Глава 5. Геологическое летосчисление и геохимия изотопов

Геология – наука историческая. С момента своего возникновения Земля прошла необратимый путь развития и приобрела современную сложную геологическую структуру. Восстановить основные этапы эволюции Земли ученым удалось с помощью специальных геологических, физических и химических методов изучения ее каменной летописи.

Геологическая история запечатлена в горных породах и содержащихся в них окаменелостях. По мере изучения горных пород, последовательности их напластования и характерных для различных слоев комплексов ископаемых животных и растительных организмов ученые приходили к выводу о значительной длительности геологической истории Земли. Стало очевидным, что горные породы, слагающие земную кору, образовались в определенной последовательности.

Читать летопись Земли, сохранившуюся в камне, ученые учились постепенно. Еще в 17 веке датский натуралист Н. Стенон (1638-1687) высказал основной стратиграфический постулат: всякий слой отложился после того, на котором он залегает, и ранее того, который его покрывает. Этот принцип послужил началом построения стратиграфические шкалы (шкалы последовательности напластования горных пород).

Стратиграфическая шкала

Стратиграфия (лат. "стратум" - слой, греч. "графо" - пишу) - наука, изучающая последовательность формирования горных пород и периодизацию геологической истории, метод определения относительного возраста горных пород.

Одну из первых таких шкал по материалам Саксонии создал немецкий геолог А.Г.Вернер (1749-1817), считавший, что в каждую эпоху на земном шаре образовывались горные породы определенного состава. Опираясь на этот принцип, Вернер подразделил все породы на:

• "первозданные";

• "переходные", "слоистые" и "наносные" формации - более молодые. Каждая из них характеризовалась различным минеральным составом.

Затем стратиграфический метод дополнился данными палеонтологии.

Палеонтологический (и биостратиграфический) метод (греч. “палайос” - древний, “онтос” - сущее, “логос” - учение) - науки о населявших некогда Землю животных и растениях. В большинстве осадочных пород содержатся "законсервированные" остатки животных и растительных организмов соответствующего времени, превратившиеся в окаменелости.

В 1799 г. англичанин У.Смит (1769-1839) обратил внимание на то, что в некоторых далеко отстоящих друг от друга пластах горных пород содержатся одинаковые окаменелости. Это натолкнуло Смита на мысль, что слои с одинаковыми окаменелостями являются одновозрастными. Так возник биостратиграфический метод установления относительного возраста и последовательности залегания пластов осадочных горных пород. Он совершили подлинную революцию в стратиграфии.

Стратиграфическая шкала - это графическое изображение последовательности напластования геологических образований в конкретном районе или в целом по земному шару. Опираясь на результаты палеонтологических исследований и принцип Смита, геологи подразделили всю толщу осадочных слоев земной коры на ряд естественных серий. Каждой из них соответствует свой определенный комплекс ископаемых окаменелостей. Это позволило разработать стратиграфические шкалы, основанные на эволюции органического мира и выделении естественных этапов развития Земли. Стратиграфические подразделения являются вещественным выражением отрезка относительного геологического времени, и каждому из них соответствует эквивалентное ему геохронологическое подразделение.

Стратиграфическая шкала разрабатывалась как шкала относительной последовательности геологических событий. В подразделениях объем их (продолжительность во времени) различен. Различают общую для зависимости от значимости события, которое представляют стратиграфические всего земного шара, региональные и локальные (местные) стратиграфические шкалы.

Общая для всего земного шара стратиграфическая шкала была разработана в 1881 г., она совместила стратиграфическую и геохронологическую (греч. "ге"- земля, «хронос" - время) шкалы. В этой шкале, опиравшейся на этапы развития органического мира, история Земли подразделялась на 4 эры, названия которых отражают состояние развития органического мира на Земле во время формирования отложений соответствующей группы:

1. архейская (или археозойская) (греч. "архэос" - изначальный, "зоэ" - жизнь),

2. палеозойская (греч. "палайос" - древний),

3. мезозойская (греч. "мезос" - средний)

4. кайнозойская (греч. "кайнос"-новый) эры.

В 1887 г. из состава архейской эры была выделена протерозойская (греч. "протерос" - первичный) – эра первичной жизни.

В настоящее время в разрезе земной коры выделяются пять групп: архейская (археозойская), протерозойская, палеозойская, мезозойская и кайнозойская группы. Их названия отражают представления о состоянии развития органического мира на Земле во время формирования отложений соответствующей группы.

Эры стали подразделяться на «периоды» и т. д. (табл. 5.1).

Таблица 5.1.Шкала стратиграфических и геохронологических подразделений
Стратиграфические подразделения	Геохронологические подразделения
Группа	Эра
Система	Период
Серия (отдел)	Эпоха
Ярус	Век
Зона	Фаза

Стратиграфическим эквивалентом эры является «группа». Группы подразделяются на системы. А системы, в свою очередь, состоят из серий (отделов), ярусов и зон.