«Геохронология»

(от Гео… и Хронология)

геологическое летосчисление, учение о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору. Различают относительную и абсолютную (или ядерную) Г. Относительная Г. заключается в определении относительного возраста горных пород, который даёт представление о том, какие отложения в земной коре являются более молодыми и какие более древними, без оценки длительности времени, протекшего с момента их образования. Абсолютная Г. устанавливает т. н. абсолютный возраст горных пород, т. е. возраст, выраженный в единицах времени, обычно в миллионах лет. (В последнее время термин «абсолютный возраст» часто заменяют названием изотопный, или радиологический, возраст.)

Относительная Г. Для определения относительного возраста слоистых осадочных и пирокластических пород (См. Пирокластические породы), а также вулканических пород (лав) широко применяется принцип последовательности напластования [т. н. закон Стенсена (Стено)]. Согласно этому принципу, каждый вышележащий пласт (при ненарушенной последовательности залегания слоистых горных пород) моложе нижележащего. Относительный возраст интрузивных пород и других неслоистых геологических образований определяется по соотношению с толщами слоистых горных пород. Послойное расчленение геологического разреза (См. Геологический разрез), т. е. установление последовательности напластования слагающих его пород, составляет стратиграфию (См. Стратиграфия) данного района. Для сравнения стратиграфии удалённых друг от друга территорий (районов, стран, материков) и установления в них толщ близкого возраста используется Палеонтологический метод, основанный на изучении захороненных в пластах горных пород окаменевших остатков вымерших животных и растений (морских раковин, отпечатков листьев и т.д.). Сопоставление окаменелостей различных пластов позволило установить процесс необратимого развития органического мира и выделить в геологической истории Земли ряд этапов со свойственным каждому из них комплексом животных и растений. Исходя из этого, сходство флоры и фауны в пластах осадочных пород может свидетельствовать об одновременности образования этих пластов, т. е. об их одновозрастности. Впервые этот метод определения относительного возраста горных пород был применен в начале 19 в. У. Смитом в Великобритании и Ж. Кювье во Франции. Тогда ему не было дано надёжного теоретического обоснования. Кювье объяснял различия в составе комплексов ископаемых, встречаемых в пластах горных пород, вымиранием организмов в результате внезапных геологических катастроф и появлением затем новых их комплексов. Последователи Кювье, в том числе французский геолог и палеонтолог А. Д’ Орбиньи, предполагали, что смена органического мира Земли после каждой катастрофы связана с «творческими актами божества». Учение Ч. Лайеля (См. Лайель)омедленных естественных преобразованиях лика Земли и классические труды Ч. Дарвинаи В. О. Ковалевского (См. Ковалевский) об эволюционном развитии органического мира дали материалистическое обоснование палеонтологическому методу.

В результате трудов нескольких поколений геологов была установлена общая последовательность накопления слоев земной коры, получившая название стратиграфической шкалы. Верхняя часть её (фанерозой) составлена при помощи палеонтологического метода с большой тщательностью. Для нижележащего отрезка шкалы (докембрий), соответствующего огромной по мощности толще пород, палеонтологический метод имеет ограниченное применение из-за плохой сохранности или отсутствия окаменелостей. Вследствие этого нижняя — докембрийская — часть стратиграфической шкалы расчленена менее детально. По степени метаморфизма горных пород (См. Метаморфизм горных пород) и др. признакам докембрий делится на архей (или археозой) и протерозой. Верхняя — фанерозойская — часть шкалы делится на три группы (или эратемы): палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. Каждая группа делится на системы (всего в фанерозое 12 систем, см. табл. 1). Каждая система подразделяется на 2—3 отдела; последние в свою очередь делятся на ярусы и подчинённые им зоны. Как системы, так и многие ярусы могут быть прослежены на всех континентах, но большая часть зон имеет только местное значение. Наикрупнейшим подразделением шкалы, объединяющим несколько групп, служит эонотема (например, палеозойская, мезозойская и кайнозойская группы объединяются в фанерозойскую эонотему, или фанерозой). Стратиграфическая шкала является основой для создания соответствующей ей геохронологической шкалы, которая отражает последовательность отрезков времени, в течение которых формировались те или иные толщи пород. Каждому подразделению стратиграфической шкалы отвечают определённые подразделения геохронологической шкалы. Так, время, в течение которого отложились породы любой из систем, носит название периода. Отделам, ярусам и зонам отвечают промежутки времени, которые называются соответственно эпоха, век, время; группам соответствуют эры. Крупнейшему стратиграфическому подразделению — эонотеме — отвечает хронологический термин — эон. Существуют два эона — докембрийский, или криптозойский, и фанерозойский. Продолжительность более древнего — докембрийского эона составляет около ⁵/₆ всей геологической истории Земли. Каждый из периодов фанерозойского эона, за исключением последнего — антропогенового (четвертичного), охватывает примерно равновеликие интервалы времени. Антропогеновая система, соответствующая времени существования человека, намного короче. Расчленение антропогена проводится, в отличие от других периодов, по фауне наземных млекопитающих, которая эволюционирует гораздо быстрее, чем морская фауна (в составе последней за время антропогена не произошло принципиальных изменений), а также на основе изучения ледниковых отложений, характеризующих эпохи всеобщего похолодания. Некоторые исследователи считают выделение антропогеновых отложений [см. Антропогеновая система (период)] в особую систему неправомочным и рассматривают её как завершающий этап предшествующего неогенового периода.

