||
рання | ||||
кембрійський ε | пізня | 542 | ||
Середня | ||||
рання |
Таблиця 5
Регіональна шкала геологічного часу
Еон | Ера | Східно-Європейська платформа | Час, млрд.лет | |
протерозойський PR | неопротерозойcкая | пізній протерозой | Венд Відео: Geologic Time Scale | 1,0 |
мезопротерозойського | Ріфей | 1,6 | ||
палеопротерозойського | ранній протерозой | 2,5 | ||
архейський AR | Неоархейская | пізній архей | 2,8 | |
Мезоархейская | 3,2 | |||
Палеоархейская | ранній архей | 3,6 | ||
Еоархейская | gt; 4,0 | |||
