4.Методы определения геологического возроста

Геохроноло́гия  — комплекс методов определения абсолютного и относительного возраста горных пород или минералов. В число задач этой науки входит и определение возраста Земли как целого. С этих позиций геохронологию можно рассматривать как часть общей планетологии.

Палеонтологический метод

Научный геохронологический метод, определяющий последовательность и дату этапов развития земной коры и органического мира.

Различают относительный возраст геологических пород (относительная геохронология) и абсолютный возрастгеологических пород (абсолютная геохронология).

Установлением возраста геологических пород занимается наука стратиграфия .

Относительный возраст осадочных геологических пород устанавливается с помощью геолого-стратиграфических (стратиграфического, литологического, тектонического, геофизических) и биостратиграфических методов.

Стратиграфический метод основан на предположении о том, что при нормальном залегании нижележащие слои пород в сравнении с вышележащими являются более древними. Это предположение считается справедливым и для складчатого залегания слоев, но оно не может использоваться для случая опрокинутых складок.

Литологический метод основан на изучении и сравнении состава пород в разных обнажениях (естественных – в склонах рек, озер, морей; искусственных – карьерах, котлованах и т.д.). На ограниченной по площади территории, отложения одинакового вещественного состава (из одинаковых минералов и горных пород), могут быть одновозрастными.

Тектонический метод основан на том, что мощные процессы деформации геологических пород проявляются одновременно на больших территориях, поэтому одновозрастные толщи имеют примерно одинаковую степень дислоцированности (смещения).

Геофизические методы основаны на использовании физических характеристик отложений (удельного сопротивления, природной радиоактивности, остаточной намагниченности геологических пород и т.д.) при их расчленении на слои и сопоставлении.

Расчленение пород в буровых скважинах на основании измерений удельного сопротивления геологических пород и пористости называется электрокаротажем, на основании измерений их радиоактивности – гамма-каротажем.

Изучение остаточной намагниченности геологических пород называют палеомагнитным методом; он основан на том, что магнитные минералы, выпадая в осадок, распластаются в соответствии с магнитным полем Земли той эпохи которая, как известно, постоянно менялась в течении геологического времени.

Биостратиграфические или палеонтологические методы состоят в определении возраста горных пород путем изучения ископаемых организмов.

Определение относительного возраста магматических и метаморфических геологических пород (все выше охарактеризованные методы – для определения возраста осадочных пород) осложнено отсутствием палеонтологических остатков. Возраст эффузивных пород, залегающих совместно с осадочными, устанавливается по соотношению к осадочным породам.

Относительный возраст интрузивных пород определяется по соотношению магматических пород и вмещающих осадочных пород, возраст которых установлен.

Определение относительного возраста метармофических пород аналогично определению относительного возраста магматических пород.

Абсолютная геохронология устанавливает возраст геологических пород в единицах времени. Определение абсолютного возраста необходимо для корреляции и сопоставления биостратиграфических подразделений различных участков Земли, а также для установления возраста лищенных палеонтологических остатков фанерозойских и долембрийских пород.

Для определения абсолютного возраста пород используют ядерную (или изотопную) геохронологию.

Методы ядерной геохронологии в наше время являются наиболее точными для определения абсолютного возраста горных пород, в основе их лежит явление самопроизвольного превращения радиоактивного изотопа одного элемента в стабильный изотоп другого. Суть методов состоит в определении соотношений между количеством радиоактивных элементов и количеством устойчивых продуктов их распада в горной породе.

Соляной метод основан на предположении, что воды океана были первоначально пресными, и что зная современное содержание в нем солей с континентов, можно определить время существования Мирового океана (~ 97 млн лет).

Седиментационный метод основан на изучении осадочных пород в морях. Зная объем и мощность морских отложений и объем минерального вещества, ежегодно сносимого в моря с континентов, можно вычислить продолжительность их наполнения.

Биологический метод базируется на представлении о сравнительно равномерном развитии орг. мира. Исходный параметр – продолжительность четвертичного периода – 1,7 – 2 млн лет.

Метод подсчета слоев ленточных глин, накапливающихся на периферии тающих ледников основан на том, что если глинистые осадки откладываются зимой, а песчаные летом и весной, то каждая пара таких слоев – результат годичного накопления осадков (последний ледник на Балтийском море прекратил свое движение 12 тысяч лет назад).

Биостратиграфические методы. Эти методы основаны на изучении окаменелостей - ископаемых остатков организмов, заключённых в слоях горных пород: в разновозрастных слоях пород встречаются разные комплексы остатков организмов, характеризующие развитие флоры и фауны в ту или иную геологическую эпоху.