Возраст горных пород, геохронология
Изучением продолжительности и последовательности геологических событий занимается геохронология. Она в свою очередь подразделяется: на абсолютную и относительную.
Абсолютная геохронология устанавливает время возникновения горных пород и др. геологических явлений в астрономических единицах (годах).
Методы определения абсолютного возраста.
1. Метод ленточных глин - основан на явлении изменения состава осадков, которые отлагаются в спокойном водном бассейне при сезонном изменении климата. За 1 год образуется 2 слоя. В осенне-зимний сезон отлагается слой глинистых пород, а в весенне-летний образуется слой песчаных пород. Зная количество таких пар слоев, можно определить - сколько лет формировалась вся толща.
2.Методы ядерной геохронологии.
Эти методы опираются на явление радиоактивного распада элементов. Скорость этого распада постоянна и не зависит от каких-либо условий, происходящих на Земле. При радиоактивном распаде происходит изменение массы радиоактивных изотопов и накопление продуктов распада - радиогенных стабильных изотопов. Зная период полураспада радиоактивного изотопа, можно определить возраст минерала его содержащего. Для этого нужно определить соотношение между содержанием радиоактивного вещества и продукта его распада в минерале.
В ядерной геохронологии основными являются:
Свинцовый метод - используется процесс распада 235U, 238U, 232Th на изотопы 207Pb и 206Pb, 208Pb. Используются минералы: монацит, ортит, циркон и уранинит. Период полураспада ~4,5 млрд. лет.
Калий-аргоновый - при распаде К изотопы 40К (11%) переходят в аргон 40Ar, а остальные в изотоп 40Ca. Поскольку К присутствует в породообразующих минералах (полевые шпаты, слюды, пироксены и амфиболы), метод широко применяется. Период полураспада ~1.3млрд. лет.
Рубидий-стронциевый - используется изотоп рубидия 87Rb с образованием изотопа стронция 87Sr (используемые минералы - слюды содержащие рубидий). Из-за большого периода полураспада (49.9 млрд. лет) применяется для наиболее древних пород земной коры.
Радиоуглеродный - применяется в археологии, антропологии и наиболее молодых отложений Земной коры. Радиоактивный изотоп углерода 14С образуется при реакции космических частиц с азотом 14N и накапливается в растениях. После их гибели происходит распад углерода 14С, и по скорости распада определяют время гибели организмов и возраст вмещающих пород (период полураспада 5.7тыс. лет).
Относительная геохронология определяет возраст пород и последовательность их образования стратиграфическими методами, а раздел геологии, изучающий взаимоотношения горных пород во времени и пространстве называется стратиграфией.
Методы относительной геохронологии подразделяются на палеонтологические и непалентологические.
Палеонтологические методы (биостратиграфия): в основе метода-определения видового состава ископаемых остатков древних организмов и представления об эволюционном развитии органического мира, согласно которого в древних отложениях находятся остатки простых организмов, а в более молодых - организмы сложного строения. Эта особенность используется для определения возраста пород.
Не палеонтологические методы подразделяются на: литологические, структурно-тектонические и
геофизические.
Литологические методы разделения толщ опираются на различия отдельных слоев, составляющих изучаемую толщу по цвету, вещественному составу (минералого-петрографическому), текстурным особенностям.
Структурно-тектонический метод - в его основе лежит представление о существования перерывов в осадконакоплении на крупных участках земной коры. Перерывы в осадконакоплении наступают тогда, когда участок морского бассейна, где накапливалась осадочная толща, становится приподнятым и на этот период здесь прекращается формирование осадков. В последующее геологическое время данный участок может вновь начать погружение, снова стать морским бассейном, в котором происходит накопление новых осадочных толщ. Граница между толщами представляет собой поверхность несогласия. По таким поверхностям проводят расчленение осадочной толщи на пачки и сопоставляют их в соседних разрезах. Толщи, заключенные между одинаковыми поверхностями несогласия рассматриваются как одновозрастные. В отличие от литологического метода структурно-тектонический метод используется для сопоставления крупных стратиграфических подразделений в толщах.
