Слайд 1 Бог, не имея возможности сделать мир вечным, дал ему
Слайд 3 "Физики вечно (в средние века и позднее по 19
век)
высмеивали геологию как субъективный, неточный,
описательный предмет, который нельзя даже сравнивать с точными науками. Уильям Томсон (впоследствии лорд Кельвин, 1824 - 1907) говорил, что геология без чисел - не наука. Однако в случае самого Кельвина ярко высвечивается ахиллесова пята физики – уязвимость ее предпосылок... "
Уоррен Кэри, Станфордский
Университет, Калифорния
Слайд 4 В настоящее время возраст Земли оценивается около 4,6 млрд.
лет.
Слайд 5 Понятие геологического времени - прежде всего, исследовательский инструмент, созданный
учеными для решения геологических задач.
Слайд 6 Геохронология - наука определения возраста горных пород, изучает как
относительный, так и абсолютный их возраст.
Слайд 7 Раздел геологической науки, называемый стратиграфией, изучает последовательность изменения относительного
возраста слоев горных пород в разрезе.
Верхний пласт глины в этой геологической формации в Норфолке (Англия) лежит поверх более ранних пластов песчаника. Это наглядно иллюстрирует принцип последовательности напластования горных пород, который гласит: чем ниже расположен слой, тем раньше он сформировался
Слайд 8 Результат работы стратиграфов: «стратиграфическая колонка» нижнепалеозойских отложений окрестностей
Саблино (Ленинградская обл.).
Сначала осуществляется расчленение геологического разреза и описание выделенных слоев (результаты этого этапа работы отражены в столбцах «колонка», «мощность», «характеристика пород»).
Затем производится корреляция, или привязка разреза к местной шкале (столбцы «горизонт», «свита») и к глобальной шкале (столбцы «ярус», «отдел», «система»).
Изображение с сайта www.sablino.ru
Слайд 9 Шкала относительного геологического времени (геохронологическая шкала) была создана на
основе главным образом, палеонтологического метода. Свой вклад внесли литостратиграфический, тектонический, минералого-петрографический и палеомагнитный методы.
Слайд 11 Отложения вендского периода (по современным представлениям их возраст —
около 600 млн. лет) на Зимнем берегу Белого моря (Архангельская область). Источник: Я. Е. Малаховская, А. Ю. Иванцов, Вендские жители земли.
Фото с сайта macroevolution.narod.ru/vend.htm
Слайд 12Методы определения относительного возраста горных пород
Слайд 13 Литостратиграфический метод включает изучение последовательности образования различных осадочных
пород в разрезе и сравнение ее с известным разрезом, возраст слоев в котором установлен. Наличие одинаковых осадочных пачек слоев в той же последовательности укажет на одинаковый возраст обоих осадочных разрезов.
Слайд 14 Методы определения относительного возраста пород:
1-литостратиграфический, 2-минералого-петрографический
Слайд 15 В случае немых толщ наряду с литостратиграфическим используется минералого-петрографический
метод, который включает изучение содержания в горной породе акцессорных (примесных) минералов.
Слайд 16Палеонтологический метод
Необратимость эволюции органического мира, установленная палеонтологией, позволяет
сопоставлять толщи пород, находящиеся друг от друга на больших расстояниях. Сравнение слоев производится по руководящим ископаемым остаткам древних беспозвоночных животных, поскольку для каждого периода характерно широкое площадное распространение определенных классов или родов беспозвоночных животных, имеющих минеральный скелет.
Слайд 17 Пример биостратиграфического сопоставления разрезов.
Находки ископаемых в породах позволяют
соотнести их между собой и определить их возраст, сопоставив со стандартной геохронологической шкалой
Слайд 18 Так художник представляет себе день, когда астероид Альвареса ударился
о Землю и положил конец меловому периоду. Полный ужаса динозавр на переднем плане — небезызвестный тираннозавр рекс (Tyrannosaurus rex)
Слайд 19Тектонический метод
Тектонический метод включает сравнение разрезов по особенностям
залегания и деформации слоев. Одинаково деформированные толщи могут оказаться одновозрастными.