Подразделения стратиграфической шкалы, выделенные с помощью палеонтологического метода, и соответствующие им подразделения геологического времени, объединённые в единой геохронологической шкале, были утверждены в 1881 на 2-м Международном геологическом конгрессе в Болонье и с тех пор являются общепринятыми во всём мире. В дальнейшем, благодаря совершенствованию методов палеонтологические исследования и накоплению новых данных, в первоначальную схему геохронологии Земли вносятся некоторые изменения и уточнения.

Абсолютная Г.В начале 20 в. П. Кюри во Франции и Э. Резерфорд в Великобритании предложили использовать радиоактивный распад химических элементов (см. Радиоактивность) для определения абсолютного возраста горных пород и минералов. Принцип, положенный этими учёными в основу определений абсолютного возраста, используется до сих пор. Измерение возраста производится по содержанию продуктов радиоактивного распада в минералах. Процесс распада радиоактивных элементов происходит с постоянной скоростью. В результате радиоактивного распада появляются атомы устойчивых, уже нераспадающихся элементов, количество которых увеличивается пропорционально возрасту минерала. При этом принимается как достаточно обоснованное положение, что скорость радиоактивного распада в истории Земли всё время оставалась постоянной. Разные элементы распадаются с различной скоростью. Распад таких элементов, как уран, торий, калий и некоторых других, происходит очень медленно, на протяжении нескольких млрд. лет. Например, любое количество урана (²³⁸U) распадается наполовину за время, равное 4,51^.10⁹ лет, тория (²³²Th) за 1.41^.10¹⁰ лет. Эти долгоживущие элементы обычно и используются для определения абсолютного возраста горных пород и минералов.

В 1907 по инициативе Э. Резерфорда Б. Болтвуд в Канаде определил возраст ряда радиоактивных минералов по накоплению в них свинца. В СССР инициатором радиологических исследований был В. И. Вернадский. Его начинания продолжили В. Г. Хлопин, И. Е. Старик, Э. К. Герлинг. В 1937 была создана Комиссия по определению абсолютного возраста геологических формаций.

Цифры, полученные в результате первых определений абсолютного возраста пород, позволили английскому геологу А. Холмсу в 1938 предложить первую геохронологическую шкалу фанерозоя. Эта шкала неоднократно уточнялась и перерабатывалась. В табл. 1 она воспроизводится на основании новейших данных (Г. Д. Афанасьев, 1968).

Табл. 1. — Геохронологическая шкала фанерозоя

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Группа (эра)          | Система (период)   | Начало,        | Продолжи-      |

|      |       | млн. лет       | тельность,      |

|      |       | назад   | млн. лет   |

|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Кайнозойская        | Антропогеновая (четвертичная)     | 1,5*      | 1,5*  |

| (продолжительность     |------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 67 млн. лет)   | Неогеновая    | 25        | 23,5         |

|      |------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|      | Палеогеновая         | 67        | 42    |

|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Мезозойская         | Меловая | 137       | 70    |

| (продолжительность     |------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 163 млн. лет)         | Юрская          | 195       | 58    |

|      |------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|      | Триасовая      | 230       | 35    |

|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Палеозойская        | Пермская       | 285       | 55    |

| (продолжительность     |------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 340 млн. лет)         | Каменноугольная           | 350       | 75-65        |

|      |------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|      | Девонская      | 410       | 60    |

|      |------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|      | Силурийская          | 440       | 30    |

|      |------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|      | Ордовикская          | 500       | 60    |

|      |------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|      | Кембрийская          | 570       | 70    |

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

*По разным данным, от 600 тыс. до 3,5 млн. лет.

