Геохронологической (стратиграфической) шкалы

В конце XIX в. на II—VIII сессиях Международного геологического конгресса (МГК, 1881—1900 гг.) были приняты иерархия, номенклату­ра и названия геохронологических и стратиграфических подразделений, •составляющие в совокупности стандарт Международной стратиграфи­ческой шкалы (МСШ). На последующих сессиях МГК Международ­ная стратиграфическая шкала непрерывно уточнялась и детализирова­лась, и эта работа породолжается до сих пор. В настоящее время иерар­хия рангов и номенклатура подразделений международной шкалы выг­лядят следующим образом (сверху вниз по порядку понижения ранга):

Геохронологические подразделения Стратиграфические

подразделения

зон эонотема

эра....... эратема (группа)

период.................................................................... система

эпоха...................................................................... отдел

век....... ярус

крон (хронозона, зональный момент) зона

В зависимости от точки зрения исследователей стратиграфическая (геохронологическая) шкала состоит из двух или трех эонов и от пя­ти до восьми эр. В зоне фанерозой выделяют три или четыре эры, 12 или 13 периодов, 32—34 эпохи, от 90 до 130 веков и более чем 500 хронозон. Эти подразделения получили специальные названия.

Объемы и границы, расчленение и корреляция всех геохронологи­ческих и стратиграфических подразделений являются предметом дис­куссии. Например, общепринято деление фанерозоя на три эры: пале­озой, мезозой, кайнозой. Но есть предложение делить его на четыре эры: палеозой, метазой, мезозой и кайнозой. Другой пример: граница между протерозоем и палеозоем по одним данным проводится в осно­вании венда, по другим — в основании кембрия.

Наиболее спорны шкалы четвертичного периода и докембрия. Срав­нение четвертичного периода с другими периодами фанерозоя показы­вает, что по содержанию, объему, продолжительности и рангу он отве­чает одному хрону (рис. 23). Поэтому четвертичное время соответству­ет не периоду, а только части века, входящего в состав неогенового пе­риода (Галелин, Зубаков, 1977). Время, связанное с производственной деятельностью человека, предлагают называть техноценом, или техногеем.

Подразделения докембрия по сравнению с подразделениями фанерозоя более продолжительны по времени. По разным данным докемб­рий подразделяется на две—четыре эры. Деление докембрия на четы­ре эры наиболее убедительно исходя из последовательного уменьшения продолжительности эр во времени. Сокращение во времени длитель­ности эр известно давно. Изменение продолжительности геохронологи­ческих подразделений объясняется различными причинами, в том чис­ле закономерностями вращения Земли, тектоническими перестройками и циклически направленным ходом эволюции органического мира.

Международная геохронологическая шкала, особенно ее фанерозойская часть, с самого начала была построена как событийная исто­рия, где события разного типа проявления (изменение фауны и флоры, тектонический режим, климатическая зональность и т. д.) и разного масштаба проявления легли в основу расчленения шкалы на подразде­ления различного ранга — от эр до веков. Историческая последователь­ность событий, неповторимость и необратимость эволюции органическо­го мира (палеонтологический метод) придали Международной геохро­нологической шкале ту стабильность, которая в настоящее время под­вергается изменениям только с точки зрения границ, объемов, а также детализации. Последовательность событий давала возможность уста­новления относительного возраста. Продолжительность события пы­тались вычислить косвенно, например по мощности отложений, сравни­вая скорость накопления древних толщ со скоростью накопления сов­ременных осадков.

С появлением возможности определения возраста пород изотопны­ми методами удалось установить продолжительность эр, периодов, эпох, и веков в годах. Изотопный метод казался столь безупречным, что его стали называть методом определения абсолютного возраста в гео­хронологии. Но оказалось, что коэффициент ошибки изотопного мето­да не является безобидным для геохронологии, а сама ошибка от мо-.лодых к древним породам (а значит, и событиям) изменяется от ±3 млн лет (на границе мезозоя — кайнозоя) до ±20 млн лет (нача­ло венда), ±50 млн лет (начало рифея), ±100 млн лет (начало про­терозоя). В настоящее время принято говорить о изотопном возрасте, когда дают временные рубежи и объемы, и об относительном возрасте, когда называют время его именем собственным, как, например, силур, юра, мел. и т. д.

В последнее время предлагали Международную геохронологичес­кую шкалу разделить на равные отрезки времени и выделять соответ­ственно подразделения, равные 1000, 100 и 10 млн лет. А от подразде­лений кембрий, ордовик, силур и т. д. отказаться. При таком подходе теряется основной смысл геологической истории, состоящей, как и вся­кая история, из серии последовательных и параллельных событий, ко­торые являются материальным и векторным отражением времени от прошлого к настоящему. В противном случае время «безлико» и ника­кой информации не несет.

Необходимо остановиться и на степени возрастной детализации со бытии (пород), получаемой палеонтологическим и изотопным метода­ми. В качестве примера возьмем меловых аммонитов. Распределение комплексов аммонитов в альбских отложениях юга СССР позволяет расчленять эти отложения на 3 подъяруса и 11 зон (табл. 5). Посколь­ку продолжительность альбского века составляет (по Харленду и др., 1985) около 15 млн лет, время накопления отложений одной зоны (в усредненном варианте) можно оценить примерно в 1,5 млн лет. Для этого уровня ошибка в определении возраста методами абсолютной геохронологии составляет ±5 млн лет, что примерно равняется продолжи­тельности одного века мелового периода. Возможность столь детально­го расчленения, которую в данном конкретном случае дает палеонтоло­гический метод, вряд ли может быть достигнута в обозримом будущем в результате изотопных датировок.

Следует остановиться также еще на одном временном аспекте па­леонтологического метода, связанном с ростом организмов. У совре­менных и ископаемых животных и высших растений наблюдаются струй­ки, линии, морщины и кольца роста. Одни из них соответствуют суткам (струйки, тонкие линии), другие — месяцам (морщины), третьи — го­дам (кольца). У ископаемых животных линии и кольца роста особен­но хорошо фиксируются на внешнем морщинистом слое (эпитеке) ко­раллов, на раковинах двустворчатых и головоногих моллюсков. По ли­ниям роста эпитеки ископаемых кораллов было подсчитано число дней в году в прошлые геологические периоды. Оказалось, что в кембрии год состоял из 420—425 дней, а в настоящее время — из 365,25 дней (рис. 24). Уменьшение числа дней в году в течение фанеро-зоя указывает на замедление вращения Земли вокруг своей оси при ус­ловии, что длина орбиты вокруг Солнца осталась прежней. Правомерно и другое объяснение: Земля вращается вокруг своей оси с той же ско­ростью, но сокращается длина орбиты, т. е. Земля приближается к Солнцу. Возможно, что действуют оба процесса одновременно. Так, палеонтологиче­ский метод дал абсолютное исчисление времени (число суток в году) для разных периодов геологического прошлого, что оказалось важным выводом для планетологии.

Геохронологическая (стратиграфическая) шкала требует пояснений. Последние десятилетия во многих странах были созданы государственные организации по стратиграфическим шка­лам. В Украине это Межведомственный стратиграфический комитет (МСК). Кроме того, существуют международные комиссии по страти­графии отдельных систем и их границ. Задачей комитетов и комиссий является усовершенствование стратиграфических (геохронологических) шкал местного, регионального и международного значения. Рекоменда­ции международных комиссий рассматриваются на международных ге­ологических конгрессах, которые принимают то или иное решение, приобретающее после этого юридический статус закона. Так, на XXV Ге­ологическом конгрессе в Монреале был принят для силура четвертый ярус «пржидол» со стратотипом в Баррандиене Чехословакии, а преж­ний ярус «даунтон» со стратотипом в Англии упразднен.

Конкретные названия системам (периодам) давали по разным признакам. Чаще всего использовали географические названия. Так, название кембрийской системы происходит от лат. прежнего обозначения Уэльса, девонский — от графства Девоншир, пермской — от района г. Перми, юрской — от гор Юра в Европе. В честь древних племен названы системы вендская (славянское племя венды), ордо­викская и силурийская (кельтские племена ордовики и силуры). В других случаях названия отражают положение систем в единой шка­ле: палеоген — от греч.— древний плюс рождение, возраст; неоген — от греч.— новый плюс рождение; четвертичная система следует за третичной (устаревший термин, объединявший па­леоген и неоген). Реже названия связаны с составом пород. Каменно­угольная система, или карбон (лат. — уголь), содержит большое число угольных пластов, а в меловой — широко распростра­нен писчий мел. В названии триаса отражено число составляющих, его отделов (греч.— троица).

Следует остановиться также еще на одном временном аспекте па­леонтологического метода, связанном с ростом организмов. У совре­менных и ископаемых животных и высших растений наблюдаются струй­ки, линии, морщины и кольца роста. Одни из них соответствуют суткам (струйки, тонкие линии), другие — месяцам (морщины), третьи — го­дам (кольца). У ископаемых животных линии и кольца роста особен­но хорошо фиксируются на внешнем морщинистом слое (эпитеке) ко­раллов, на раковинах двустворчатых и головоногих моллюсков. По ли­ниям роста эпитеки ископаемых кораллов было подсчитано число дней в году в прошлые геологические периоды. Оказалось, что в кембрии год состоял из 420—425 дней, а в настоящее время — из 365,25 дней (рис. 24). Уменьшение числа дней в году в течение фанерозоя указывает на замедление вращения Земли вокруг своей оси при ус­ловии, что длина орбиты вокруг Солнца осталась прежней. Правомерно и другое объяснение: Земля вращается вокруг своей оси с той же ско­ростью, но сокращается длина орбиты, т. е. Земля приближается к Солнцу. Возможно, что действуют оба процесса. Так, палеонтологиче­ский метод дал абсолютное исчисление времени (число суток в году) для разных периодов геологического прошлого, что оказалось важным выводом для планетологии.

СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Разнообразие окружающего мира, удивляя и поражая человека, при­вело к стремлению систематизировать этот мир. Систематизация упо­рядочивала кажущийся хаос и устанавливала между различными кате­гориями иерархические и причинно-следственные связи. Построение си­стемы органического мира началось еще до Аристотеля и в каждый отрезок времени было достаточно научным, так как отвечало достиг­нутым в то время знаниям.

Разнообразие живого рассматривают как единый мир и противопо­ставляют ему мир неживого. Эти две крупнейшие категории можно счи­тать некими империями. Границы между империей живого и импери­ей неживого достаточно жесткие, но в ряде случаев они стираются, как, например, у вирусов, которые способны существовать и в виде кристал­лов. Процедурная прямолинейность систематизации нередко приходит в противоречие со сложной реальностью, что. наблюдается- и при разгра­ничении животных и растений.

Формы жизни самые разнообразные, но в основе всего лежит клет­ка. Мир живого подразделяют на два надцарства, отличающихся пре­жде всего наличием или отсутствием ядра: прокариоты — доядерные¹ организмы и эукариоты — ядерные организмы.