Геологічне літочислення історія розвитку землі таблиці. Вік Землі

Геологи давно зауважили, що історія нашої планети поділяється на дві нерівні частини. Давня триваліша її частина важка вивчення палеонтологическими методами, оскільки містить викопних залишків і ще, досить часто осадові товщі сильно змінені метаморфізмом. Добре вивчена молода частина кам'яного літопису, оскільки осадові напластування в ній містять численні залишки організмів кількість і збереження яких зростають у міру наближення до сучасній епосі. Цю молоду частину історії земної кориамериканський геолог Ч. Шухерт назвав фанерозойським еоном, тобто часом очевидного життя. Еон - це проміжок часу, що поєднує кілька геологічних ер. Його стратиграфічним еквівалентом є еонотема.

Більш давню та тривалу частину геологічної історіїЧ. Шухерт назвав криптозоєм, або часом з прихованим розвиткомжиття. Часто її ще називають докембрієм. Ця назва збереглася з середини XIXв., коли було встановлено абсолютну більшість геологічних періодів. Дедалі більш давні відкладення, що залягають під кембрійськими товщами, стали датуватися докембрієм. В даний час замість криптозою виділяють два еони: архейський і протерозойський.

Широка поширеність, багатство викопними органічними залишками та відносна доступність фанерозойських відкладень визначили їхню кращу вивченість. Англійський геолог Дж. Філліпс у 1841 р. у складі фанерозою виділив три ери: палеозойську - еру стародавнього життя; мезозойську - еру середнього життяі кайнозойську - епоху нового життя. У палеозої панували морські безхребетні, риби, земноводні та спорові рослини, у мезозої - плазуни та голонасінні рослини, а в кайнозої - ссавці та покритонасінні рослини.

Сформовані протягом геологічної епохи відкладення називаються ератемами. Дрібнішими стратиграфічними одиницями є системи, відділи та яруси. Імена системам та ярусам були дані переважно за назвою місцевостей, де вони були встановлені та вивчені, або за будь-якими характерними ознаками. Так, назва юрської системи походить від Юрських гір у Швейцарії, пермської - від м. Пермі, кембрійської від давньої назви англійської провінціїУельс, крейдяний - від широко поширеного письмового крейди, кам'яновугільної - від кам'яного вугілляі т.д.

Якщо стратиграфічна шкала відбиває послідовність відкладень та його соподчиненность, то геохронологічна -- визначає тривалість і закономірну послідовність етапів історичного розвиткуЗемлі. Протягом останніх 100 років геохронологічну та стратиграфічну шкали фанерозою багаторазово переглядали.

Однак у геології важливо знати не лише відносний вік гірських порід, Але і, по можливості, точний часїх походження. Для визначення віку гірських порід застосовується кілька різних методів, що ґрунтуються на явищі радіоактивного розпаду. У зв'язку з цим вік порід має назву радіогеохронометричного. Для його визначення використовують радіоактивні ізотопиурану, торію, рубідії, калію, вуглецю та водню. Зважаючи на те, що нам відомі швидкості розпаду радіоактивного ізотопу, легко можна визначити вік мінералу, а отже, і породи. В даний час розроблені та широко застосовуються різні методиядерної геохронології: ураноторій-свинцевий, ураноторій-гелієвий, урано-ксеноновий, калій-аргоновий, рубідій-стронцієвий, самарій-ніодимовий, реній-осмієвий та радіовуглецевий. Зміст радіоактивних ізотопів у гірських породах і мінералах визначається спеціальних приладах - мacc-спектрометрах.

Завдяки методам ядерної геохронології встановлюється вік магматичних та осадових гірських порід, а для метаморфічних порід визначається час впливу на них. високих температурта тиску. Ізотопний вік найдавніших порід земної кулістановить 3,8-4 млрд. років. Близький вік мають деякі місячні породи та метеорити.

Складність вивчення архейських та протерозойських відкладень визначила їх слабку стратиграфічну та геохронологічну розчленованість. Ось як виглядає нині поки що далека від досконалості та детальності шкала архею та протерозою.

