Геологический возраст Земли

Окончательный успех в деле превращения одних элементов в другие был достигнут физиками, а не химиками тигель алхимика уступил дорогу ядерному реактору. Сначала ученые обратили внимание на огромную энергию, высвобождаемую при ядерных реакциях. Тот факт, что уран превращается при этом в барий и другие легкие элементы, первое время не вызывал столь большого интереса. Но химики быстро осознали, что радиоактивные изотопы обычных элементов представляют собой огромную ценность. Радиоактивный атом может играть роль своеобразной метки, его достаточно ввести в какое-то вещество, принимающее участие в реакции, чтобы при последующем наблюдении за ним раскрыть сложную последовательность всех ее стадий. Например, благодаря исследованиям при помощи меченного радиоактивным изотопом углерода удалось разобраться в механизме реакций фотосинтеза, и трудно представить себе, как бы это оказалось возможным сделать обычными методами. Радиоактивные и устойчивые изотопы позволяют решать химические проблемы, недоступные другим методам. Радиоактивные изотопы дают также возможность точной датировки событий далекого прошлого, представляющих исторический или геологический интерес. С их помощью установлен сравнительный возраст Земли и Луны, что привело к ниспровержению некоторых прежних теорий относительно происхождения Луны. [c.405]

Формирование осадочной оболочки Земли — стратисферы происходило в тесном взаимодействии с атмосферой и гидросферой, а - кже было связано с процессами вулканизма как поставщиками газов и туфогенного материала. Состав и распространенность осадочных толщ разного геологического возраста — отражение комплекса естественных процессов в биосфере нашей планеты [6]. [c.150]

Возраст Земли как планеты не может быть меньше возраста древнейших горных пород земной коры, которые являются в геологической истории вторичными образованиями, и больше возраста тяжелых изотопов земного вещества (- 5,5 млрд. лет), которые синтезировались в космических условиях. По геологическим данным древнейшие горные породы Земли залегают в пределах докембрийских щитов. Радиологические данные показывают, что самые древние минералы и горные породы имеют возраст не менее 3500 млн. лет. Наиболее существенные результаты определения возраста древних пород по разным методам показаны в табл. 318. [c.425]

Сравнение различных горючих ископаемых по содержанию углерода, водорода и кислорода, с учетом их геологического возраста, условий залегания в земле и других факторов, приводит к выводу, что мы имеем как бы две ветви процесса обуглероживания каустобиолитов, идущие от различных по происхождению исходных веществ. [c.8]

Свинцово-урановый метод. Уран и торий при естественном распаде образуют изотопы свинца, что позволяет измерять геологический возраст урановых и ториевых минералов. Вопросы, которые позволяет решить свинцово-урановый метод, весьма обширны. Сюда входит определение абсолютного возраста Земли в целом, составление геохронологической шкалы докембрия, определение возраста интрузивных тел, месторождений. Конечные продукты распада уранового и ториевого ряда — изотопы свинца, причём уран-238 пре-враш,ается в свинец-206, уран-235 — в свинец-207, торий-232 — в свинец-208. [c.561]

К вопросам общей геологии относится изучение геологического возраста слоев земной коры, состава горных пород, слагающих кору, геологической истории Земли и геологических процессов, происходящих в недрах и на поверхности планеты, [c.25]

Изучая ископаемые остатки органического мира, встречающиеся в осадочных породах, можно восстановить историю геологического прошлого Земли. Наука, которая изучает возраст горных пород на основании различных методов исследований, получила название стратиграфии. Один из методов, позволяющий изучить стратиграфию разреза отложений, основан на палеонтологическом определении возраста пород по органическим остаткам. Палеонтологи занимаются определением ископаемых остатков (по роду, виду, времени жизни и их вымирания и т. д.) и датируют горные породы или стратифицируют разрез отложений. Наука, которая изучает ископаемые остатки флоры и фауны в горных породах, называется палеонтологией. [c.31]

