Геологічний час

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

Уже багато років геологи, опираючись на дані досліджень гірських порід, намагаються встановити вік Землі, але ще порівняно недавно вони були досить далекі від успіху

Батьком сучасної геології більшість геологів уважає Джеймса Геттона (1726-97), шотландського лікаря й ученого, що створив в 1785 г. на основі досліджень і спостережень природніх процесів праця "Теорія Землі". Він одним з перших зрозумів, що поверхня Землі увесь час змінюється. Під впливом погодних явищ - наприклад, морозу - гірська порода поступово руйнується, а ріки несуть її уламки в озера й моря, де з відкладань, що накопичуються шарами таких, як пісок і іл, утворюються нові породи - осадові

Тепло й тиск

Він затверджував, що висока температура й тиск трансформують, що перебувають на великій глибині шари осадових порід, міняючи їх природу й перетворюючи в метаморфічні. Він також охарактеризував третій тип гірських порід (магматичні) граніт, що включає базальт і, сформовані з розплавленого матеріалу - наприклад, лави

Геттон зацікавився відносним віком гірських порід. Дослідивши деякі породи в Шотландії, він виявив, що верхній шар однієї гірської породи від нижнього шару іншої часом відокремлює величезний проміжок часу. Ця границя була названа поверхнею незгоди. Незгодні нашарування є результатом оголення й ерозії, що вже утворювався гірської породи. Набагато пізніше, коли такі породи ще раз зникнуть під гладдю моря, над ними починають формуватися набагато більш молоді шари

Геттон розумів, що досліджувані їм процеси відбуваються повільно, а тому історія Землі повинна бути надзвичайно довгої. І хоча оцінити її вік він не міг, Геттон уклав, що "ніяких вказівок ні на початок Землі, ні на її кінець у нас не є".

Геологічне картографування

Важливий внесок у розуміння геологічного часу вніс ще один британець - інженер Вільям Смит (1769-1839). Смит працював на будівництві каналів. Поки працівники рили траншеї, Смит збирав скам'янілості, що попадалися в підземних шарах. Він помітив, що багато скам'янілостей зустрічаються в строго певних шарах гірської породи, а шари завжди йдуть у тому самому порядку й містять ту ж саму послідовність копалин останків

Смит дійшов висновку, що породи, що зустрічаються в різних місцях, які містять ті самі скам'янілості, мають однаковий вік. А ще він розв'язав, що породи можна розташувати у відносній тимчасовій послідовності, тобто затверджувати, що той або інший шар більш ранній або більш пізній, хоча сказати, наскільки саме, не можна. Зібравши всю цю інформацію, породи доводиться підходити дуже обачно. Наприклад, у складчастих породах одні шари лежать похило, подекуди майже вертикально. Інші ж закинуті, і більш прадавні шари виявляються вище більш пізніх

Геологи, однак, навчилися визначати, як формуються складчасті породи. На поверхні деяких шарів гірської породи можна, наприклад, помітити сліди брижей, залишені плином, хвилями або вітрами. Є й інші характерні ознаки, що відрізняють поверхню шару твердої породи - отвору, прориті хробаками й іншими тваринами в ті часи, коли вона ще була ґрунтом

Геологічний стовпчик

Застосовуючи такі методи, геологи розібралися в послідовності, у якій відбувався утвір шаруватих порід на планеті. Це дозволило побудувати шкалу історії Землі (геологічний стовпчик). У породах віком більш 590 мільйонів років скам'янілостей небагато. Донедавна ці найдавніші породи було прийнято ділити на дві основні групи. Самі стар, що не містять яких-небудь копалин залишків, називали археозойськими, більш пізні, у яких скам'янілості хоч і попадалися, але надзвичайно рідко - протерозойскими. Породи ж, сформовані в останні 590 мільйонів років, де скам'янілості зустрічаються повсюдно, називалися фанерозойскими.

Три довгі ери

Через достаток різних скам'янілостей у фанерозойских породах час їх появи підрозділяють на три ери - палеозой (букв, "прадавнє життя"), мезозой ("середнє життя") і кайнозой ("нове життя"). Кожна ера ділиться на періоди. Перший період палеозойської ери - кембрійський. Сучасні геологи тепер, як правило, відносять усі породи, що утворювалися раніше кембрійського періоду (протерозойские й археозойські), кдокембрийским.

Найменування деяких періодів відбивають назви місцевостей, у яких були вперше вивчені породи відповідної системи. Наприклад, кембрій був названий на честь Кембрії (латинська назва Уельсу), а пермський - російської Пермі. Ордовикский і силурийский періоди зобов'язані своїми назвами прадавнім племенам, що населяли Британію

Кам'яновугільний і крейдової періоди названі по імені пов'язаних з ними порід. Крім того, американські геологи дроблять кам'яновугільний період на два: миссисипский (нижній кам'яновугільний) і пенсильванский (верхній кам'яновугільний) періоди

Системи

Кайнозойская ера ділиться на два періоди: третинний і четверичный. Ці назви - пережиток старої класифікації, у якій усі відкладання були віднесені до чотирьом основним категоріям: первинним, вторинним, третинним і четверичным. Терміни "первинний" і "вторинний" вийшли із уживання, але двом іншим повезло більше.

Породи, що утворювалися в третинному й четверичном періодах, містять так багато органічних останків, що ці відрізки також розділили на більш дробові, називані епохами, а ті у свою чергу на з кілька століть: так, геологи пишуть про ледниковье (англ. Ice Age - "льодовикове століття"), що настав у часи плейстоцена - першої епохи четверичного періоду. Стратиграфическая шкала дала виставу про відносний вік гірських порід і встановила назви ер, періодів і епох, які могли б застосовуватися в усьому світі, але скільки тривав кожний із цих відрізків, геологи не знали.

А скільки їй років?

Наукові спроби визначити вік порід стали вживати наприкінці XIX сторіччя. Чарлз Лайель (1797-1875) геолог, що видається, і друг Чарлза Дарвіна, виходив з того, на якому етапі еволюції перебували викопні організми. Так, по його оцінках, відрізок між початком кембрійського періоду, коли вони вперше стали з'являтися удосталь, і нашим часом був рівний приблизно 240 мільйонам років. Але його підрахунки були неточні й цінності не мали

Відомий британський фізик Кельвін (1824-1907) намагався визначити вік Землі декількома методами. Один з них опирався на швидкість обертання Землі й кількість тепла, випромінюваного Сонцем. У підставу іншого була покладена гіпотеза про те, що спочатку Земля являла собою розплавлена куля, так що потім залишалося підрахувати, як довго їй потрібно було прохолоджуватися до нинішньої температури. По розрахунках виходило, що Землі не більш 100 мільйонів років. Але й вони були далекі від істини

Абсолютний вік

Помилковість підрахунків Кельвіна вдалося довести після відкриття в 1896 г. явища радіоактивності. Радіоактивні речовини, що виявляються в деяких породах, випускають частки високої енергії й внаслідок цього розпадаються з постійною швидкістю. Наприклад, кінцевим продуктом розпаду радіоактивного елемента урану є свинець, тому вік зразка урану можна встановити, вимірявши кількість свинцю, що втримується в ньому,

Радіоізотопне датування дозволило геологам установити абсолютний вік гірських порід, початок і тривалість ер, періодів і епох. Втім, час від часу, коли знаходять і датують нові зразки радіоактивної породи, звичні цифри доводиться переглядати. Радіометричні методи показали також, що вік планети Земля виміряється навіть не мільйонами, а мільярдами літ