У геології застосовується також додатковий методвікового розчленування та зіставлення відкладення, ній. Це палеомагнітний метод, заснований на явищі збереження у товщах гірських порід магнітних властивостей. Гірські породи, що містять магнітні мінерали, мають феромагнітні (намагнічені) властивості, ми і під впливом магнітного поля Землі набувають природну залишкову намагніченість. Наразі доведено, що протягом тривалої геологічної історії становище магнітних полюсівнеодноразово змінювалося. Встановивши залишкову намагніченість та її спрямованість (тобто вектор) та порівнюючи між собою вектори, можна встановити одновіковість гірських порід, що певною мірою уточнює геохронологічну шкалу.

Геологічні джерела інформації

Геологічна інформація передбачає:

1. Відомості про родовища корисних копалин;
2. Відомості про їх запаси;
3. Відомості про умови залягання та шляхи використання корисних копалин;
4. Первинний фактичний матеріал – зразки проб керна;
5. Дані вимірів над геологічними об'єктами;
6. Аналітичні матеріали як таблиць, графіків, карт, звітів та інших.
7. Витрати на геологічну розвідкукорисних копалин.

Одним з більш доступних джерелГеологічна інформація є геологічна карта.

Визначення 1

Геологічна карта– це графічне зображеннягеологічної будови будь-якої ділянки земної кори або загалом земної кулі за допомогою спеціальних умовних знаків.

На геологічних картах показується поширення виходів гірських порід земної поверхні, які відрізняються віком, походженням, складом та умовами залягання. Геологічна карта дає можливість робити висновок про формування земної кори та закономірності поширення корисних копалин на території. Створити геологічну карту можна за результатами геологічної зйомки, практичного досвіду, теоретичного узагальнення наукових геологічних досягнень

1. Власне геологічні карти;
2. Карти четвертинних відкладень;
3. Геоморфологічні карти;
4. Карти корисних копалин;
5. Прогнозні картки.

Власне геологічні картиза змістом належать до стратиграфічних карт до четвертинних порід. Не показують континентальні відкладення. Винятком може бути велика потужністьвідкладень чи невідомість підстилаючих порід. Спеціальні умовні знакицієї карти показують вік, склад, походження гірських порід, умови їхнього залягання та характер кордонів між ними.

Карти четвертинних відкладень. На них йде поділ четвертинних гірських порід за генезою, віком та складом. Карти показують межі стадій заледеніння, морські трансгресії та регресії, межі поширення багаторічномерзлих гірських порід.

Літологічні картипоказують склад та умови залягання тих порід, які на поверхні оголені або приховані під четвертинними відкладами.

Геоморфологічні картивідображають основні типи рельєфу та його окремі елементи. При цьому враховується їх вік та походження.

Тектонічні картипоказують час, умови освіти та форми залягання основних структурних елементівземної кори;

Гідрогеологічні картидають інформацію про водоносні горизонти, умови їх залягання, поширення, складу, режиму підземних вод.

Інженерно-геологічні картидають інформацію про фізико-механічні властивості гірських порід та сучасні геодинамічні явища.

Карти корисних копалинвідображають усі відомості про родовища корисних копалин.

Прогнозні картиінформують про закономірності розміщення відомих родовищ корисних копалин та вказують перспективні площі різних видівмінеральної сировини.

Залежно від масштабу карти бувають:

1. Оглядові карти з геологією великих територій- Держав, материків;
2. Карти дрібного масштабу – показують геологічну будову великих регіонівчи держав;
3. Карти середнього масштабу відбивають риси геології окремих територій, наприклад, геологія Уралу, Кавказу та інших.

Відносне літочислення

Геологічні події в хронологічної послідовностіпредставлені в єдиній міжнародній геохронологічній шкалі чи таблиці. Таблиця показує послідовну зміну та тривалість ер та періодів у розвитку земної кори та природи.

Виділяють п'ять ер:

1. Архейська епоха – $1800$ млн. років. Час примітивних бактерій та водоростей;
2. Протерозойська епоха – $2000$ млн. років. Час появи перших багатоклітинних;
3. Палеозойська ера - $330 $ млн. років.
4. Мезозойська ера – $165$ млн. років;
5. Кайнозойська ера - $70 $ млн. років.

Визначення 2

Геологічна ера - Це етап розвитку земної кори, відповідний тривалому етапірозвитку земної кори та органічного світу.

Починаючи з палеозою ери, діляться більш короткі часові відрізки, отримали назву періодів. Періодів $12$. В останній четвертинний період кайнозойської ери, що ще не закінчився, живе сучасна людина.

