Криптозойский этап

Геохронологическая шкала

Шкала стратиграфических и геохронологических подразделений

Таблица 4

 


Стратиграфические подразделения Хронологические подразделения
Группа Эра
Система Период
Серия (отдел) Эпоха
Ярус Век
Зона Фаза

Геохронологическая шкала (греч. ге – земля, хронос — время), или шкала геологического времени, создавалась параллельно со стратиграфической шкалой. Первоначально она указывала не абсолютное время (в годах), а лишь относительную последовательность и соподчиненность во времени геологических событий, выделенных по данным эволюции органического мира. Подразделения геохронологической шкалы соответствуют определенным подразделениям стратиграфической шкалы. Так, группы горных пород образовались в течение одной эры, системы — в течение периода и т. д. (табл. 4).

Ученые не сразу научились определять абсолютный возраст горных пород и длительность подразделений стратиграфической шкалы. Здесь на помощь геологам пришли радиологические методы. Они позволяют устанавливать возраст горных пород в абсолютных единицах времени — тысячах и миллионах лет. Радиологические методы основаны на использовании явления самопроизвольного распада нестабильных радиоактивных элементов — урана, тория, рубидия, углерода, водорода и калия. Распад содержащихся в горных породах радиоактивных элементов происходит с постоянной скоростью, не зависящей от изменения условий окружающей среды. Периоды их полураспада известны. Конечными продуктами распада, например, атомов урана и тория являются металл свинец и газ гелий.Из 100 г урана за 74 млн. лет образуется 1 г (1%) изотопа свинца Pb206. Гелий частично улетучивается, свинец же постепенно накапливается в минералах. Поэтому определение возраста основано на нахождении отношения массы конечного (вновь образованного) продукта распада к массе исходного элемента. Зная скорость распада, например, урана, оставшееся его количество и количество накопившегося в минерале свинца, можно путем умножения количества свинца (в процентах) на 74 млн. (лет) определить абсолютный возраст минералов. А по нему можно установить и время образования данного пласта.

Калий-аргоновый метод определения абсолютного возраста горных пород основан на распаде широко распространенного в природе изотопа калия с атомной массой 40 (40К). Около 12 % указанного изотопа калия в процессе радиоактивного распада переходит в аргон с тем же атомным весом (40Ar), который остается внутри кристаллической решетки минерала. Определяется соотношение в калиевых минералах изотопов аргона и калия с атомным весом 40 (40Ar/40К).

Каждый метод, естественно, имеет определенные рамки точности, т. е. определенный доверительный интервал.

Благодаря внедрению в геологию радиологических методов, удалось выявить более достоверно продолжительность геологической истории Земли, каждой ее эры, периода и т. д.

Поскольку геохронологическая шкала построена, опираясь на палеонтологический метод, в ней выделяются два крупных этапа. Первый из них, включающий археозой и протерозой, назван криптозоем, или этапом скрытой жизни (греч. "криптос" — скрытый, "зоэ" — жизнь). А палеозой, мезозой и кайнозой объединены в фанерозойэтап явной жизни (греч. "фанерос" — явный, "зоэ" — жизнь). Геологическая история Земли представляется следующим образом.

Между возрастом Земли как планеты (4,6 млрд. лет) и возрастом изученных древнейших горных пород имеется большой хронологический пробел, включающий этап аккреции вещества газопылевой туманности и догеологический этап. Геологическая история Земли насчитывает 4,2-4,0 млрд. лет. Основную ее часть (более 85%) составляет допалеозойский этап, соответствующий времени формирования отложений археозойской и протерозойской групп (табл. 5).