Геохронология (геологическое летоисчисление)

Геохронология
Относительная геохронология
Абсолютная геохронология

Относительная геохронология:
Методы определения относительного возраста:
Во первых, было установлено, что каждый слой отделяется от соседнего ясно выраженной поверхностью. В современных палеогеографических обстановках, в океанах, морях, озерах слои накапливаются горизонтально и параллельно. Этот принцип первичной горизонтальности оказался важным для следующего вывода.
В 1669 г. Николо Стено выдвинул принцип суперпозиции, заключавшийся в признании того факта, что каждый вышележащий в разрезе слой моложе нижележащего. Т.о., у каждого слоя есть кровля и есть подошва независимо от того, как эти слои залегают в настоящее время. Они могут быть смяты в складки тектоническими движениями, они могут быть даже перевернуты. Все равно кровля слоя остается кровлей, а подошва – подошвой. Принцип суперпозиции Н.Стено позволил описывать толщи пород, состоящие из множества слоев и устанавливать изменения в них, происходящие во времени.

3. Если в каком-нибудь слое находится обломок, валун, глыба какой-то другой породы, то она древнее, чем этом слой. Точно также и в интрузивных образованиях и в лавовых потоках любое включение – ксенолит является более древним. Это положение можно назвать принципом включений.
4. Знаменитый английский геолог Джеймс Хаттон установил принцип пересечения, заключающийся в том, что любое тело как изверженных, так и осадочных пород, пересекающее толщу слоев, моложе этих слоев.
Перечисленные выше принципы анализа взаимоотношений слоистых толщ и изверженных пород дают возможность правильно выявить относительную последовательность геологических событий. Из них становится очевидным, что какие-либо метаморфические события, т.е. нагревание, воздействие давлением, флюидами, всегда моложе тех толщ, в которых они проявляются. Точно также и складчатость моложе, чем слои на которые она воздействует.

Пример взаимоотношений геологических тел разного возраста
Д-ж-в-е-г-б-а

Стратиграфия – наука, изучающая последовательность образования слоев осадочных горных пород
Пример использования стратиграфического метода определения относительного возраста пластов горных пород. Реконструкция пластов в пределах речной долины в условиях: а – пологого залегания пластов; б – интенсивной складчатости; в – дизъюнктивной тектоники. 1 - известняки; 2 – глины; 3 – пески; 4 – разлом; 5 – поверхность земли; 6 – границы пластов I – IV; 7 – современные аллювиальные осадки

Геологические методы корреляции разрезов
Литостратиграфический метод (маркирующие горизонты)

Палеонтологический метод
Палеонтология – наука о биологии прошлого
Биостратиграфический метод (руководящая фауна)
Сопоставление слоев по руководящим ископаемым и составление сводного разреза.
А-Д – обнажения, 1-8 – номера слоев в сводной литологической колонке

Геофизические методы
Пример сопоставления сейсмостратиграфических разрезов по двум районам, в которых пробурены 2 скважины (черные звездочки)
Электрокаротажные кривые в скважинах, помогающие выявить пласты песчаников в толще пород с относительно высоким сопротивлением. На кривых хорошо видны
«пики», соответствующие песчаникам

Международная страти- графическая шкала (МСШ)
– это шкала относительного летоисчисления.
Все породы литосферы от самых древних до самых молодых выстроены в единую колонку:
внизу – самые древние, а выше - молодые

Геохронологическая шкала с основными биологическими и геологическими событиями

-Сезонно-климатические методы основаны на подсчете слойков, накапливающихся по сезонам года (аналогия с годовыми кольцами деревьев)
-Изотопные методы основаны на подсчете ядер радиоактивных элементов и продуктов их распада в горных породах и минералах.
Абсолютное летоисчисление

Ленточные глины (озерно-ледниковые отложения)

Лагунные (озерные) соленосные отложения

Абсолютное летоисчисление
1. По скорости осадконакопления
17 век = 170 тыс. лет возраст Земли
Все подсчеты базируются на принципе актуализма Способ «ленточных глин» - пара слоев (зима-лето)
–1 год
2. По скорости радиоактивного распада
а) Урано-свинцовый
238U → 206Pb + 8He4
235U → 207Pb + 7 He4
232 Th → 208Pb + 6He4
T = 4.468 млрд. лет Т = 0.7038 млрд. лет Т = 14.008 млрд.лет

-Все горные породы содержат хотя бы малое количество радиоактивных элементов.
-Эти радиоактивные элементы распадаются с постоянной скоростью, не зависящей от внешних условий.
-Если известна скорость распада, количество продуктов распада и количество нераспавшихся ядер, можно вычислить время распада, которое и будет возрастом горной породы (минерала)
Изотопные методы

Возможный механизм возникновения первичной жизни
Метан и прочие газы, содержавшиеся в первобытной атмосфере Земли, растворялись в воде морей, озер и луж, образуя сложный химический "бульон" (1). Лабораторные опыты показали, что под воздействием разряда молнии в таком "бульоне" начинают происходить химические реакции и образуются более сложные химические соединения, очень сходные с теми, что встречаются в живых клетках (2). В конечном итоге некоторые из органических соединений приобрели способность к самовоспроизводству, то есть стали создавать копии самих себя (3). В том же "бульоне" содержались и жировые шарики (4). Когда ветер сильно перемешивал "бульон", некоторые сложные соединения могли попадать внутрь этих жировых шариков (5) и оставаться там "взаперти". Со временем эти гибридные структуры эволюционировали в живые клетки, окруженные жировой оболочкой.

Реконструкция морского дна на мелководье позднего кембрия. Здесь присутствуют многочисленные трилобиты: парадоксид (1), баилиелла (2), соленоплевра (3), гиолит (4) и агностус (5). Морские перья (6), археоциаты (7) и плавучие граптолиты (8) {диктионемы) процеживают воду в поисках пищи, а древние брахиоподы (лингулелла)
(9) и биллингселла (10) пропускают воду через свои раковины, используя их как фильтр.

Впервые растения выходят
на сушу, они заселяют участки по
берегам рек и
большинства
Стебли растений
были глад-
озёр. этих кими
и не имели листьев
(риния (1), куксония (2), зостерофиллум (3), у других (псилофитон, астероксилон) были филлоиды (шипики, чешуйки). Выходили на су- шу и беспозвоночные – скорпионообразные, как па- леофон (6). Бурно эволю- ционировали рыбы: аканто- ды (8), панцирные бесче- люстные, как птераспис (9) и цефаласпис (10), а также телодонты (11), последние были покрыты чешуей, а жесткого внутреннего ске- лета они не имели.

Реконструкция каменноугольного болота. Здесь произрастае(1) и гигантские плауны (2), а также густые заросли каламитов (3) и хвощей (4), идеальная среда обитания для ранних земноводных вроде ихтиостеги (5) и кринодона (6). Кругом кишат членистоногие: тараканы (7) и пауки (8) снуют в подлеске, а воздух над ними бороздят гигантские стрекозы меганевры (9) с почти метровым размахом крыльев. Из-за быстрого роста таких лесов накапливалось множество мертвых листьев и древесины, которые погружались на дно болот прежде, чем успевали разложиться, и со временем превращались в торф, а затем и в уголь.
т множество больших деревьев, в том числе сигиллярии

Пермские обитатели
Засушливый пермский ландшафт юга Африки. Здесь господствовали самые разнообразные рептилии, в том числе зверообразные хищники. Вы видите, как лиценопс (1) нападает на медлительное земноводное пелтобатрахуса (2), невзирая на его прочный панцирь, в то время как титанозух (3) подкрадывается к зверообразным растительноядным рептилиям мосхопсам (4) и авлакоцефалам (5). Среди ящерицеобразных рептилий следует выделить целурозавравуса (6) — с крылоподобными реберными перепонками, размах которых достигает 30 см, и тадеозавра (7).
Клаудиозавр (8) был земноводной рептилией, а мезозавр (9) — , настоящим водным животным.

В триасе были обшир-
бесплодные
но у
ные пусты-ни, водоёмов
обита-ли
животные: 1 – листо- завр, 2 – ринхозавр, и произрастала богатая растительность: 3 – гинкго, 4 - араукария, 5 - тис, 6 - саговики, 7 - древовидный
8 –
9 -
папорот-ник, беннеттитовые, плауновидные
(плев-
ромейя), 10 – хвоще- видные.

Бронтозавр (Brontosaurus)
Ящеротазовый динозавр из группы ящероногих (Sauropoda) – весил около 30 тонн и превышал 20 м в длину. Здесь изображен Brontosaurus excelsu из верхней юры Северной Америки. Ящероногие динозавры (зауроподы) были крупнейшими известными до сих пор наземными животными. Все они были растительноядными.