Геохронологическая шкала докембрия (см. табл. 2) из-за отсутствия остатков скелетной фауны построена главным образом по данным многократных определении абсолютного возраста магматических пород на различных материках, что позволило установить одновременность крупных тектономагматических циклов, лежащих в основе деления докембрия (см. Докембрийские эпохи складчатости).

Табл. 2. — Геохронологическая шкала докембрия

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Подразделения         | Начало,    | Продолжительность,         |

| докембрия | млн. лет назад  | млн. лет    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|         | верхний    |         |         |

|         |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|         | (рифей)    | 1600         | 1030         |

| Протерозой     |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|         | средний          | 1900         | 300   |

|         |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

|         | нижний     | 2600         | 700   |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Архей       |         | >3500       | >900         |

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Каждое из принятых в СССР подразделений докембрия — архей и протерозой — по длительности значительно превышает отдельные группы фанерозоя. Протерозой подразделяется на три части — нижний, средний и верхний. Последний вошёл в Г. под названием рифея (См. Рифей), который многие геологи считают подразделением, соответствующим группе.

Наиболее древние породы, найденные на Земле, имеют возраст около 3500 млн. лет и знаменуют собой начало архея. Пород, возникших в интервале времени от 3500 до 4500 млн. лет (предполагаемый возраст Земли), с достоверностью не обнаружено.

Методы определения абсолютного возраста. Накопление продуктов радиоактивного распада в течение времени, положенное в основу определений абсолютного возраста, выражается формулой: D = Р (е^λt — 1), где D — число атомов нерадиоактивного вещества, возникших за время t; Р — число атомов радиоактивного элемента в настоящий момент; е — основание натуральных логарифмов; λ — константа распада, которая показывает, какая часть атомов радиоактивного элемента распадается за единицу времени (год, сутки, минуты и т.д.) по отношению к первоначальному количеству. Иногда скорость распада выражают периодом полураспада (T) — временем, в течение которого любое количество вещества распадается наполовину. Отношение D/P является функцией возраста (t) минерала. Так:

Отсюда возраст образца минерала (t) может быть вычислен по формуле:

Истинный возраст может быть определён в том случае, если отношение D/P изменяется только от радиоактивного распада, т. е. минерал представляет собой замкнутую систему.

Основные типы радиоактивного распада, используемые для определения возраста, следующие:

²³⁸U→²⁰⁶Pb + 8⁴He,

²³⁵U→²⁰⁷Pb + 7⁴He,

²³²Th→²⁰⁸Pb + 6⁴He,

→⁴⁰Ar

⁴⁰K + e→Ca + β

⁸⁷Rb→⁸⁷Sr + β,

¹⁸⁷Re→¹⁸⁷Os + β.

В зависимости от конечных продуктов распада выделяют следующие методы ядерной Г: свинцовый (уран-торий-свинцовый), гелиевый, аргоновый (аргон-калиевый), кальциевый, стронциевый (стронциево-рубидиевый) и осмиевый. Наиболее широкое применение из них получили свинцовый, аргоновый и стронциевый.

Свинцовый метод основан на исследованиях радиогенного свинца в минералах (уранините, монаците, цирконе, ортите). Он является наиболее достоверным, поскольку решение задачи о возрасте урано-ториевого минерала достигается по трем независимым уравнениям:

Pb, U и Th обозначают содержание в минералах изотопов свинца, урана и тория; λ₁, λ₂ и λ₃ — константы распада изотопов ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th.

Если разделить уравнение (1) на (2), то получится уравнение

Это уравнение даёт наиболее близкие к истинным значения возраста, что связано с малой его зависимостью от возможных потерь урана и свинца минералом на протяжении его геологической жизни. Оно позволяет вычислить возраст только по одному измеренному отношению Масс-спектроскопия).