В 1943 г. было сделано важное открытие распад природного радиоизотопа калия-40 частично (на 12%) идет в сторону образования аргона-40. Развитие масс-спектроскопии позволило использовать это открытие для исчисления абсолютного возраста горных пород и минералов. Такие каменные часы играют выдающуюся роль в прогнозировании месторождений полезных ископаемых и в изучении геологической истории Земли. Метод сводится к измерению отношения концентраций аргона-40 каль- [c.207]

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ И АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ ЗЕМЛИ [c.295]

Метод исторической геологии, в частности изучение пластов и исследование распределения ископаемых остатков в геологическом разрезе позволили получить данные, свидетельствующие о громадном возрасте Земли и земной жизни [341. [c.42]

Методы датировки, основанные на циклических процессах, период которых равен одному году, позволяют определять максимальный возраст, исчисляемый величинами порядка нескольких тысячелетий. Методы, основанные на очень медленных, кумулятивных геологических процессах, охватывают промежутки времени, исчисляемые сотнями тысяч лет, но и это все еще не отражает огромного возраста Земли. [c.66]

Этот перелом, относящийся к началу кембрийского периода, произошел, как полагают в настоящее время, 570 млн. лет назад [1], Но возраст древнейших пород земной коры, по достоверным определениям, равен 3300—3400 млн. лет, а самым древним горным породам, видимо, около 4500 млн. лет (см. следующий раздел). Значит, палеозойская, мезозойская и кайнозойская эры, занявшие вместе 600 млн. лет, составляют менее одной пятой времени существования современной или сходной с ней земной коры. А более четырех пятых геологической истории Земли занимает докембрий, оставивший очень мало палеонтологических документов. Именно в тот ранний период и появилась жизнь. [c.58]

Возраст Земли в настоящее время исчисляется в 4600 млн. лет. Весь этот промежуток времени — геологическое время — разделен на ряд периодов, характеризующих эволюцию климата Земли, ее географии и биологии (рис. 2.1). Каждому периоду соответствуют определенные геологические отложения и ископаемые остатки живых организмов, находящихся в установленных географических и стратиграфических соотношениях. [c.32]

Длительность геологических процессов не меньше нескольких миллиардов лет. Очень часто приходится слышать о возрасте Земли, но в действительности мы не имеем никаких данных для суждения об этом, кроме космогонических представлений, едва ли имеющих серьезное значение и правильнее будет говорить не о возрасте Земли, а о длительности геологических процессов, нами изучаемых ( 66). Эта длительность не превышает немногих миллиардов лет. Актиноуран распадается на половину своей массы в 400 млн. лет. Уменьшение его теплового эффекта явно должно сказываться в геологических процессах [c.109]

Представления об особой, исключительной роли воды во множестве процессов, происходящих в природе, возникли еще в древности и затем часто высказывались на всех этапах развития естественных наук. В прошлом веке, когда геология оформилась как самостоятельная ветвь естествознания и начала брать на вооружение физико-химические и математические методы исследования, геологическую деятельность воды стали рассматривать как двоякую химическую и механическую. Условность такого разграничения была очевидна с самого начала тем не менее до сих пор продолжают появляться работы, в которых механические свойства горных пород анализируются без учета физико-химического влияния среды даже в тех случаях, когда это влияние давно обнаружено. Это связано с тем, что интеграция наук о Земле с различными разделами других естественных наук происходит неравномерно. Так, химическая термодинамика проникла в геологию намного раньше, чем кинетика механика идеализированных сплошных сред опередила физику реального, дефектного твердого тела и т. д. Однако такая очередность, в какой-то мере отражающая возраст отдельных областей фундаментальных наук, никоим образом не соответствует степени их важности для понимания природных процессов. К числу разделов науки, внедрение которых в геологию началось совсем недавно, относится физи-ко-химическая механика твердых тел и дисперсных систем, рассматривающая механические свойства в их взаимосвязи с физико-химическими процессами, протекающими на межфазных границах. [c.84]