У палеозойській ері виділяють 6 періодів:

1. Кембрій – розквіт морських безхребетних;
2. Ордовик – поява перших безхребетних;
3. Силур – поява перших наземних рослин;
4. Девон – поява земноводних та риб;
5. Карбон - панування папоротей хвощів, розквіт земноводних;
6. Перм – поява голонасінних рослин.

Мезозою включає 3 періоди:

1. Тріас - розквіт голонасінних рослин, поява перших ссавців;
2. Юра – поява примітивних птахів;
3. Крейда – вимирання рептилій, розвиток птахів та ссавців.

Кайнозою включає три періоди:

1. Палеоген – поява квіткових;
2. Неоген - широке розповсюдженняптахів, ссавців та квіткових рослин;
3. Антропоген – поява людини.

Геологічні події часто визначаються ставленням одних часових одиниць до інших. Такий поділ історії Землі отримав назву відносна геохронологія. В основі відносної геохронології лежить стратиграфічний аналіз, що дозволяє зіставити та простежити окремі верстви, подібні до складу породи – це літостратиграфія.

Визначення 3

Літостратиграфія– це спосіб розчленування, виділення умовних часових відрізків.

У $1669$ р. Ніколаусом Стіно було встановлено закон послідовності напластування. Вчений визначив, що нижні пласти осадових гірських порід є більш давніми, тому що утворилися раніше, ніж вище. Таким чином, вже в $ XVII столітті з'явилася можливість встановлення відносної послідовності утворення шарів, а це означає і тих подій, які були з ними пов'язані. В результаті зникнення групи шарів послідовність напластувань може бути порушена - це стратиграфічна перерва і на розрізах він позначається хвилястою рисою. Принцип Стіно важливий, але, як вважають фахівці, має низку обмежень. Принцип підходить для тих територій, у яких тектонічний стан спокійний та осадові утворення залягають горизонтально. У цьому випадку шари, розташовані вище, будуть молодшими порівняно з нижчими шарами. Якщо ж тектонічні рухиЗім'яли гірські породи в складки, і вони перемішалися, то принцип Стіно не підходить - послідовність шарів порушується. Якщо такі випадки трапляються, на допомогу приходить палеонтологія. У гірських породах залишаються залишки органічного життя, Якими палеонтологи дають свій висновок про вік породи. Вони використовують принцип еволюції органічного світу – від найпростіших до більш складним формам. Цей палеонтологічний метод визначення відносного віку та послідовності залягання гірських порід у відносній геохронології є основним.

Абсолютне літочислення

Визначення 4

Коли вік гірських порід визначається у роках – це вже буде абсолютнеліточислення.

Абсолютне літочислення має дві групи методів:

1. Швидкість опадонакопиченнячи сезонно-кліматичний метод. Геологічні та біологічні процесизвязані з сезонними змінамиКлімат, наприклад, дерева мають річні кільця, за кількістю яких можна визначити їх вік. Про вік коралової споруди по річних шарах зростання. Кільця дерев і коралів у скам'янілому вигляді не пошкоджуються і доходять до уваги вчених. Виявити річні кільця можна і в осадових гірських породах, що відклалися у заплавах, дельтах річок, озерних відкладах. У цих породах утворюється два шари – весняний піщаний шар та зимовий глинистий шар. Взимку принесення грубоуламкового матеріалу припиняється і осідає глиняна каламутня, тому щорічно утворюється два тонкі шари - піщаний і глинистий. Для точності абсолютного літочислення важливо, щоб опади накопичення йшло безперервно і ритміку процесів нічого не порушувало. Крім того, підрахунок віку має свої обмеження – це десятки тисяч років, але не мільйони;
2. Другий метод – швидкість радіоактивного розпаду елементів. Ідея була висловлена ​​в $1902$ р. П. Кюрі на підставі того, що кристалічна решіткабагатьох мінералів включає радіоактивні ізотопи в малих кількостях. Утворення мінералу супроводжується накопиченням продуктів природного розпадуізотопів. Розпад ізотопів відбувається з постійною швидкістюі жодні чинники що неспроможні її змінити. Першим випробуваним методом був уран-свинцевий, потім з'явився свинцево-ізотопний, калій-аргоновий, рубідій-стронцієвий, самарій-неодимовий, радіовуглецевий метод. У верхніх шарахатмосфери з азоту утворюється радіовуглець, який розпадається з періодом напіврозпаду $5570 $ років. Використовують метод визначення віку деревини, деревного вугілля, торфу, вуглесодержащих організмів. З радіологічних методів визначено тривалість всіх геологічних епох і періодів, час початку і кінця.

