Геалагічны час

ru - de - by - en - ua - es - fr

Ужо шматлікія гады геолагі, абапіраючыся на дадзеныя даследаванняў горных парод, спрабуюць усталяваць век Землі, але яшчэ параўнальна нядаўна яны былі вельмі далёкія ад поспеху.

Бацькам сучаснай геалогіі большасць геолагаў лічыць Джэймса Геттона (1726-97), шатландскага лекара і навукоўца, стварылага ў 1785 г. на аснове даследаванняў і назіранняў натуральных працэсаў праца "Тэорыя Землі". Ён адным з першых зразумеў, што паверхня Землі ўвесь час змяняецца. Пад уздзеяннем пагодных з'яў - напрыклад, марозу - горная парода паступова руйнуецца, а рэкі нясуць яе абломкі ў азёры і моры, дзе з якія назапашваюцца пластамі такіх адкладанняў, як пясок і глей, утворацца новыя пароды - ападкавыя.

Цеплыня і ціск

Ён сцвярджаў, што высокая тэмпература і ціск трансфармуюць змешчаныя на вялікай глыбіні пластуй ападкавых парод, змяняючы іх прыроду і ператвараючы ў метаморфические. Ён таксама ахарактарызаваў трэці тып горных парод (магматычныя), улучальны базальт і граніт, сфармаваныя з расплаўленага матэрыялу - напрыклад, лавы.

Геттон зацікавіўся адносным векам горных парод. Даследаваўшы некаторыя пароды ў Шатландыі, ён выявіў, што верхні пласт адной горнай пароды ад ніжняга пласта іншай часам адлучае велізарны прамежак часу. Гэтая мяжа была названая паверхняй нязгоды. Нязгодныя напластаванні з'яўляюцца вынікам агалення і эрозіі ўжо якая ўтварылася горнай пароды. Нашмат пазней, калі такія пароды яшчэ раз схаваюцца пад роўняддзю мора, над імі пачынаюць фармавацца нашмат маладзейшыя пласты.

Геттон разумеў, што доследныя ім працэсы адбываюцца павольна, а таму гісторыя Землі павінна быць надзвычай доўгай. І хоць ацаніць яе век ён не мог, Геттон склаў, што "ніякіх указанняў ні на пачатак Землі, ні на яе канец у нас не маецца".

Геалагічнае картаграфаванне

Важны фундуш у разуменне геалагічнага часу занёс яшчэ адзін брытанец - інжынер Уільям Сміт (1769-1839). Сміт працаваў на будаўніцтве каналаў. Пакуль працаўнікі рылі траншэі, Сміт збіраў закамянеласці, попадавшиеся ў падземных пластах. Ён заўважыў, што шматлікія закамянеласці сустракаюцца ў строга вызначаных пластах горнай пароды, а пласты заўсёды ідуць у адным і тым жа парадку і ўтрымоўваюць тую жа самую паслядоўнасць выкапняў рэштак.

Сміт прыйшоў да высновы, што сустракаемыя ў розных месцах пароды, якія ўтрымоўваюць адны і тыя жа закамянеласці, маюць аднолькавы век. А яшчэ ён вырашыў, што пароды можна размясціць у адноснай часавай паслядоўнасці, гэта значыць сцвярджаць, што той або іншы пласт больш ранні або пазнейшы, хоць сказаць, наколькі менавіта, нельга. Сабраўшы ўсю гэтую інфармацыю, пароды прыходзіцца падыходзіць вельмі абачліва. Напрыклад, у складчатых пародах адны пласты ляжаць нахільна, дзе-нідзе амаль вертыкальна. Іншыя жа запрокинуты, і больш старажытныя пласты апыняюцца вышэй пазнейшых.

Геолагі, аднак, навучыліся вызначаць, як фармуюцца складчатые пароды. На паверхні некаторых пластоў горнай пароды можна, напрыклад, заўважыць сляды рабізны, пакінутыя плынню, хвалямі або вятрамі. Ёсць і іншыя характэрныя прыкметы, якія адрозніваюць паверхня пласта цвёрдай пароды - адтуліны, прорытые чарвякамі і іншымі жывёламі ў тыя часы, калі яна яшчэ была глебай.

Геалагічная калонка

Ужываючы такія метады, геолагі разабраліся ў паслядоўнасці, у якой адбывалася адукацыя слоистых парод на планеце. Гэта дазволіла пабудаваць шкалу гісторыі Зямлі (геалагічную калонку). У пародах векам больш 590 мільёнаў гадоў закамянеласцяў трохі. Да нядаўняга часу гэтыя найстаражытныя пароды было прынята дзяліць на дзве асноўныя групы. Самыя старыя, не ўтрымоўвальныя якія-небудзь выкапняў астаткаў, звалі археазойскімі, пазнейшыя, у якіх закамянеласці хоць і трапляліся, але надзвычай рэдка - протерозойскими. Пароды жа, сфармаваныя ў апошнія 590 мільёнаў гадоў, дзе закамянеласці сустракаюцца паўсюдна, зваліся фанерозойскими.

