Геохронологическая шкала

Геохронологическая шкала (шкала геологического времени) — это система, показывающая последовательность и соподчинённость этапов развития земной коры и органического мира Земли. Она включает такие подразделения, как эоны, эры, периоды, эпохи и века.

Последовательность горных пород, образовавшихся в эти этапы, отражена в стратиграфической шкале. Её единицам — эонотемам, эратемам, системам, отделам и ярусам — соответствуют подразделения геохронологической шкалы.

Наука, изучающая хронологическую последовательность формирования и возраст горных пород, слагающих земную кору, называется геохронологией. В ней выделяют два основных направления:

  1. Относительная геохронология — устанавливает, какие отложения являются более молодыми, а какие — более древними, без оценки длительности времени в годах. Ключевое значение здесь имеет палеонтологический метод, основанный на изучении окаменевших остатков вымерших организмов (см. Палеонтологическая летопись). Сравнение ископаемых из разных пластов позволило выделить в истории Земли этапы с характерными комплексами флоры и фауны.
  2. Изотопная (или «абсолютная») геохронология — определяет возраст горных пород в единицах астрономического времени (миллионы лет). Возраст вычисляется по содержанию продуктов радиоактивного распада в минералах. Основные методы:
    • Уран-свинцовый (по распаду изотопов 235U и 238U).
    • Рубидий-стронциевый (по распаду 87Rb).
    • Калий-аргоновый (по распаду 40K).
    • Самарий-неодимовый (по распаду 147Sm).
    • Радиоуглеродный метод (по распаду 14C) — применяется для датировки объектов моложе 60 тысяч лет.

Общая стратиграфическая шкала и соответствующая ей геохронологическая шкала для последнего отрезка истории Земли — фанерозоя (моложе 570 миллионов лет) — была утверждена на Международном геологическом конгрессе в Болонье в 1881 году. С некоторыми изменениями она используется до сих пор.

Структура фанерозоя:

  • Делится на 3 эры (палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую).
  • Эры подразделяются на 12 периодов (например, кембрийский, юрский, четвертичный) длительностью от 30 до 70 миллионов лет каждый.
  • Каждый период делится на 2 или 3 эпохи.
  • Более мелкими подразделениями являются ярусы и зоны.

Докембрийскому времени, предшествующему фанерозою и занимающему не менее 6/7 всей геологической истории, единой международной шкалы пока не существует. Однако повсеместно выделяются два огромных подразделения:

  • Архей (древнейший).
  • Протерозой (граница между ними проводится около 2,4 — 2,6 миллиарда лет назад). В советской/российской стратиграфии протерозой традиционно делился на нижний и верхний.

Современный контекст

Международная стратиграфическая комиссия (ICS) постоянно уточняет и стандартизирует геохронологическую шкалу. Важные изменения последних десятилетий:

  • Докембрий: В современной шкале докембрий официально разделён на три эона: Катархей (или Гадей), Архей и Протерозой. Протерозой, в свою очередь, делится на три эры: палеопротерозой, мезопротерозой и неопротерозой.
  • Фанерозой: Границы периодов и эпох постоянно уточняются с помощью изотопных методов датирования. Например, начало кембрийского периода (и фанерозоя в целом) сейчас определяется в 538,8 ± 0,2 миллиона лет назад (по данным ICS на 2023 год).
  • Антропоцен: Ведутся активные дискуссии о формальном выделении новой геологической эпохи — антропоцена, которая отражает масштабное воздействие человеческой деятельности на геологические и экологические процессы. Пока это предложение официально не утверждено.