Однако чаще различные уравнения дают разные значения возраста одного и того же минерала. В этом случае для установления истины прибегают к построению диаграммы в координатах ²⁰⁶Pb/²³⁸U: ²⁰⁷Pb/²³⁵U (см. ниже). На неё наносят кривую OA (конкордия), вычисленную теоретически для разных возрастов, и прямую OB (изохрона), на которую ложатся результаты измерений для нескольких исследованных одновозрастных минералов. Истинным возрастом считается значение на пересечении кривой OA с прямой OB.

Поскольку все радиоактивные минералы содержат наряду с радиогенным свинцом примесь свинца обыкновенного, при вычислении возраста приходится вносить поправку. Для того, чтобы избежать этого, был предложен метод определения возраста, основанный на измерении изотопного состава свинца в нескольких минералах одной и той же породы с целью построения по полученным результатам изохроны. Диаграмма строится в координатах ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb; ²⁰⁶Pb /^204Pb. Данные изотопного состава свинца минералов, если они одновозрастны, ложатся на одну прямую — изохрону. Тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс является отношением ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb, по которому согласно формуле определяется возраст породы.

Может быть вычислен также возраст обычных свинцовых минералов, если известен изотопный состав Pb. Обычный свинец состоит из смеси четырёх изотопов ²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, ²⁰⁸Pb, из которых ²⁰⁴Pb не связан с радиоактивным распадом и его содержание условно принимается за единицу. Остальные изотопы порождаются и постепенно накапливаются в результате радиоактивного распада урана и тория, причём темп прироста того или иного изотопа определяется соответствующей константой распада. Поэтому свинец разных эпох имеет различный изотопный состав: свинец более древних эпох содержит пониженное количество изотопов с массами 206, 207, 208, а в свинце более молодых эпох количество их увеличено относительно ²⁰⁴Pb. Возраст, вычисленный по изотопному составу рудного свинца, принято называть модельным возрастом, поскольку он справедлив лишь для такой модели (системы), в которой отношение Pb: U: Th изменяется во времени только вследствие радиоактивного распада. В действительности имеют место как совпадения модельного возраста с истинным для ряда месторождений, так и существенные расхождения, которые становятся более частыми в молодых геологических формациях.

Аргоновый метод. Основан на радиогенном накоплении аргона в калиевых минералах. Будучи более доступным благодаря лёгкости получения необходимого материала (калиевые минералы) и относительно простой его обработке, пользуется большой популярностью. Отрицательной чертой его является отсутствие внутреннего контроля (одно уравнение). Как показали многочисленные экспериментальные исследования, калиевые минералы сравнительно легко теряют радиогенный аргон. В меньшей степени это относится к слюдам и в значительно большей степени к полевым шпатам, что делает их малопригодными для определения возраста. Важной положительной чертой аргон-калиевого метода является возможность применения его для определения возраста осадочных отложений по минералу Глаукониту. Опыт определения возраста неизмененных глауконитов как молодого (мезокайнозойского), так и древнего возраста показал, что глауконит хорошо удерживает аргон и калий вне зависимости от времени. Несмотря на свою сравнительно малую устойчивость, минерал этот удобен тем, что даже при небольших изменениях, ставящих под сомнение пригодность данного образца, он сразу же обнаруживает изменение окраски и химического состава.

Стронциевый метод, основанный на радиоактивном распаде ⁸⁷Rb и превращении его в ⁸⁷Sr, в СССР не приобрёл пока большого распространения. Причина заключается в том, что в районах с высоким общим содержанием рубидия последний может быть привнесён в минералы значительно позже времени их образования, в результате чего при определении возраста этих минералов возможны сильные искажения в сторону «омоложения»; наоборот, в районах с интенсивным щелочным метасоматозом рубидий легко выносится из минералов и тогда значение возраста по ⁸⁷Sr/⁸⁷Rb становится сильно преувеличенным. Обычно при измерении возраста по ⁸⁷Sr/⁸⁷Rb из гранита выделяют составляющие его минералы и в каждом из них определяют ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr и ⁸⁷Rb/86Sr. На диаграмме в координатах ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr: ⁸⁷Rb/86Sr данные анализов отдельных минералов гранита располагаются на одной прямой — изохроне, вытянутой вправо вверх. Тангенс угла наклона изохроны с осью абсцисс представляет собой величину ⁸⁷Sr/⁸⁷Rb, определяющую возраст данной породы.