Тры доўгія эры

З-за багацця розных закамянеласцяў у фанерозойских пародах час іх з'яўлення падпадзяляюць на тры эры - палеазой (літар, "старажытнае жыццё"), мезазой ("сярэдняе жыццё") і кайнозой ("новае жыццё"). Кожная эра дзеліцца на перыяды. Першы перыяд палеазойскай эры - кембрыйскі. Сучасныя геолагі зараз, як правіла, адносяць усе пароды, якія ўтварыліся раней кембрыйскага перыяду (протерозойские і археазойскія), да докембрийским.

Найменні некаторых перыядаў адлюстроўваюць назовы мясцовасцяў, у якіх былі ўпершыню вывучаныя пароды якая адпавядае сістэмы. Напрыклад, кембрий быў названы ў гонар Кембрии (лацінскі назоў Уэльса), а пермскі - расійскай Пермі. Ордовикский і силурийский перыяды абавязаныя сваімі назовамі старажытным плямёнам, якія засялялі Брытанію.

Каменнавугальны і крэйдавы перыяды названыя па імі звязаных з імі парод. Акрамя таго, амерыканскія геолагі дробняць каменнавугальны перыяд на два: миссисипский (ніжні каменнавугальны) і пенсільванскі (верхні каменнавугальны) перыяды.

Сістэмы

Кайнозойская эра дзеліцца на два перыяду: троесны і чацвярковы. Гэтыя назовы - перажытак старой класіфікацыі, у якой усё адкладанні былі аднесеныя да чатырох асноўным катэгорыям: першасным, другасным, троесным і чацвярковым. Тэрміны "першасны" і "другасны" вышлі з ужывання, але двум іншым павезла больш.

Пароды, якія ўтварыліся ў троесным і чацвярковым перыядах, утрымоўваюць так шмат арганічных рэштак, што гэтыя адрэзкі таксама падзялілі на больш дробавыя, званыя эпохамі, а тыя ў сваю чаргу на з некалькі стагоддзяў: так, геолагі пішуць аб ледниковье (ангел. Ice Age - "ледніковае стагоддзе"), насталым у часы плейстацэну - першай эпохі чацвярковага перыяду. Стратиграфическая шкала дала паданне аб адносным веку горных парод і ўсталявала назовы эр, перыядаў і эпох, якія маглі бы ўжывацца ва ўсім міры, але колькі доўжыўся кожны з гэтых адрэзкаў, геолагі не ведалі.

А колькі ёй гадоў?

Навуковыя спробы вызначыць век парод сталі прадпрымацца ў канцы XIX стагоддзі. Чарлз Лайель (1797-1875), выбітны геолаг і сябар Чарлза Дарвіна, зыходзіў з таго, на якім этапе эвалюцыі знаходзіліся выкапні арганізмы. Так, па ім адзнакам, адрэзак паміж пачаткам кембрыйскага перыяду, калі яны ўпершыню сталі з'яўляцца ў багацці, і нашым часам быў роўны прыкладна 240 мільёнам гадоў. Але яго падлікі былі недакладныя і каштоўнасці не мелі.

Вядомы брытанскі фізік Кельвін (1824-1907) спрабаваў вызначыць век Землі некалькімі метадамі. Адзін з іх абапіраўся на хуткасць кручэння Зямлі і колькасць цеплыні, выпраменьванага Сонцам. У падставу іншага была пакладзеная гіпотэза аб тым, што спачатку Зямля ўяўляла сабой расплаўлены шар, так што потым заставалася падлічыць, як доўга ёй трэба было астуджацца да цяперашняй тэмпературы. Па разліках выходзіла, што Зямлі не больш 100 мільёнаў гадоў. Але і яны былі далёкія ад ісціны.

Абсалютны век

Хібнасць падлікаў Кельвіна атрымалася давесці пасля адкрыцця ў 1896 г. з'явы радыёактыўнасці. Радыёактыўныя рэчывы, выяўляныя ў некаторых пародах, выпускаюць часціцы высокай энергіі і з прычыны гэтага распадаюцца з сталай хуткасцю. Напрыклад, канчатковым прадуктам распаду радыёактыўнага элемента ўрана з'яўляецца свінец, таму век узору ўрана можна ўсталяваць, вымераўшы колькасць які змяшчаецца ў ім свінцу.

Радиоизотопное датаванне дазволіла геолагам усталяваць абсалютны век горных парод, пачатак і працягласць эр, перыядаў і эпох. Зрэшты, час ад часу, калі знаходзяць і датуюць новыя ўзоры радыёактыўнай пароды, звыклыя лічбы прыходзіцца пераглядаць. Радиометрические метады паказалі таксама, што век планеты Зямля вымераецца нават не мільёнамі, а мільярдамі гадоў.