7. Геологічна хронологія земної кори

Геохронологія– послідовність геологічних подій у часі, їх тривалість та супідрядність:

- Відносна геохронологія відображає природні етапи в історії розвитку Землі, заснована на принципі послідовності напластовування і використовує метод біостратиграфічних побудов;

– абсолютна геохронологія визначає вік та тривалість підрозділів геохронологічної шкали у проміжках часу, рівних сучасному астрономічному року (в астрономічних одиницях). Вона ґрунтується на вивченні продуктів радіоактивного розпаду в мінералах.

Геохронологічна(Геоісторична) шкала - ієрархічна система геохронологічних підрозділів, еквівалентних одиницях загальної стратиграфічної шкали.

Стратиграфічний підрозділ(одиниця) – сукупність гірських порід, що становлять певну єдність за комплексом ознак (особливостей речовинного складу, органічних залишків), який дозволяє виділити її в розрізі та простежити за площею.

Закономірності розвитку та утворення земної кори вивчає історична геологія. Вік гірських порід буває абсолютним та відносним.

Абсолютний вік - Тривалість існування (життя) породи, виражена в роках. Для його визначення застосовують методи, що ґрунтуються на використанні процесів радіоактивних перетворень, які мають місце в деяких хімічних елементах (уран, калій, рубідій), що входять до складу порід. Вік магматичних порід, а також хімічних опадів дорівнює віку мінералів, що їх складають. Інші породи молодші за мінерали, що входять до їх складу.

Співвідношення кількостей радіоактивного вихідного ізотопу, що спільно знаходяться, і утвореного з нього стійкого елемента дає уявлення про вік порід, що вміщають їх. Методи визначення абсолютного віку отримали свою назву від продуктів радіоактивного розпаду: урано-свинцевий (свинцевий), гелієвий, калій-аргоновий (аргоновий), калій-кальцієвий, рубідієво-стронцієвий і ін. Так, знаючи, скільки свинцю утворюється з 1 р урану на рік, визначаючи їх спільний вміст у цьому мінералі, можна визначити абсолютний вік мінералу і тієї гірської породи, де він перебуває. По вуглецю 14 С, період напіврозпаду якого дорівнює 5568 років, можна встановити вік утворень, що з'явилися пізніше. Встановити абсолютний вік гірських порід можна за геохронологічною шкалою земної кори (табл.). Визначення абсолютного віку гірських порід дуже важке завдання, вирішення якої стало можливим лише у 50-ті роки ХХ століття.

Геохронологічна шкала земної кори

Чим молодший визначається вік мінералу, тим більша кількістьйого потрібно для аналізу, оскільки не встигають накопичитися продукти розпаду.

Мінімальна кількість мінералу, потрібна для визначення їх віку, г

При оцінці відносного віку розрізняють древніші і молоді гірські породи. Простіше визначати відносний вік у осадових порідпри непорушеному заляганні (близько до горизонтального залягання). При складчастому розташуванні іноді неможливо. Важко і за наявності порід, що становлять ділянки, віддалені одна від одної.

Палеонтологія - Наука, що встановлює закономірність розвитку життя на Землі шляхом вивчення останків тварин і рослинних організмів (скам'янілості), що є в товщах осадових порід. Час утворення тієї чи іншої породи відповідає часу загибелі організмів, останки яких виявились похованими при накопиченні опадів. Трилобіти, папороті, хвощі, лепідофити, археоцитат, ехіносферит, кальцеола, кістепері риби, кам'яне вугілля…).

При цьому використовують два методи:

Стратиграфічний метод застосовують для товщ з непорушеним горизонтальним заляганням шарів (рис. 11). Цей метод не можна застосувати при складчастому розташуванні шарів. Вважають, що шари, що знаходяться нижче, є більш давніми, ніж вищележачі. Молодим є шар 3 , а шари 1 і 2 більш давні.