Для оценки возраста геологических объектов в пределах 60000 лет огромное значение приобрёл радиоуглеродный метод, основанный на том, что в атмосфере Земли под воздействием космических лучей за счёт обильного азота идёт ядерная реакция ¹⁴N + n= ¹⁴С + Р; вместе с тем ¹⁴С радиоактивен и имеет период полураспада более 5700 лет. В атмосфере установилось равновесие между синтезом и распадом этого изотопа, вследствие чего содержание ¹⁴С в воздухе постоянно. Растения и животные при их жизни всё время обмениваются углеродом с атмосферой, поэтому концентрация в них ¹⁴С поддерживается на постоянном уровне; в мёртвых организмах обмен с атмосферой прекращается и концентрация в них ¹⁴С начинает падать по закону радиоактивного распада. Измеряя содержание ¹⁴С с помощью высокочувствительной радиометрической аппаратуры, можно установить возраст органических остатков. Так, например, по костям и шкуре мамонта на Таймыре был установлен возраст его захоронения (11000 лет). Тот же метод помог датировать эпохи оледенения в Европе и Северной Америке, определить возраст следов древних человеческих культур и т.д.

Лит.: Страхов Н. М., Основы исторической геологии, 3 изд., ч. 1—2. М. — Л., 1948; Старик И. Е., Ядерная геохронология, М. — Л., 1961; Герлинг Э. К., Современное состояние аргонового метода определения возраста и его применение в геологии, М. — Л., 1961; Данбар К., Роджерс Дж., Основы стратиграфии, пер. с англ., М., 1962; Казаков Г. А., Тугаринов А. И., Методика определения абсолютного возраста горных пород, в кн.: Верхний докембрий, М., 1963; Войткевич Г. В., Возраст Земли и геологическое летосчисление, М., 1965; Тугаринов А. И., Войткевич Г. В., Докембрийская геохронология материков, М., 1966; Афанасьев Г. Д., Геохронологическая шкала в абсолютном летосчислении, в кн.: Проблемы геохимии и космологии. Международный геологический конгресс, 23 сессия, М., 1968.

Б. М. Келлер, А. И. Тугаринов, Г. В. Войткевич.

Рис. к ст. Геохронология.

1. ге́охроноло́гия;
2. ге́охроноло́гии;
3. ге́охроноло́гии;
4. ге́охроноло́гий;
5. ге́охроноло́гии;
6. ге́охроноло́гиям;
7. ге́охроноло́гию;
8. ге́охроноло́гии;
9. ге́охроноло́гией;
10. ге́охроноло́гиею;
11. ге́охроноло́гиями;
12. ге́охроноло́гии;
13. ге́охроноло́гиях.

ж.

Учение о хронологической последовательности формирования горных пород, составляющих земную кору.

ГЕОХРОНОЛОГИЯ (от гео... и хронология) (геологическое летосчисление) - учение о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору. Различают относительную и абсолютную (или ядерную) геохронологию. Относительная геохронология использует принцип последовательности напластования горных пород; устанавливается т. н. стратиграфическая шкала с подразделениями - эонотема, эратема и т. д., которая служит основой для создания геохронологической шкалы (последовательности отрезков времени) с соответствующими подразделениями - эон, эра, период и т. д. (см. таблицу). Для абсолютной геохронологии, исчисляемой в тысячах и миллионах лет и устанавливающей радиометрический возраст, используется радиоактивный распад ряда элементов, который идет с постоянной скоростью и не меняется под воздействием внешних условий. Абсолютная геохронология предложена в нач. 20 в. П. Кюри и Э. Резерфордом. В зависимости от конечных продуктов распада выделяют свинцовый, гелиевый, аргоновый, кальциевый, стронциевый и другие методы абсолютной геохронологии, а также радиоуглеродный (по 14С).