Весьма интересны вариации изотопного состава, вызываемые жизнедеятельностью бактерий. Так, было найдено, что бактерии, восстанавливающие сульфат природных вод до сероводорода, ведут к обогащению сероводорода легким изотопом серы 8 . Поэтому можно обнаружить заметное отличие изотопного состава сульфатов от изотопного состава сульфидов бактериального происхождения. Это обстоятельство было остроумно использовано для приблизительного установления времени зарождения жизни на Земле. Исследовался изотопный состав сульфатов и сульфидов в пластах, соответствующих различным геологическим эпохам. Выяснилось, что с увеличением возраста породы различие в изотопном составе сульфатов и сульфидов уменьшается, полностью исчезая в породах, образовавшихся приблизительно 800 млн. лет назад. К этому сроку было отнесено возникновение микробно-бактериальной формы жизни на нашей планете. [c.25]

Изучая количественные соотношения исходного радиоактивного изотопа и продуктов его распада, можно получить представление о продолжительности процесса. На этом основании П. Кюри и Э. Резерфорд предложили радиохимический метод определения абсолютного геологического возраста Земли, горных пород и минералов. Для этого используются такие изотопные соотношения, как и — ТЬ — РЬ, Аг — Са , 5г — КЬ и др. Далее, по изотопам кислорода или 8 и РЬ удается устанавливать не только возраст горных пород, но даже температуру их образования (палеотермометрия, греч. ра1а оз — древний). [c.385]

Последние исследования в области геохимии изотопов и би геохимии указывают, что возраст жизни, а значит, и биo фef соизмерим с возрастом Земли, и предпосылки ее возникновен осуществлялись в космохимических реакциях биофильных эл ментов в канун формирования нашей планеты [11], что соглас ется с идеей В. И. Вернадского о геологической вечности жизн [c.360]

Сравнивая нефти различных месторождений, мы видим, что в целом их объединяет присутствие одних и тех же органических веществ углеводородов, сернистых, кислородных, азотистых сое-хцшеяий и смол. Однако нефти не только различных мееторождени11, но даже и одного месторождения, но разной глубины залегания, могут значительно отличаться друг от друга и по фракционному составу, и по смолистости, и но количественному содержанию в них различных классов и групп химических соединений. Все это указывает на то, что в недрах земли, в местах образования нефти протекают самые разнообразные процессы, направление и скорость которых зависят от природы исходного материала, из которого образуется нефть, его геологического возраста, стадии и внешних условий претерпеваемых им превращений. [c.61]

Основная задача геохронологии — определение возраста геологических событий. Современная измерительная техника позволяет определять возраст как событий, произошедших несколько дней назад так и, например, возраст Земли, даже возраст Вселенной. Датирование событий и объектов чаще всего основывается на процессах радиоактивного распада и спонтанного деления ряда изотопов таких элементов как К, НЬ, 5т, Га, Ке, и, ТЬ. Это так называемые долгоживущие нуклиды, которые дают информацию об истории Земли, о происхождении эндогенных пород. Дочерние изотопы, такие как 238и 235 позволяют определить скорость накопления осадочных пород и возраст минералов, которые образовались в течение последнего миллиона лет. Наконец, относительно короткоживущие космогенные радионуклиды, такие как °Ве, , А , С1 и др., дают возможность датировать события недавнего геологического прошлого, исчисляемого десятками и сотнями тысяч лет. [c.558]