Рис. 11. Залягання шарів: а) - горизонтальне залягання шарів; б) – у вигляді складок

Палеонтологічний метод дозволяє визначати вік осадових порід по відношенню один до одного незалежно від характеру залягання шарів та зіставляти вік порід, що залягають на різних ділянках. Кожному відрізку геологічного часу відповідає певний склад життєвих форм.

Весь геологічне час розділили на відрізки. Для шарів порід, що утворилися у ці відрізки часу, було запропоновано свої назви, що дозволило створити стратиграфічну шкалу (табл.).

Стратиграфічна шкала

* - розрізняють і додаткові одиниці: підвідділ – частина відділу; над'ярус – кілька ярусів; під'ярус - частина ярусу; підзона – частина зони

Найбільші проміжки часу – еони , а товщі порід, що утворилися за цей час еонотеми . Кожен еон ділять на ери . Кожна ера поділяється на періоди, періоди - На епохи , групи - На системи і т.д. Найкоротший відрізок – століття. Століття - Проміжок часу, протягом якого відклалася товща гірських порід, що утворюють ярус. Тривалість століття в палеозої ~ 10 млн. років, в мезозої та кайнозої ~ 5 ... 6 млн. років.

Подана шкала багаторазово коригується.

Інженери-будівельники повинні знати, що розуміють під віковими індексами гірських порід та використовувати це у своїй роботі, читанні геологічної документації (карт та розрізів) при проектуванні будівель та споруд.

Особливий інтерес викликає четвертинний період (табл.).

Схема розчленування четвертинного періоду(Системи)

Відкладення четвертинного періоду поширені майже повсюдно, їх товщі містять останки. стародавньої людинита предмети його побуту. До товщ цих відкладень приурочено родовища розсипного золота та інших цінних металів. Багато пород четвертинного періоду є сировиною для будівельних матеріалів. Велике місцезаймають відкладення культурного шару , що з'являється у результаті діяльності. Він відрізняються значною пухкістю та великою неоднорідністю. Його наявність може ускладнити будівництво будівель та споруд.

Рис. 12. Скам'янілості палеогенового та неогенового періодів: а), б), в), г), д), е), і) - черевоногих молюсків; ж), з), до), л) – двостулкові молюски

Рис. 13. Скам'янілості тріасового періоду: а), в), г), д), з) - двостулкові молюски; б) - Брахіопода; е) – амоніт, ж) – криноїдея

Рис. 14. Скам'янілості юрського періоду: а) – устриці; б), е), з), до) - Амоніти; в) - белемніт; г) - Посейдон; д) - двостулковий молюск; ж), і) – брахіоподи

Рис. 15. Скам'янілості крейдяного періоду: а), е) - двостулкові молюски; б), в)- белемніти; г), д), з) - Амоніти; ж) – морські їжаки

Рис. 16. Скам'янілості палеозойської ери: а) - Трилобіт; б), в), д), ж), л)- Брахіопод; г) - цефалоподу; е) - криноїдея; з) - Амоніт; і) – морський бутон; до) - Сигілярія

ВИЗНАЧЕННЯ АБСОЛЮТНОГО ВІКУ ГІРНИЧИХ ПОРІД

Найбільш поширений стратиграфічний метод заснований на принципі перекривання одних шарів та пачок осадових порід іншими. У зв'язку з розвитком органічного світу в різних опадах зустрічаються залишки різних представників рослинного та тваринного царства, що відбивають їх еволюцію. На підставі цих двох фактів було вироблено стратиграфічну шкалу, найбільшою одиницею якої є ера. Усього виділяється п'ять ер:

а) археозойська, або архейська (від давньогрецьких слів: "архе", початок і "зої", життя) - ера початку життя;

б) протерозойська (від «протерос», перший) – епоха первинного життя;

в) палеозойська (від «паляйос», стародавній) – епоха стародавнього життя;

г) мезозойська (від "мезос", середній) - ера середнього життя;

д) кайнозойська (від "кайнос", новий) - ера нового життя.

У свою чергу епохи розділені на періоди, а періоди – на епохи.

Стратиграфічна шкала є відносною: вона вказує лише на послідовність утворення гірських порід та розвиток органічного світу. Стратиграфічна шкала найбільш близька до реального життя лише для пізніших геологічних явищ. До таких відносяться льодовикові відкладення. Північної Європи. Вивчення озерних опадів (стрічкових глин), дозволило досить точно встановити вік заледеніння. Чергування тонких прошарків глинистих та піщаних частинок відповідає зимовому та літньому періодам. Таким чином підраховано, що Валдайське заледеніння на північному заході Росії почалося близько 90 тис. років тому. Однак у міру вивчення все більш давніх осадових відкладень такий спосіб стає все менш і менш досконалим через велику зміну первинних опадів.