ГЕОХРОНОЛОГИЯ (от гео... и хронология) (геологическое летосчисление), учение о геологическом времени, разделенном на отрезки разного ранга (зоны, эры, периоды, эпохи и др.). Различают относительную и абсолютную геохронологию. Относительная геохронология использует принцип последовательности напластования горных пород для определения порядка их образования. Абсолютная геохронология предложена в начале 20 в. П. Кюри и Э. Резерфордом и основана на изучении природной радиоактивности минералов. В качестве геологического "хронометра" она использует процесс радиоактивного распада ряда элементов (Pb, K, Ar и др.), скорость которого не зависит от внешних воздействий. На основании данных абсолютной и относительной геохронологии создана единая стратиграфическая (геохронологическая) шкала, отражающая историю развития земной коры.

geochronology

ГЕОХРОНОЛОГИЯ, установление возраста горных пород или ход развития Земли. Совершенные технические приемы, включающие измерение радиоактивных отложений, позволяют определить дату образования данной горной породы с точностью до года. Относительная геохронология определяет возраст по окаме-нелостям и ископаемым, осадочным породам или по связи между структурами, которые определяют последовательность появления горных пород и порядок геологических процессов в них. см. УГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ.

ГЕОХРОНОЛО́ГИЯ -и; ж. [от греч. gē - Земля и chronos - время]. Геологическое летосчисление, базирующееся на учении о хронологической последовательности формирования горных пород, составляющих земную кору.

◁ Геохронологи́ческий, -ая, -ое. Г-ие изыскания. Г. период.

* * *

(от гео... и хронология) (геологическое летосчисление), учение о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору. Различают относительную и абсолютную (или ядерную) геохронологию. Относительная геохронология использует принцип последовательности напластования горных пород; устанавливается так называемая стратиграфическая шкала с подразделениями — эонотема, эратема и т. д., которая служит основой для создания геохронологической шкалы (последовательности отрезков времени) с соответствующими подразделениями — эон, эра, период и т. д. Для абсолютной геохронологии, исчисляемой в тысячах и миллионах лет и устанавливающей радиометрический возраст, используется радиоактивный распад ряда элементов, который идёт с постоянной скоростью и не меняется под воздействием внешних условий. Абсолютная геохронология предложена в начале XX в. П. Кюри и Э. Резерфордом. В зависимости от конечных продуктов распада выделяют свинцовый, гелиевый, аргоновый, кальциевый, стронциевый и другие методы абсолютной геохронологии, а также радиоуглеродный (по ¹⁴С).

* * *

ГЕОХРОНОЛО́ГИЯ (от гео- и хронология(см. ХРОНОЛОГИЯ)) (геологическое летосчисление), учение о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору(см. ЗЕМНАЯ КОРА). Различают относительную и абсолютную (или ядерную) геохронологию. Относительная геохронология использует принцип последовательности напластования горных пород; устанавливается т. н. стратиграфическая шкала с подразделениями — эонотема(см. ЭОНОТЕМА), эратема(см. ЭРАТЕМА) и т. д., которая служит основой для создания геохронологической шкалы (последовательности отрезков времени) с соответствующими подразделениями — эон(см. ЭОН), эра(см. ЭРА (в геологии)), период(см. ПЕРИОД) и т. д. (см. таблицу). Для абсолютной геохронологии, исчисляемой в тысячах и миллионах лет и устанавливающей радиометрический возраст(см. РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ), используется радиоактивный распад ряда элементов, который идет с постоянной скоростью и не меняется под воздействием внешних условий. Абсолютная геохронология предложена в нач. 20 в. П. Кюри(см. КЮРИ Пьер) и Э. Резерфордом(см. РЕЗЕРФОРД Эрнест). В зависимости от конечных продуктов распада выделяют свинцовый, гелиевый, аргоновый, кальциевый, стронциевый и другие методы абсолютной геохронологии, а также радиоуглеродный (по ¹⁴С).

