Особенности геологического летоисчисления

Источники геологической информации

Геологическая информация включает в себя:

1. Данные о местонахождении месторождений полезных ископаемых.
2. Информацию об объёмах их запасов.
3. Сведения об условиях залегания и возможностях добычи ресурсов.
4. Первичные материалы — например, образцы керна.
5. Результаты измерений, проводимых на геологических объектах.
6. Аналитические материалы — таблицы, графики, карты, отчёты и т.д.
7. Информацию о расходах на проведение геологоразведочных работ.

Одним из наиболее доступных источников геологических данных является геологическая карта.

Геологические карты отображают распространение горных пород, выходящих на поверхность Земли, различающихся по возрасту, происхождению, составу и условиям залегания. С их помощью можно анализировать формирование земной коры и закономерности размещения полезных ископаемых. Такие карты создаются на основе результатов геосъёмки, практических наблюдений и научных обобщений.

Виды геологических карт по содержанию и назначению:

1. Геологические карты в узком смысле.
2. Карты четвертичных отложений.
3. Геоморфологические карты.
4. Карты месторождений полезных ископаемых.
5. Прогнозные карты.

Геологические карты (в узком смысле) представляют собой стратиграфические карты, охватывающие породы до четвертичных. Они, как правило, не отображают континентальные отложения, за исключением случаев, когда их мощность значительна или нижележащие породы неизвестны. Такие карты показывают возраст, состав, происхождение пород, условия залегания и границы между слоями с помощью условных обозначений.

Карты четвертичных отложений отражают различия четвертичных горных пород по происхождению, возрасту и составу. Они показывают границы ледниковых стадий, морские трансгрессии и регрессии, а также распространение многолетнемёрзлых пород.

Литологические карты отображают состав и условия залегания пород, находящихся на поверхности или под четвертичными отложениями.

Геоморфологические карты представляют основные формы рельефа и их элементы, с учётом возраста и происхождения.

Тектонические карты содержат сведения о времени образования, условиях формирования и залегании структурных элементов земной коры.

Гидрогеологические карты описывают водоносные горизонты: их залегание, состав, распространение и режим подземных вод.

Инженерно-геологические карты дают представление о физических и механических свойствах пород и современных геодинамических процессах.

Карты полезных ископаемых содержат информацию о месторождениях минеральных ресурсов.

Прогнозные карты указывают на закономерности распределения известных месторождений и перспективные участки для поиска новых залежей полезных ископаемых.

Классификация карт по масштабу:

1. Обзорные карты — охватывают геологию крупных территорий, таких как государства или материки.
2. Карты мелкого масштаба — показывают строение геологических структур в пределах больших регионов или стран.
3. Карты среднего масштаба — детализируют геологическое строение отдельных территорий, например, Урала, Кавказа и т.п.

Относительное летоисчисление

Хронология геологических событий представлена в международной геохронологической шкале, где отражаются последовательные изменения и продолжительность эр и периодов формирования земной коры и природы в целом.

Выделяют пять основных геологических эр:

1. Архейская эра – около 1800 млн лет назад. Характеризуется появлением примитивных бактерий и водорослей.
2. Протерозойская эра – примерно 2000 млн лет назад. В это время появились первые многоклеточные организмы.
3. Палеозойская эра – длилась около 330 млн лет.
4. Мезозойская эра – продолжалась около 165 млн лет.
5. Кайнозойская эра – длится около 70 млн лет.

Начиная с палеозоя, эры подразделяются на более короткие временные отрезки, называемые периодами. Всего насчитывается 12 таких периодов. В последний из них — четвертичный период кайнозоя — существует современный человек.

Периоды геологических эр

В палеозойской эре выделяют шесть периодов:

1. Кембрий — активное развитие морских беспозвоночных.
2. Ордовик — появление первых позвоночных.
3. Силур — возникновение первых наземных растений.
4. Девон — распространение рыб и первых земноводных.
5. Карбон — господство папоротников и хвощей, расцвет земноводных.
6. Пермь — появление голосеменных растений.

В мезозойскую эру входят три периода:

1. Триас — расцвет голосеменных и появление первых млекопитающих.
2. Юра — возникновение примитивных птиц.
3. Мел — вымирание рептилий, развитие птиц и млекопитающих.

Кайнозой включает также три периода:

1. Палеоген — возникновение цветковых растений.
2. Неоген — широкое распространение млекопитающих, птиц и цветковых.
3. Антропоген — появление человека.

Геологические события часто устанавливаются путём сравнения временных отрезков между собой — это называется относительной геохронологией. Её основа — стратиграфический анализ, который помогает определить последовательность и сходство слоёв по составу. Этот подход называется литостратиграфией.

В 1669 году Николас Стено сформулировал закон последовательности напластования, согласно которому более древние слои осадочных пород находятся ниже, так как они сформировались раньше верхних. Это положило начало относительной геохронологии — способу установления порядка формирования слоёв и связанных с ними событий. Однако этот принцип работает лишь при условии, что слои остались в исходном состоянии и не были смещены. В случае исчезновения отдельных слоёв возникает стратиграфический перерыв, который обозначается на разрезах волнистой линией.

Метод Стено особенно применим в районах с устойчивым тектоническим режимом, где слои залегают горизонтально. Но если слои были смяты в складки или перемешаны из-за тектонических процессов, последовательность нарушается — и в таких ситуациях на помощь приходит палеонтология.

Палеонтологи изучают останки живых организмов, сохранившихся в породах, чтобы определить возраст этих пород. Эволюционный переход от простейших форм жизни к более сложным помогает уточнить относительный возраст и порядок залегания слоёв. Этот палеонтологический метод играет ключевую роль в относительной геохронологии.

Специфика абсолютного летоисчисления

Абсолютное летоисчисление — это способ определения возраста горных пород в календарных единицах, например, в годах.

Какие есть методы абсолютного летоисчисления?

Существует две основные группы методов.

Метод скорости осадконакопления (или сезонно-климатический метод).

Этот способ основан на сезонных изменениях природной среды. Например, возраст дерева можно определить по годовым кольцам, а кораллов — по годичным слоям их роста. В окаменелом виде эти структуры сохраняются и могут быть изучены.

Такие годичные слои можно найти и в осадочных породах, например, в речных дельтах или озёрных отложениях, где за год формируется два слоя — весной песчаный, зимой глинистый. Регулярность осадконакопления позволяет вести подсчёт лет, но метод применим лишь в пределах десятков тысяч лет — не миллионов — и только если ритм образования слоёв не нарушен.

Метод радиометрического датирования (скорость радиоактивного распада).

Основан на открытии Пьера Кюри (1902 г.), что кристаллы минералов содержат радиоактивные изотопы, которые со временем распадаются с постоянной скоростью. Этот процесс не подвержен внешним влияниям, что делает его надёжным для определения возраста.

Первые методы включали уран-свинцовый анализ, позднее появились калий-аргоновый, рубидий-стронциевый и др. Также применяется радиоуглеродный метод для датирования органических останков — например, древесины. Он эффективен для объектов возрастом до 55 70 лет. По этим методам можно точно установить длительность и начало геологических эр и периодов.