Також недосконалі та інші прийоми оцінки геологічного часу, зокрема за кількістю глинистих і піщаних частинок, що приносяться річками в океан, та зіставлення цих величин із загальною потужністю осадових порід.

Точне встановлення віку геологічних формацій стало можливим лише після відкриття радіоактивності. Вивчення радіоактивних речовин показало, що на швидкість радіоактивного розпаду не впливають ні температура, ні тиск, ні електричні та магнітні поляні, нарешті, дія хімічних реагентів. Тому, знаючи кількість продуктів розпаду радіоактивної речовини, що накопичилися, і період напіврозпаду їх, можна обчислити час, за який ці продукти розпаду утворилися, тобто обчислити абсолютний час існування радіоактивної речовини (мінералу).

Знаючи кількість продуктів радіоактивного розпаду , кількість атомів, що не розпалися і константу розпаду можна обчислити абсолютний вік утворення даного ізотопу. Для цього потрібно, щоб кінцеві продукти розпаду не залишали радіоактивну речовину та були враховані повністю. Кристалічна структура мінералів є приблизно закритою системою і продукти розпаду практично не залишають її. Чим більше в мінералі знаходиться продуктів розпаду, тим давніший цей мінерал.

Оскільки періоди напіврозпаду для ізотопів урану, торію і калію дуже великі, то продукти радіоактивного розпаду цих елементів не можуть в достатню кількість(для їх точного обліку) накопичитись за короткий проміжок часу. Тому визначення віку за радіоактивними ізотопами урану, торію та калію утруднені для молодих геологічних утворень і практично показують впевнені значення, починаючи з мезозою.

Для визначення абсолютного віку потрібно стежити, щоб зразки порід не були вивітрілими, зруйнованими або схильні до механічних деформацій; мінерали не повинні містити включення інших мінералів. Все це потрібно для того, щоб отримати матеріал, що не втратив продуктів радіоактивного розпаду. Найбільш бажаним є відбір мінералів, що мають кристалічну форму, Бо в цьому випадку ми можемо бути найбільш впевненими у збереженні продуктів радіоактивного розпаду.

В даний час для визначення абсолютного віку використовують такі методи визначення абсолютного віку: урано-свинцевий (свинцевий), гелієвий, калій-аргоновий (аргоновий), калій-кальцієвий, рубідієво-стронцієвий і т.д.

Урано-свинцевий метод. Для визначення абсолютного віку урано-свинцевим методом потрібно знати вагові кількості урану, торію та свинцю в мінералі, а також ізотопний склад свинцю. Визначення ізотопного складу свинцю, як, втім, та інших елементів, провадиться на спеціальних приладах – мас-спектрометрах. Природний свинець складається з чотирьох ізотопів: 204 РЬ, 206 РЬ, 207 РЬ та 208 РЬ; три останні зобов'язані своїм походженням радіоактивному розпаду урану і торію, а 204 РЬ є нерадіогенним, кількість його в геологічній історії Землі постійно.

Знаючи вагову кількість урану в мінералі, яке визначається хімічно, ми, тим самим, знаємо, скільки у нас ізотопів 238 U і 235 U, бо вміст у природному урані в даний час завжди дорівнює 0,714%.

Для визначення віку урано-свинцевим методом можуть бути використані наступні мінерали: уранініт, монацит, ортит, циркон, пірохлор, ешиніт, ксенотим, самарскіт та ін. як польові шпати.

Калій-аргоновий метод заснований на ядерному перетворенні 40 К на 40 Аг і 40 Са. Природний калій складається з ізотопів: 39 К – 93,08 %, 40 К – 0,0119 % та 41 К – 6,91 %. З них лише 40 К є різноактивним ізотопом, більша частина його (88 %) перетворюється на 40 Са та близько 12 % – на 40 Аг. Звідси й виникли калій-кальцієвий та калій-аргоновий методи. Калій-аргоновий метод нині дуже поширений. Аргон виділяють із зразка на спеціальних установках прожарювання при температурі 1200 ... 1400 ° С у вакуумі. Вік мінералу визначається по відношенню 40 Аг/40 К. Калій визначається хімічно дипікриламінатним або тетрафенілборатним методами, а частіше методом фотометрії полум'я.