(от гео и хронология) — геологическое летоисчисление, построенное на учении о временной последовательности формирования горных пород, слагающих земную кору. Геохронология базируется на абсолютном летоисчислении в млн и тыс. лет, опирающемся на знание скоростей радиоактивного распада химических элементов. Геохронология тесно связана с палеонтологической летописью — историей жизни на Земле и с точки зрения геологии может быть охарактеризована следующим образом. Самое крупное подразделение геохронологической (стратиграфической) шкалы, отвечающее длительному этапу развития Земли — эон (объединяющий несколько меньших по временным масштабам эр (эратем)), в течение которого формируется эонотема. Древнейший эон (эонотема) — криптозой — этап скрытой жизни, он же докембрий, общая продолжительность которого свыше 3 млрд лет, но не более 4 млрд лет. Криптозой (докембрий) включает в себя археозой (архей), продолжительностью свыше 1 млрд лет и протерозой продолжительностью свыше 2 млрд лет. В архей возникают первичные организмы, существующие в бескислородной среде, а в протерозой, в карельскую или амфебийскуЮ эру, отмечается появление прокариот, простейших организмов, способных к фотосинтезу и фиксации азота; в рифейскую эру и венд, зафиксировано появление эукариот, возникновение многоклеточных организмов и широкое распространение бактерий, грибов и водорослей. Последующие три эры (эратемы), палеозой, мезозой и кайнозой образуют зон (зонотему) фанерозой — этап явной, наблюдаемой жизни длительностью в 570 млн лет (см. табл. ниже).

(от греч. ge - Земля, chronos - время и logos - слово, учение * a.geochronology; н.Geochronologie; ф.geochronologie; и.geochronologia) - учение о возрасте, продолжительности и последовательности формирования г. п., слагающих земную кору. Различают относит. и абс. (ядерную, изотопную) Г.

Относительная Г. определяет относит. возраст осадочных, пирокластич. и вулканогенных пород на основе принципа последовательности напластования (т.н. закон последовательности напластования дат. естествоиспытателя Н. Стено (1669)), согласно к-рому, при ненарушенном залегании каждый вышележащий пласт моложе нижележащего. Одновременность образования пород устанавливается по сходству содержащихся в них остатков ископаемых организмов. Относит. возраст интрузивных пород и др. неслоистых геол. образований определяется по соотношению с толщами слоистых г. п. Основой шкалы относит. геол. времени - геохронологич. шкалы - послужила общая стратиграфич. шкала, выработанная многолетней практикой гл. обр. европ. геологов в 19 в. и уточняемая и поныне. Впервые относит. возраст г. п. определён в кон. 18 - нач. 19 вв. У. Смитом в Великобритании и Ж. Кювье во Франции.

Абсолютная, или ядерная (изотопная), Г. устанавливает возраст г. п. (гл. обр. магматич. и метаморфич.), руд и минералов в единицах астрономич. времени (обычно в млн. лет). Основана на явлении радиоактивного распада хим. элементов при условии, что скорость его за всё время существования Земли оставалась постоянной, специфичной для каждого элемента. Измерение возраста проводится по содержанию в породах и минералах материнских и дочерних продуктов радиоактивного распада. Возраст t вычисляется по формуле:

где λ - константа распада, показывающая, какая часть атомов радиоактивного элемента распадается за единицу времени (год, сутки, минуты и т.д.), по отношению к первоначальному количеству; D - число атомов нерадиоактивного вещества, возникших за время t; M - число атомов радиоактивного элемента в данный момент.

Для определения возраста используются преим. след. типы радиоактивного распада:

Эти типы распада положены в основу наиболее распространённых методов ядерной Г.: свинцового (уран-торий-свинцового), калий-аргонового, рубидий-стронциевого, к-рые применяются гл. обр. для определения возраста докембрийских и фанерозойских пород. Возраст новейших геол. образований (верхнеплиоценовых и четвертичных) определяется радиоуглеродным, ураноиониевым, термолюминесцентным, фторовым и др. методами (см. Радиологический возраст).

Первые определения возраста радиоактивных минералов по накоплению в них свинца были выполнены Б. Болтвудом в Канаде в 1907. Первую геохронологич. шкалу для фанерозоя предложил англ. учёный А. Холмс в 1938. Эта шкала неоднократно уточнялась и перерабатывалась. Она воспроизводится на основании новейших данных (табл.).

