Геологические интервалы времени

Один из методов оценки времени связан с определением скорости накопления отложений. Так, в Испании была открыта пещера, ко­торая в течение долгого времени служила обиталищем то для людей, то для зверей. Они жили в ней, умирали, а земля, слой за слоем, прикрывала их останки. В общей сложности в этой пещере образовались отложения мощностью 13,5 м, состоящие из многих слоев. В верхнем слое на небольшой глубине были обнаружены треугольные кинжалы из бронзы, в следующем слое - кости се­верного оленя и изготовленные из кости резцы, далее – каменные ножи и сверла, затем - кости носорога и пещерного медведя, а на самом дне пещеры были найдены грубо выделанные ка­менные топоры и скребки. Была подсчитана скорость осадко-накопления и сопоставлена с данными, полученными другими ме­тодами. Это позволило подробно изучить историю пещеры при­близительно за 50 тыс. лет.

Из других методов изучения длительных процессов особый ин­терес представляет оценка возраста горных сооружений.

Пусть гора возвышается примерно на 2000 м и в основании имеет около 2000 м. Простой расчет объема такого гигантского конуса показы­вает, что он состоит примерно из 2 • 10⁹ м³ горной породы. Дождь, лед и ветер и т.п. постепенно разрушают горы. В среднем от каж­дого 1 м породы в год отламывается обломок объемом несколь­ко кубических сантиметров. Следовательно, за один год со всей горы осыплется примерно 10³ м³ породы. Через миллион лет половина горы должна разрушиться. Так как при этом склоны станут менее крутыми, то скорость разрушения сни­зится и жизнь горы будет длиться несколько миллионов лет.

Скорость разрушения континентов можно рассчитать, про­анализировав количество наносов (измельченной горной поро­ды, песка и почвы), которое выносится реками в моря. Можно измерить количество наносов, увлекаемое дождями и перено­симое реками в моря за год. Если равномерно распределить это количество по всей площади, с которой его собирает вода, текущая в реках, то получится слой толщиной около 1/300 см. За миллион лет это даст слой толщиной 30 м. Поскольку уно­симая реками порода не поступает равномерно отовсюду, а только с тех участков, где есть уклон, то за миллион лет долж­ны быть уничтожены неровности земной поверхности высотой много сотен метров. Следовательно, горы и холмы могли быть разрушены за несколько десятков миллионов лет, но этого не произошло из-за влияния внутренних (эндогенных) сил на формирование земной поверхности.

Возможность отсчета времени дают методы измерения вре­мени по годичным кольцам деревьев (эта шкала времени про­стирается до нескольких тысяч лет); по отложениям ленточ­ных глин, песка, солей; по изменениям намагниченности гор­ных пород и т.д.; по смене различных форм жизни. Последний метод основан на том факте, что на протяжении тысячелетий и миллионов лет одни виды растений и животных сменяли другие. Большинство из них, пережив период расцвета и ши­рокого распространения, погибало и уступало место другим. Изучив последовательность, в которой происходила смена одних видов другими, и оценив продолжительность существо­вания каждого из них, можно составить шкалу времени. Такие «часы» основаны на сопоставлении различных событий между собой и, следовательно, показывают относительное время.

В начале XX в. для отсчета больших промежутков времени были разработаны «радиоактивные часы», которые позволяют определять с приемлемой точностью абсолютный возраст раз­личных объектов - археологических находок, горных пород и др. - в отличие от методов относительной хронологии, когда возраст объекта определяется из сопоставления его с возрас­том других объектов, например остатков спор и пыльцы рас­тений, раковин различных типов и т.д.

Исследования радиоактивных веществ показали, что скорость их распада постоянна, например период полураспада висмута-212 равен 60,5 мин, урана-238 - 4,5 млрд лет, а углерода-14 - 5730 годам.

Подобен принципу работы огненных часов, широко использовав­шихся в Древнем Китае.

С их помощью был установлен возраст „старейших горных пород, найденных на Земле, - 3,8 млрд лет. Земля существует около 4,6 млрд лет. Старейшие следы жизни насчитывают более 1 млрд лет — тогда существовали примитивные бактерии. Водоросли и губки имеют возраст около 600 млн лет. Обнаружены окаменелости рыб и моллюсков, живших 300 млн лет назад. Пресмыкающиеся появились примерно 275 млн лет назад. Им предшествовало по­явление около 400 млн лет назад деревьев и цветов. Млекопи­тающие развились только 150 млн лет назад, а человеческая линия эволюции выделилась около 5 млн лет назад.