Для визначення віку породи калій-аргоновим методом використовують мінерали, що містять калій: мусковіт, біотит, глауконіт, сильвін, амфіболи. У деяких випадках, коли важко виділити окремі мінерали, визначають вік породи загалом (наприклад, глинистий сланець).

Рубідієво-стронцієвий метод дає надійніші результати, ніж калій-аргоновий. Для визначення віку за рубідієво-стронцієвим методом можуть бути використані мінерали калію, рубідій.

Як зазначалося, урано-свинцевий і калій-аргоновий, і навіть рубідієво-стронцієвий методи мало зручні задля встановлення віку нових геологічних утворень.

Для визначення наймолодших геологічних утворень застосовується радіовуглецевий метод, сутність якого полягає в наступному. У верхніх шарах атмосфери під впливом корпускулярного випромінювання Сонця на 14 N утворюється 14 З. Період напіврозпаду 14 З дорівнює приблизно 5500 років. Через цей проміжок часу кількість 14 ° С розпадається наполовину, знову утворюючи 14 N. Радіоактивний вуглець 14 ° С домішується в атмосфері до звичайного вуглецю і потрапляє у всі об'єкти природи (організми тварин, рослини, гірські породи).

Поки організми живі, вміст 14 С у них постійно, завдяки постійному обміну з довкіллям. Однак після їх смерті обмін із середовищем припиняється і зміст 14 С починає зменшуватися. Вимірюючи кількість 14 С, можна визначити вік рослинних залишків, що пройшов з часу їхньої смерті. Матеріалом для аналізу є дерево, що добре збереглося, деревне вугілля, торф, карбонатні мули. Цей метод застосовується для встановлення віку річкових терас, морен, торфоутворення, а також датування археологічних пам'яток.

Похибка складає 100 років. Радіовуглецевим методом встановлюють вік об'єктів від 1000 до 30 000 років.

Найбільш давні значення віку гірських порід та мінералів близькі до 3,5млрд. років ( Кольський півострів). Вік окремих мінералів стародавніх щитів Канади, Південної Африкитакож близький до 3 млрд. Років. Найбільш давній вік мають геологічні об'єкти на щитах, які вважаються найдавнішими геологічними структурами Землі. Якщо вік гранітів сягає 3,5млрд. років, то природно, що вік земної кори має бути значно більшим, бо граніти впровадилися в якісь породи, що вже існували, а якщо ж вони утворилися ультраметаморфічним шляхом, тобто в результаті гранітизації, то, отже, набагато раніше їх вже існували якісь опади. Найдавніші гірські породи, які вдалося датувати, знаходяться у гірському районі Нерієр в Австралії. Вік їх 4,2 млрд. років. В даний час вважають, що вік Землі становить близько 4,5 млрд. дол. років. Ці дані добре узгоджуються з даними про вік небесних прибульців-метеоритів, які не давніші за 4,5млрд. років.

Як показали дослідження, вік гірських порід Місяця також виявився близьким до 4,5 млрд. дол. років. Остання обставина, як і інші геохімічні дані, вказує на єдність земної, місячної та метеоритної речовини. Вік Сонця приблизно в десять разів більший за вік Землі.

З моменту утворення Землі - 4,6 млрд років тому - вигляд її поверхні багаторазово змінювався: материки та океани набували різні розмірита обриси. Сучасне географічне положенняматериків і океанів, особливості їх – це результат тривалого.

Літочислення Землі

Люди вимірюють час хвилинами, годинами та роками. Але наше життя надто коротке порівняно з часом існування Землі. Протяжність основних часових підрозділів геологічної історії Землі – ер – сотні мільйонів і навіть мільярди років. Усередині ер, починаючи з палеозойської, виділяють менші відрізки часу – періоди.
Про древніших ери історії Землі відомо менше, ніж про недавнє геологічне минуле, тому вони представлені більш тривалими відрізками часу.

У назвах ер відбито етапи розвитку життя Землі. Архей – час найдавнішого життя(від грец. «археос» - найдавніший, архаїчний), протерозою - час раннього життя(«протерос» - первинний), палеозою, мезозою та кайнозою – ери стародавнього, середнього та нового життя.