Наиболее древние породы, найденные на Земле, имеют возраст ок. 3500 млн. лет (архей); пород, возникших в интервале времени от 3500 до 4500 млн. лет (предполагаемый возраст Земли), достоверно не обнаружено. В СССР инициатором радиометрич. исследований был В. И. Вернадский; в 50-60-х гг. большой вклад внесли также В. Г. Хлопин, И. Е. Старик, Э. К. Герлинг, Г. Д. Афанасьев, А. И. Тугаринов, Л. В. Комлев, Л. Н. Овчинников, Н. И. Полевая. Истинное время образования г. п. и минералов может быть определено лишь в том случае, если они на протяжении всего своего существования представляли собой замкнутые системы, исключающие возможность дифференциров. потерь или обогащений. Разл. наложенные процессы (прогрев, катаклаз, диафторез и т.п.) обычно приводят к искажению возрастных значений, получаемых методами ядерной Г., особенно калий-аргоновым методом. Изотопные определения в этом случае указывают время метаморфизма, метасоматизма или внедрения более поздних интрузий, вызвавших прогрев пород, т.е. фиксируют более молодые события; реже возможны случаи установления более древнего возраста пород.

Истинный возраст пород и время протекания наложенных процессов можно установить, применяя одновременно независимые радиометрич. методы, особенно в изохронных вариантах.

Несмотря на определ. трудности в интерпретации радиометрич. данных, последние являются достаточно значимыми для геологии. Удалось определить возраст Земли, Луны, метеоритов, конкретных геол. формаций, выявить гл. эпохи магмообразования, рудообразования и метаморфизма, установить продолжительность формирования плутонич. тел и м-ний п. и.

Все геохронологич. исследования в СССР координируются Комиссией по определению абс. возраста геол. формаций при АН СССР (осн. в 1937 в Москве). Сессии комиссии созываются 1 раз в 2 года, междунар. симпозиумы по космохимии, геохронологии и изотопной геологии - 1 раз в 2-3 года.

Ведущие учреждения в СССР: геохронологич. лаборатории в Ин-те геологии и геохронологии докембрия АН СССР и Всес. н.-и. геол. ин-те Мин-ва геологии СССР (обе - в Ленинграде), Ин-те геологии рудных м-ний, петрографии, минералогии и геохимии АН СССР и Ин-те минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ, Москва). Результаты радиометрич. исследований геол. образований на терр. СССР обобщены в монографии "Геохронология СССР" (т. 1-3, 1973-74) и в "Каталогах определений возраста горных пород СССР радиологическими методами" (5 выпусков).Литература: Старик И. Е., Ядерная геохронология, М.-Л., 1961; Афанасьев Г. Д., Зыков С. И., Геохронологическая шкала фанерозоя в свете новых значений постоянных распада, М., 1975; Гамильтон Е. И., Прикладная геохронология, пер. с англ., Л., 1968.И. А. Загрузина.

(от гео..., греч. chronos - время и ...логия) - система обозначения дат истории Земли, принятая в геологии. Различают Г. относительную (относит, возраст осадочных толщ земной коры по заключённым в них органнч. остаткам) и абсолютную (возраст горных пород указывается и годах). Г. тесно связана со стратиграфией и историч. геологией.

геохроноло́гия ж.

geochronology, geochronometry, geological [rock] dating

абсолю́тная геохроноло́гия — absolute geochronology, absolute geochronometry, absolute (geological) dating, absolute age determination

относи́тельная геохроноло́гия — relative geochronology, relative geochronometry, relative dating, relative age determination

я́дерная геохроноло́гия — isotopic geochronology, isotopic geochronometry, radiochemical [radioisotope] dating, radioisotope age determination

* * *

geochronology

ж.

geocronologia f, geologia f cronologica

астр.

геохроноло́гія

астр.

геохроноло́гія

(от гео... и хронология) (геол. летосчисление), учение о хронологич. последовательности формирования и возрасте горн. пород, слагающих земную кору. Различают относит. и абс. Г. Относит. Г. использует принцип последовательности напластования горн. пород; устанавливается т. н. стратиграфич. шкала (см. Стратиграфия) с подразделениями - эонотема, эратема, система, отдел, ярус, которая служит основой для создания геохронологич. шкалы с соответствующими подразделениями - зон, эра, период, эпоха, век. Общая статиграфич. и геохронологич. шкала дана в табл. (см. на стр. 85). Для абс. Г., устанавливающей абсолютный возраст, используется радиоактивный распад нек-рых хим. элементов, к-рый идёт с пост. скоростью и не зависит от внеш. условий. Абс. Г. предложена в нач. 20 в. П. Кюри и Э. Резерфордом.

ОБЩАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ И СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ШКАЛА

* По разным данным от 600 тыс. до 3,5 млн. лет.