Несмотря на то, что поверхность Земли кажется относительно стабильной, за последние 4,6 миллиарда лет она сильно изменилась. Были построены и разрушены горы, континенты и океаны переместились на большие расстояния, а Земля колебалась от чрезвычайно холодной и почти полностью покрытой льдом до очень теплой и свободной ото льда. По мере того как эти изменения произошли, организмы эволюционировали. Как вы думаете, как ученые объединяют эти изменения, чтобы изучить эволюционную историю Земли и ее организмов? Это стало возможным благодаря области научных исследований под названием «геохронология», о которой мы поговорим в этом уроке.
Ожидается, что по завершении этой темы вы:
Геохронология - это наука об установлении возраста отложений , окаменелостей и горных пород с использованием признаков, присущих этим породам. Радиоактивные изотопы могут помочь в достижении абсолютной геохронологии , тогда как такие инструменты, как соотношения стабильных изотопов и палеомагнетизм, обеспечивают относительную геохронологию . Точность восстановленного возраста можно повысить, комбинируя различные геохронологические показатели.
Геохронология отличается от биостратиграфии с точки зрения применения. Биостратиграфия относится к науке о присвоении известному геологическому периоду осадочным породам посредством описания, каталогизации, а также сравнения ископаемых фауны и растительных сообществ. Биостратиграфия не обеспечивает абсолютного определения возраста породы напрямую, она просто помещает возраст породы в интервал времени, в течение которого, как известно, совокупность этой окаменелости сосуществовала. И геохронология, и биостратиграфия используют одну и ту же систему обозначения пластов (слоев горных пород) и временных интервалов, используемых для классификации подслоев внутри пласта.
РАДИОМЕТРИЧЕСКОЕ ДАТИРОВАНИЕ . Это делается путем измерения количества радиоактивного изотопа с известным периодом полураспада. Радиометрическое датирование может помочь геологам установить абсолютный возраст исходного материала. Для радиометрического датирования используются различные радиоактивные изотопы. В зависимости от скорости распада используются разные радиоактивные изотопы для разных геологических периодов. Изотопы, которые медленно распадаются, используются в течение более длительных периодов времени, но они менее точны в абсолютных годах. Помимо радиоуглеродного метода, многие из этих методов основаны на измерении увеличения продукта распада, известного как радиогенный изотоп. Вот некоторые из наиболее распространенных техник:
FISSION-TRACK DATING. Этот метод представляет собой метод радиометрического датирования, основанный на анализе следов повреждений или следов, оставленных осколками деления в определенных урансодержащих минералах и стеклах.
КОСМОГЕННАЯ НУКЛИДНАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ . В этом методе используются экзотические нуклиды, такие как 10 Be, 36 Cl и 26 Al, производимые космическими лучами, которые взаимодействуют с земными материалами, в качестве показателя возраста, когда была создана поверхность.
ХЕМОСТРАТИГРАФИЯ . При этом используются глобальные тенденции в составе изотопов, в основном углерода-13, для сопоставления слоев.
МАГНИТОСТРАТИГРАФИЯ . Этот метод устанавливает возраст по схеме зон магнитной полярности в серии осадочных или вулканических пород по сравнению с временной шкалой магнитной полярности.
ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ ЗНАКИ . Это исследование записи магнитного поля Земли в горных породах, отложениях или археологических материалах. Магнитные минералы в горных породах могут фиксировать направление и интенсивность магнитного поля, когда они образуются.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗНАКИ . Этот метод позволяет строить годовую хронологию по годам, которая может быть плавающей или фиксированной (привязанной к сегодняшнему дню).
ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ДАТИРОВАНИЕ . В этом методе используется свет, излучаемый такими материалами, как кальцит, алмаз, полевой шпат и кварц.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЕРАРХИЯ ХРОНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЕРИОДИЗАЦИИ
Шкала геологического времени (GTS) - это система хронологического датирования, которая связывает геологические слои со временем. Он используется геологами, палеонтологами и другими учеными Земли для описания времени и взаимосвязи событий, которые произошли на протяжении истории Земли.
Геологическая иерархия хронологической периодизации от наибольшего к наименьшему:
Основными определенными делениями времени являются эоны , последовательно гадейские , архейские , протерозойские и фанерозойские . Первые три из них вместе можно назвать докембрийским супероном . Эоны делятся на эпохи, которые, в свою очередь, делятся на периоды, эпохи и эпохи.
Эра - это промежуток времени, определенный для целей хронологии, как календарная эра, используемая для данного календаря, или геологические эры, определенные для истории Земли.
Геологический период - это одно из нескольких подразделений геологического времени, позволяющее делать перекрестные ссылки на горные породы и геологические события от места к месту. Эти периоды образуют элементы иерархии подразделений, на которые геологи разделили историю Земли.
Эпоха - это момент времени, выбранный как начало определенной календарной эры. «Эпоха» служит точкой отсчета, от которой отсчитывается время.
Геологический возраст - это подразделение геологического времени, которое делит эпоху на более мелкие части.
Хрон представляет собой определенный период в геологической истории, когда магнитное поле Земли находилось преимущественно в «нормальном» или «перевернутом» положении. Хроны нумеруются по порядку, начиная с сегодняшнего дня и увеличиваясь в количестве в прошлом. Помимо числа, каждый хрон делится на две части, обозначенные «n» и «r», тем самым показывая положение полярности поля.
В таблице ниже перечислены единицы в геохронологии с точки зрения сегмента горных пород, в котором изучается геохронологический временной интервал.
Обломки скал | Временные интервалы в геохронологии | Примечания к геохронологическим единицам |
Eonothem | Eon | Всего 4, полмиллиарда лет или более |
Эратхем | Эра | 10 определено, несколько сотен миллионов лет |
Система | Период | 22 определены, от десятков до ~ ста миллионов лет |
Ряд | Эпоха | 34 определены, десятки миллионов лет |
стадия | Возраст | 99 определено, миллионы лет |
Хронозона | Хрон | подразделение возраста, не используемое шкалой времени ICS |