31) Две составляющие относительной геохронологии

Относительная геохронология использует стратиграфический и палеонтологический методы.

Принцип стратиграфического определения относительного возраста пород в одном геологическом разрезе прост: каждый налегающий пласт образовался позднее того пласта, на который он ложится.

Палеонтологический метод определения относитель-ного возраста горных пород основывается на данных палеонтологии, науки о древних вымерших организмах (окаменелые морские раковины, кости животных, отпечатки листьев и т. п.) Сходство найденной фауны и флоры рассматривается как указание на одновремен-ность образования пластов.

32) Становление абсолютной геохронологии

По Библии Земля существует всего несколько тысяч лет.Древние персы считали, что Земля возникла 12000 лет назад.Древневавилонские жрецы считали, что Земле 2 млн. лет.

Первую попытку научно обосновать возраста Земли сделал век спустя после Смита его знаменитый соотечественник лорд Кельвин. Он утверждал, что возраст Земли близок к 25 млн. лет. Это – время, которое потребовалось для охлаждения огненно-жидкой Земли до современной температуры.

В 1906 г. другой известный английский физик лорд Релей заметил, что лорд Кельвин не учел тепло, выделяющееся при распаде радиоактивных элементов, широко представленных в горных породах.

В начале 20 в. П. Кюри во Франции и Э. Резерфорд в Англии предложили воспользоваться для определения абсолютного возраста горных пород распадом радиоактивных элементов..

Известно, что уменьшение количества радиоактивного вещества происходит по экспоненте: m=m0exp(-kt), где m₀—первоначальная масса распадающегося элемента; m — его масса в момент времени t; k — постоянная распада - коэффициент, зависящий от свойств данного элемента.

Период полного распада любого радиоактивного элемента равен вечности. Поэтому в качестве временной характеристики распада радиоактивного вещества физики ввели период полураспада T, т. е. промежуток времени, за который распадется половина первоначального количества данного вещества. Константа k легко выражается через период полураспада: k=ln2/T.

(Распад урана (²³⁸U), завершающийся образованием нерадиоактивного изотопа свинца (²⁰⁶РЬ), имеет период полураспада 4,5 млрд. лет. Радиоактивный изотоп калия ⁴⁰К имеет период полураспада Т 1,310⁹ лет.)Предположим, что первоначально все радиоактивные элементы (включая уран-238) на Земле еще только начинали распадаться. Если сегодня в породах, содержится известное количество уран-238 и конечного продукта его распада (свинца-206), то можно по простым формулам можно посчитать, за какое время из чистого урана-238 могло образоваться это количество «уранового» свинца. Это и будет нижним пределом возраста Земли.