Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Представления Вернера о геологическом времени, объединенные с идеями Палласа, Лемана, Ардуино и других ученых, позволили создать первую временную шкалу (рис. 3.3), включающую такие категории, как первичные (или примитивные), переходные, вторичные, третичные и четвертичные горные породы, расположенные в возрастном порядке от более древних к более молодым.

На самом деле отголоски первых вариантов подразделения геологического времени представлены в современной временной шкале, особенно в таких названиях, как третичный и четвертичный периоды. Вернер полагал, что все горные породы образовались в результате осаждения из воды. Несмотря на то что его теория, нептунизм, была позже опровергнута геологами, идеи Вернера оказались важными для определения последовательности пластов. Он применил принцип суперпозиции Стенона к формациям, наблюдаемым в естественных условиях, и поэтому заслуженно считается создателем первой шкалы геологического времени.

Рис. 3.3.Итоговая первая шкала геологического времени (концепция автора; иллюстрация Р. Гари Рэма, 2020)

Расширение временной шкалы геологии

Геологи пересматривали и уточняли временную шкалу геологии по мере развития науки и дальнейшего изучения происхождения и формирования горных пород. Открытия ископаемых и совершенствование классификации привели к лучшему пониманию того, как развивалась жизнь, и дали возможность для более точного определения последовательности этапов геологической истории. В конечном итоге на основе этих открытий геологи выделили пять основных категорий, предложенных Вернером и другими учеными. С начала XIX в., как мы увидим далее, европейские геологи предлагали официальную периодизацию, основывая свою классификацию на описательном анализе типов горных пород и интерпретации взаимосвязей фауны (животных, представленных ископаемыми из конкретного региона в конкретное время). И вновь стремление организовать полученные экспериментальные данные так, чтобы помочь горнодобывающему производству, стимулировало работу по установлению этапов геологической истории.

Распределение по категориям следующего расширенного варианта шкалы геологического времени (таблица 3.1) было связано с активными исследованиями, спорами и обсуждениями и ожесточенной внутренней борьбой, свойственной для ученых викторианской эпохи. Относительная очередность ископаемых помогла геологам определить соответствующую последовательность интервалов шкалы геологического времени, но основным предметом споров и обсуждений было установление точных временных границ и отличительные особенности данных, на основе которых принимались такие решения[136]. Тем не менее лишь в XX в. были разработаны методы радиометрического датирования – использование изотопов с известным периодом полураспада – для определения «абсолютных» дат.

Основные единицы геологического времени, которые впервые разграничили геологи, в конце концов стали называть периодами, два или более периода – эрами, а две или более эры – эонами. Например, палеозойская эра (палеозой – от греч. παλαιός – древний и ζωή – жизнь) была первой, загадки которой удалось разгадать, затем последовала мезозойская (мезозой – от греч. μέσος – средний, промежуточный и ζωή – жизнь) и кайнозойская (кайнозой – от греч. ϰαινός – новый и ζωή – жизнь). Вместе эти три эры составляют фанерозойский эон. По мере дальнейших исследований ископаемых и горных пород появились дальнейшие подразделения на периоды, например каменноугольный, триасовый и юрский. Как будет показано далее, по сравнению с полого наклоненными вторичными осадочными пластами, которые богаты ископаемыми остатками, труднее всего было установить периодизацию более старых переходных пластов. Это было связано с их деформацией, отсутствием ископаемых и разнообразием типов горных пород, в том числе «древних граувакк», залегающих под особым маркирующим горизонтом в Англии, который геологи называют древним красным песчаником.

Таблица 3.1. Подразделения фанерозойского эона и их история от самых молодых до самых древних эр и периодов

¹ Desnoyers J. Observations sur un ensemble de depots marins plus recents que les terrains tertiaires du bassin de la Seine, et constituant une formation geologique distincte: Precedes d’un apercu de la nonsimultaneite des bassins tertiaires // Annales Scientifiques Naturelles, 1829. Vol. 16. P. 171–214, 402–419.

² Vacarri E. The «classification» of mountains in eighteenth century Italy and the lithostratigraphic theory of Giovanni Arduino (1714–1795) // Vai G. B., Glen W. and Caldwell E. (eds.). The Origins of Geology in Italy. Geological Society of America Special Paper 411, 2006. P. 157–177.

³ Naumann C. F. Lehrbuch der geognosie. Leipzig: Englemann, 1866. Vol. 3. P. 8.