В океанах и отложениях, образовавшихся при испарении бывших океанов, содержится большая часть элементов 1 и VH групп, обычно в виде ионных соединений, как, например, Na l. Ионы, из которых состоят эти соединения, обычно изоэлектронны с атомами инертных газов и поэтому относительно инертны, хотя они электрически взаимодействуют с другими ионами. Подобные отложения являются также главными источниками получения элементов II группы, которые чаще всего обнаруживаются в виде карбонатов, например известняк СаСОз. То, что эти элементы обнаруживаются в океанах или океанических отложениях, показывает, что многие, если не большинство их соединений должны быть растворимы в воде и, следовательно, должны были попасть в океан за время, равное геологическим периодам. Это позволяет оценить минимальный возраст Земли, исходя из количества солей в океанических отложениях. [c.169]

В лаборатории Иосифа Евсеевича в этот период находят дальнейшее развитие методические работы, проводятся широкие геохимические исследования, позволяющие оценить правильность определений геологического возраста на основе определения степени устойчивости тех или иных изотопов в природных образованиях при воздействии внешних агентов. Исключительно многообразны работы по определению абсолютного возраста производятся определения возраста Земли, космических тел (метеоритов), геологических образований, океанических отложений и археолопгческих находок. [c.14]

Геологи для определения геологического возраста горных пород и минералов применяют различные геологические и палеонтологические критерии, такие, как, например, руководящие ископаемые, несогласия, отложения осадков и орогенические циклы. Хотя геохронология и может быть составлена на основе геологических и биологических данных, однако определение абсолютного геологического возраста или рремени должно основываться на процессе, который действовал в течение всего времени существования Земли и протекал бы с неизменной скоростью. Единственным процессом, который удовлетворяет этим требованиям, является радиоактивный распад. Метод изучения радиоактивного распада может быть применен для определения возраста как осадочных, так и изверженных пород и минералов. [c.12]

Радиоактивные часы. Вскоре после открытия радиоактивности стало ясно, что процессы радиоактивного распада представляют собой своеобразные часы, изготовленные самой природой. До начала этого столетия геологи не располагали надежными методами измерения интервалов геологического времени, хотя и накопили достаточно сведений об их относительной последовательности. Возраст земли приближенно оценивали максимум в несколько десятков миллионов лет. Новые данные о процессе радиоактивного распада, естественных радиоактивных семействах и природе <х-частиц способствовали созданию первых объективных методов геохронологии, которые в свою очередь радикально изменили наши представления об истории земли. Резерфорд перйым высказал предположение, что а-распад может приводить к накоплению гелия в минералах, содержащих уран, и что данные о содержании гелия можно использовать для измерения промежутка времени, истекшего с момента затвердевания минерала. Этот метод был впервые применен Резерфордом для определения возраста некоторых минералов. Вскоре после того, как было установлено, что свинец является конечным продуктом распада урана, начались исследования содержания свинца в урановых минералах и уже к 1907 году был сделан вполне обоснованный [1] вывод, что геологические времена следует исчислять не в десятках, а в сотнях и тысячах миллионов лет. [c.493]

Радиоактивный метод определения геологического времени дает понятие не о возрасте Земли, а только о возрасте наиболее древнего процесса метаморфизации ( 66). Принцип, или правило, Геттона В геологии не видно ни начала, ни конца ( 67). Геохиминеское изменение элементарного химического состава Земли в зоны лет ( 68), Поиски начала и конца геологических явлений не связаны с научными фактами ( 69). Уменьшение количеств урана, актиноурана, [c.84]