Геофизические методы основаны на сравнении пород по физическим свойствам. По своей геологической сущности геофизические методы близки минералого-петрографическому методу, поскольку и в этом случае выделяются отдельные горизонты, сопоставляются их физические параметры и по ним проводится корреляция разрезов. Геофизические методы не носят самостоятельного характера, а применяются в комплексе с другими методами.
Рассмотренные методы абсолютной и относительной геохронологии позволили определить возраст и последовательность образования горных пород, а также установить периодичность геологических явлений и выделить этапы в длительной истории Земли. В каждый этап последовательно накапливались толщи пород, и это накопление происходило в определенный промежуток времени. Поэтому всякая геохронологическая классификация содержит двойную информацию и объединяет две шкалы - стратиграфическую и геохронологическую. Стратиграфическая шкала отражает последовательность накопления толщ, а геохронологическая шкала - соответствующий этому процессу период времени.
На основе большого количества данных по различным регионам и континентам была создана общая для земной коры Международная геохронологическая шкала, отражающая последовательность подразделений времени, в течение которых формировались определенные комплексы отложений и эволюцию органического мира.
В стратиграфии подразделения рассматриваются от крупных к мелким:
эонотема - группа - система - отдел -ярус. Им соответствуют: эон - эра - период - эпоха – век.
Каждое подразделение в геохронологической шкале имеет свое название. Названия происходят от греческих слов (археос -древний и т.д.) или от места, где они впервые были выделены. Кроме того, каждое подразделение имеет свой цвет и индекс, который состоит из начальных букв названия подразделения и цифр. Например: alQIII означает – аллювиальные (речные) позднечетвертичные отложения, eC1 – элювиальные раннекаменноугольные отложения и т.д.
Такими индексами удобно пользоваться при составлении геологической карты или геологического разреза. Геологическая карта отражает распространение горных пород и их возраст на поверхности Земли. Поэтому она составляется на топооснове различного масштаба. Геологические разрезы показывают распространение горных пород от поверхности Земли до определенных глубин, спроектированных на вертикальную плоскость. В зависимости от поставленных геологических задач, разрезы также составляются в различном масштабе.
Таблица 1. Геохронологическая таблица.
Геохронологическая таблица | ||||
эон | эра (группа) | период (система) | эпоха (отдел) | |
Фанерозой | Кайнозойская Kz 67 млн. лет | Четвертичный Q | Голоцен Позднечетвертичный Среднечетвертичный Раннечетвертичный | QIV QIII QII QI |
Неогеновый N | Верхненеогеновый Ранненеогеновый | N2 N1 | ||
Палеогеновый (Pg) P | Позднепалеогеновый Среднепалеогеновый Раннепалеогеновый | (Pg3) P3 (Pg2) P2 (Pg1) P1 | ||
Мезозойская Mz 173 млн. лет | Меловой (Cr) K | Верхнемеловой Раннемеловой | (Cr2) K2 (Cr1) K1 | |
Юрский J | Позднеюрский Среднеюрский Раннеюрский | J3 J2 J1 | ||
Триасовый T | Позднетриасовый Среднетриасовый Раннетриасовый | T3 T2 T1 | ||
Палеозойская Pz 330 млн. лет | Пермский P | Верхнепермский Раннепермский | P2 P1 | |
Каменноугольный C | Позднекаменноугольный Среднекаменноугольный Раннекаменноугольный | C3 C2 C1 | ||
Девонский D | Позднедевонский Среднедевонский Раннедевонский | D3 D2 D1 | ||
Силурийский S | Среднесилурийский Раннесилурийский | S2 S1 | ||
Ордовикский O | Позднеордовикский Среднеордовикский Раннеордовикский | O3 O2 O1 | ||
Кембрийский (Cm) є | Позднекембрийский Среднекембрийский Раннекембрийский | (Cm3) є3 (Cm2) є2 (Cm1) є1 | ||
Криптозой | Протерозойская-PR >2100 млн. лет | Венд Рифей | PR3 PR2 PR1 | |
Архейская AR > 1000 млн. лет | Не имеет общепринятых подразделений. Подразделения имеют местное значение. |
Дата добавления: 2015-10-05; просмотров: 3291;