Залишки живих організмів у вигляді скам'янілостей містяться в осадових гірських породах, що накопичилися за певні проміжки часу. На основі знань про еволюцію живих організмів за їх рештками можна визначити вік гірських порід.

Залишки живих організмів та історію життя на Землі вивчає біологічна наука- Палеонтологія.

Палеонтологічні методи допомагають визначити вік гірських порід.

Формування земної кори материків

Вважається, що спочатку на Землі утворилася давня кораокеанічний тип. Пізніше почала формуватися континентальна кора. З розвитком Землі відбувалося поступове збільшення її площі. При зближенні та зіткненні древніх виникали складчасті гори суші, а океанічна корапри цьому перетворювалася на континентальну з її "гранітним" шаром.

Складчасті гори формувалися в усі ери, приєднуючись до древніших частин материків. Весь час формування континентальної поділяють на цикли, які називаються епохами складчастості.

Освіта платформ

Під дією зовнішніх силгори будь-якої висоти вирівнювалися. На їх місці виникали платформи з рівнинним рельєфом. Їхньою основою - фундаментом - служать зруйновані гори. Через повільні опускання окремі ділянки фундаменту платформ затоплювалися морями. На дні їх горизонтальними шарами накопичувалися нові гірські породи - осадовий чохол. Частини платформ з осадовим чохлом називаються плитами, а без осадового чохла – щитами. У областях найдавніших складчастостей сформувалися давні платформи, в решті - молоді. Нині Землі існує 11 великих древніх платформ.

Розломи земної кори і усунення її ділянок призводять до перетворення платформних рівнин і формування у межах глибових гір.

Гороутворення

Давні та молоді платформи знаходяться далеко від меж сучасних. Тому вони – стійкі, спокійні ділянки земної кори, як правило, без землетрусів та земних кор. А на кордонах сходження літосферних плитутворюються гори: складчасті в областях кайнозойської складчастості та брилові в областях усіх більш давніх складчастостей. До глибових гор відносяться Скандинавські гори, Урал, Куньлунь і Тянь-Шань в Євразії; Аппалачі в; Великий водороздільний хребет в Австралії. Освіта гір пов'язане з переміщеннями в земній корі, що часто супроводжуються і вулканізмом.

Сучасні материки та океани

Сучасні материки на початок мезозойської епохи були частинами величезного материка - Пангеї. Вона простягалася в меридіональному напрямку від полярних широтПівнічної півкулі до Південного полюса.

Близько 200 млн років тому Пангея почала розколюватися і розпалася спочатку на два континенти: Лавразію та Гондвану. Подальші розколи розділили Лавразію на Північну Америкуі , а Гондвану - на південні континенти. Через розбіжності літосферних плит материки відсувалися один від одного і зайняли зрештою сучасне становище. Між материками розширювалися западини Атлантичного, Індійського та .

Приналежність південних материківдо Гондвани, а північних - до Лавразії відбивається у будові земної кори, рельєфі та інших особливостях їх природи.

Формування рельєфу Землі

Особливості рельєфу Землі

— вчення про хронологічну послідовність формування та вік гірських порід, що складають земну кору. Геологічні процесивідбуваються протягом багатьох тисячоліть. Виділення різних етапівта періодів у житті Землі засноване на послідовності накопичення осадових гірських порід. Час, коли накопичувалася кожна з п'яти груп порід, названо ерою. Останні три епохи розділені на періоди, т.к. у відкладеннях цих часів краще збереглися останки тварин та рослин. У епохи були епохи активізації горообразовательных процесів - складчастості.

Геохронологічна таблиця

Вік гірських порід

Розрізняють відносний та абсолютний вік гірських порід . Відносний вік легко встановлюється у разі горизонтального залягання пластів гірських порід у межах одного розтину. Абсолютний вік порід визначити досить складно. Для цього користуються методом радіоактивного розпаду ряду елементів, принцип якого не змінюється під дією зовнішніх умовта йде з постійною швидкістю. Цей метод впровадили в науку на початку XX століття П'єр Кюрі та Ернест Резерфорд. Залежно від кінцевих продуктіврозпаду виділяють свинцевий, гелієвий, аргоновий, кальцієвий, стронцієвий та радіовуглецевий методи.