Предположение о том, что первоначальное разнообразие организмов свалилось с неба имеет свою историю. Во-первых, биосфера основывается на ряде сопряженных циклов, отдельные этапы которых катализируются разными функционально организмами. Поэтому В.И. Вернадский сформулировал тезис, согласно которому один вид не может существовать на Земле длительно, а должно было существовать сообщество видов. Это положение исключает возможность монофилии в экосистемном контексте. Элементарная логика говорит о том, что единичный организм невозможен так же, как вечный двигатель он не может быть одновременно и продуцентом, и деструктором. Ближе всего к такому состоянию подходят фотоавтотрофы. Днем они продуценты, а ночью деструкторы. Но для замыкания цикла им пришлось бы съесть и свои структурные компоненты и самоуничтожиться. Во-вторых, ряд авторов обсуждали гипотезу панспермии, вынося происхождение жизни за пределы Земли и ее геологической истории. Сейчас гипотеза существования жизни вне Земли и, главное, до формирования Земли получила некоторое подтверждение. Одна ограниченная группа метеоритов, углистых хондритов, содержит не только обильное углеродистое вещество, но в нем обнаруживаются и фоссилизированные структуры, морфологически очень сходные с фоссилизированными цианобактериями. Результаты не говорят о том, что жизнь на Землю была занесена метеоритами, поскольку микрофоссилии достоверно мертвы, но допускают, что сходная с земной жизнь существовала вне Земли, имея возраст 4,6 млрд лет, т.е. метеоритный возраст Земли . Поэтому умозрительный тезис Вернадского о вечности жизни получает подтверждение. [c.328]

Новые сведения о тонкой структуре и химической сложности живой клетки, данные геологии, свидетельствующие о громадном возрасте Земли, и дарвиновская теория эволюции послужили основой для создания крайне плодотворной концепции о постепенном и совершенно естественном возникновении самовоспроиз-водящихся химических систем на первобытной Земле. Смысл отрицательных результатов, полученных Пастером при исследовании проблемы самопроизвольного зарождения, был пересмотрен [36. Было отмечено, что эти эксперименты не опровергают возможности самопроизвольного зарождения жизни. Они проста показывают нам, что в условиях, использованных Пастером в его экспериментах, продолжительность которых слишком мала в сравнении с геологическими масштабами времени, жизнь из стерильного органического вещества не возникает. [c.42]

Этот результат, конечно, всего лишь очень грубое приближение, характеризующее минимальный промежуток времени, необходимый для образования осадочных пород дело в том, что те 2,7 м ила, под которыми была погребена статуя Рамсеса П, соответствуют гораздо более длительному промежутку времени, так как подобный расчет не учитывает уплотнение породы под нагрузкой вышележащих слоев, сопровождающееся удалением воды. Кроме того, осадочные породы сами участвуют в так называемом геохимическом цикле, превращаясь в метаморфические породы под действием высокого давления, как это происходит, например, в основании столба осадков [51. Таким образом, фиксируемая в настоящее время общая мощность осадочных пород не может непосредственно служить мерилом количества осадков, отлагавшихся на протяжении геологического времени. Тем не менее на основании расчетов, проведенных описанным способом, можно считать, что возраст Земли должен исчисляться по меньшей мере миллионами лет. [c.62]

Возраст Земли и возраст древнейших горных пород также указаны на фиг. 99. Как мы помним, эти данные ползгчены не прямым измерением, а рассчитаны по изохронам радиогенных изотопов. Самая древняя датировка, полученная непосредственным радиометрическим анализом,— возраст древнейших пород коры (гл. III, разд. 14 и 16). Отмечена также основная стратиграфическая граница геологической истории — граница между докембрием и фанерозоем. Это, собственно говоря, возраст древнейшей материковой флоры высших растений (гл. XV, разд. 10). [c.354]

Ископаемые остатки представляют ценность лишь в том случае, если известен их возраст. А возраст слоев, содержащих фауну, палеонтологи определяют на основании найденных в них ископаемых остатков Это звучит парадоксально, хотя на самом деле парадокса здесь нет. Отец современной геологии Уильям Смит (William Smith) еще в 1790 г. обратил внимание на то, что для каждого геологического слоя характерно свое особое сочетание ископаемых остатков и что поэтому различные слои можно определять по содержащимся в них остаткам, даже если физические признаки этих слоев изменились. В областях, не подвергавшихся сильным нарушениям, можно установить, в какой последовательности происходило отложение слоев, поскольку очевидно, что вышележащие слои должны были откладываться позднее. К тому времени, сопоставляя ископаемые остатки, найденные ib пластах из разных областей, палеонтологи смогли создать геохронологическую шкалу, известную под названием геологической колонки (табл. 17.1). Выразить временные интервалы в годах оказалось более трудной задачей, и лишь сравнительно недавно появилась возможность делать это с достаточной точностью. Начиная с 1950 г. стали разрабатываться методы более точного определения возраста пород, основанные на скорости радиоактивного распада содержащихся в них элементов. Как показали эти методы, оценка возраста Земли, производившаяся прежними методами, была занижена. Кроме того, при помощи этих методов была подтверждена правильность относительных возрастов, которыми пользовались палеонтологи. [c.451]