Слайд 20 Выделение структурных этажей разного возраста на основе анализа
залегания пород и их состава, а также сопоставление этих толщ в разных разрезах
Слайд 21Палеомагнитный метод
Палеомагнитный метод основан на способности зерен магнитных
минералов ориентироваться в магматическом расплаве и рыхлом осадке в соответствии с ориентацией магнитного поля Земли в данный геологический период времени.
Поскольку магнитное поле Земли через несколько миллионов лет меняет свою полярность, по ориентации кристалликов магнетита можно предполагать время образования этой породы.
Слайд 22 Палеомагнитные измерения возраста осадочных пород в океанах показали, что
параллельно направлению срединно-океанических хребтов располагаются полосы отложений с одинаковой магнитной ориентацией минералов, причем они симметричны относительно оси подводного хребта. По этим данным сделаны выводы о том, что полосы отложений с одинаковой ориентацией магнитных минералов имеют одинаковый возраст.
Слайд 23 Карта полосовых магнитных аномалий, симметричных относительно осей срединно-океанических
хребтов
Стрелки указывают увеличение возраста пород.
Слайд 24 Исследования полос отложений с различной ориентацией магнитных минералов показали,
что изменения в ориентации магнитных диполей возникают вследствие инверсии магнитных полюсов. Инверсия полярности магнитных полюсов с прямой на обратную происходит через несколько миллионов лет, что может быть использовано для построения палеомагнитной шкалы геологического времени
Слайд 25 Детальная палеомагнитная шкала кайнозойской эры
Черный цвет — прямая намагниченность, белый — обратная (изображение с сайта geo.web.ru)
Слайд 26Дендрохронологический метод
Метод датирования по древесным кольцам. Он позволяет
датировать только самые молодые отложения (возрастом до 5-8 тысяч лет), зато с очень высокой точностью, вплоть до одного года!
Одно из самых старых деревьев на земле – сосна, растущая в Калифорнии (США). Ей более 4000 лет
(фото с сайта home.austarnet.com.au)
Слайд 27 Возраст живого дерева можно определить, не спиливая его, путем
высверливания тонких столбиков древесины
(фото с сайтов www.geo.arizona.edu и medias.obs-mip.fr)
Слайд 28 Применение вышеописанных методов позволило геологам сопоставить осадочные разрезы на
разных материках и составить единую стратиграфическую шкалу относительного геологического возраста. Первая геохронологическая шкала была утверждена на Второй сессии Международного геологического конгресса в 1881 г. Последние уточнения внесены в 1978 г.
Слайд 30На то, чтобы выделить (препарировать) такой сложно устроенный панцирь (здесь показан
Cybele sp. из ордовикского периода Ленинградской области), даже если он был заключен в сравнительно мягкую породу, уходят недели кропотливого ручного труда.
Самый крупный трилобит изучается канадскими исследователями. Монстр, живший 445 млн. лет назад, имеет длину 72 см, что примерно вдвое больше прежнего рекордного размера. Он был найден в позднеордовикских - раннесилурийских слоях около Манитобы (Канада) и сейчас выставлен на обозрение в Музее Человека и природы в Виннипеге Большая часть его хитинового панциря утрачена. Эта находка противоречит идеи, что особи большего размера обычно развиваются в холодном климате и хотя сейчас Манитоба находится в бореальном климате, милионы лет назад это были моря в эваториальной области.
Слайд 31Среднеордовикские брахиоподы Plectorthis в породе
Живые брахиоподы Magellania
на морском дне
Слайд 32Общий вид колонии граптолитов (реконструкция)
Так они обычно и выглядят - таинственные
письмена на камнях... (1 – силур, 2 - ордовик)
Крыложаберное Rhabdopleura - ближайший современный родственник вымерших граптолитов
1
2
Слайд 33 Колония Палеозойских (Силурийских) кораллов из группы табулят (род
Syringopora).
Девонская колониальная ругоза - Hexagonaria.
Слайд 34Реконструкция внешнего вида аммонита и его раковина в разрезе
Наиболее распространенные формы раковин аммонитов
Слайд 35Ордовикская гастропода Salpingostoma вполне "нормального" облика.
"Живое ископаемое"
наутилус, единственный современный представитель наружнораковинных головоногих, устроен гораздо примитивнее своих вымерших родичей - аммонитов.
Слайд 36Ростры белемнитов
Ростр белемнита и реконструкция
внешнего облика.
Слайд 37Соотношение геохронологических и стратиграфических подразделений
Слайд 38 Установить абсолютную длительность каждого геологического периода и дать заключение о
том, когда (в абсолютном лето исчислении) произошло накопление характерных отложений позволяют методы абсолютной геохронологии.
Слайд 39 Определение абсолютного возраста древних отложений стало возможным после открытия
явления радиоактивности и вычисления скорости радиоактивного распада элементов.
В основе радиогенных методов определения абсолютного возраста пород лежат экспериментальные данные о постоянстве скорости 50% массы радиоактивных изотопов
Слайд 40Радиоактивные изотопы, время и продукты их распада
Слайд 41 Зная количество в граммах нераспавшегося радиоактивного изотопа (А) и
количество полученного продукта распада (В), можно вычислить время образования породы (ее возраст) по формуле:
t = B / A K
В формуле учитывается коэффициент К, показывающий количество радиоактивного изотопа, которое распадается за 1 год.
Слайд 42 Урано-свинцовые методы и ториево-свинцовый используются для определения возраста основных
магматических и метаморфических пород.
Калий-аргоновый метод применяется наиболее широко, он может быть использован для любых магматических, метаморфических и многих осадочных пород.
Остальные методы менее распространены. Радиоуглеродный метод применяется для расчленения толщ четвертичных осадков и определения возраста молодых отложений, а также в археологии.
Слайд 43 Туринская плащаница, в которую якобы было обернуто тело Христа
и на которой запечатлен его образ.
Проведенный в 1988 году радиоуглеродный анализ показал, что ткань было изготовлена не ранее 1260 года.
Слайд 45Нильс Стенон
(1638-1686)
Принцип последовательности образования геологических тел (принцип Стенона).
В 1669 году датский физик и естествоиспытатель Нильс Стено сформулировал «закон перекрывания». Он гласит, что в последовательности осадочных пластов слой, лежащий выше, образовался позже слоя, лежащего ниже. Иными словами, самые древние слои располагаются внизу, а чем выше вверх, тем они становятся моложе и моложе.
«Временные отношения раньше/позже определяются путем установления первичных пространственных отношений и (или) генетических связей».
Слайд 46 Принцип гомотаксальности (Т. Гексли)
Более 100 лет назад
Т.Гексли указал, что надо говорить не об «одновременности», а об «однопорядковости» (гомотаксальности) сопоставляемых слоев.
Томас Гексли
(1825-1895)
Слайд 47В. Смит
(1769-1839)
Частный случай принципа Гексли - принцип относительной одновозрастности
геологических тел (В. Смита).
Слайд 48Мейен Сергей Викторович (1935-1987)
Принцип хронологической взаимозаменяемости признаков (С.В. Мейена)
Слайд 49 Принцип объективной реальности и неповторимости (уникальности) стратиграфических подразделений (Д.Л.
Степанова и М.С. Месежникова).
Слайд 50Чарльз Дарвин
(1809-1882)
Принцип необратимости геологической и биологической эволюции (Ч.
Дарвина)
Принцип неполноты стратиграфической и палеонтологической летописи (Ч. Дарвина)
Слайд 51Лайель Чарльз
(1797-1875)
Принцип актуализма (Ч. Лайеля)
Слайд 52Н.А. Головкинский
(1834-1897)
Принцип возрастной миграции геологических тел (Н.А. Головкинского).
Слайд 53 Принцип условности (договоренности) (А.В. Попова)