Развитие органического мира тесно связано с историей Земли. В истории Земли установлено пять эр, каждая из иих подразделяется на периоды, которые в свою очередь делятся на эпохи. Для каждого геологического отрезка времени характерны свои ископаемые организмы, по которым можно определить этот отрезок времени. Такие ископаемые ползгчили название руководящих форм. В последнее времч используется метод, который дает возможность достаточно точио определить возраст геологических отложений Земли. Для этого в горных породах определяют соотношение стабильных и радиоактивных изотопов. Легкий ураи (U ), распадаясь с постоянной скоростью, образует легкий свинец (РЬ ), тяжелый уран — средний свииец [c.442]

Космические корабли Аполлон-11 и Аполлон-12 в 1969 г. совершили посадку в двух морях Луны, т. е. в плоских низменных областях ее поверхности, в Море Спокойствия и Океане Бурь. В обеих областях астронавты обнаружили грунт, образованный двумя видами материала кристаллическими горными породами вулканического происхождения, напоминающими базальт, а также брекчией и конгломератом горных пород, образованными разрушением и преобразованием обломков пород и пыли в течение всего геологического времени. Вулканические базальтоподобные образцы после доставки на Землю были датированы тремя изотопными методами калий-аргоновым, рубидий-стронциевым и уран-торий-свин-цовым. Всеми этими методами установлен один и тот же поразительно большой возраст между 3,6 и 4,2 млрд. лет. Это указывает, что лунные моря образовались при истечении лавы из недр Луны, которое происходило в первый миллиард лет лунной истории, насчитывающей всего [c.433]

Метод Расселла — Фаркуара — Камминга основан на предположении, что в недрах земли, которые являются источником рудного свинца, соотношения РЬ/и/ТН хорошо перемешаны, образуя некоторый гомогенный источник, в котором указанные элементы изменяют в течении геологического времени свои количества только в результате радиоактивного распада. При этом расчет возраста производится по уравнениям [c.418]

Нефть и все другие горючие полезные ископаемые, так же как рассеянное органическое вещество осадочных пород, генетически связаны с живым веществом нашей планеты, с биосферой прошлых геологических эпох. Проблема происхождения нефти, нижний возрастной предел ее образования тесно связаны с возрастом возникновения жизни на Земле. Согласно наиболее распространенной гипотезе. Земля возникла 4,8-5 млрд лет назад в результате слипания первичного вешества холодных тел - плане-тозималей, затем произошел ее разогрев вследствие повышенной теплогенерации. Источники энергии — радиоактивный распад, импактные воздействия, ультрафиолетовое излучение, сейсмичность, приливные возмущения и др. В результате произошла дифференциация вещества первичной Земли и сформировались ядро, мантия и земная кора, близкая по составу к современной. Дифференциация вещества вызвала выделение газов и формирование первичных океанов и атмосферы. Первичная атмосфера отличалась от современной. Она имела восстановительный характер, в ее составе были гелий и вОдород, которые быстро улетучились, метан, пары воды, аммиак, СО, СО2. Свободный кислород отсутствовал. За счет высокой активности этих веществ, очевидно, образовывались полимеры, содержащие С, К, О и другие биофильные элементы, т.е. первые органические вещества возникали путем абиогенного синтеза. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология