Глава III. Измерение времени в геологии

1. Год в жизни человека и в истории Земли

Датирование событий истории человечества основано почти исключительно на единицах "день" и "год", соответствующих периоду оборота Земли вокруг своей оси и обращения Земли вокруг Солнца. Только эти две единицы времени можно считать естественными. День можно было бы с таким же успехом делить не на 24, а на 20 часов, час - не на 60, а на 50 или 100 минут. Искусственность нашего деления естественных единиц времени подчеркивается тем, что день мы делим на основе двенадцатеричной и шестеричной систем, а годы считаем по десятичной системе. Логично было бы в крупную единицу "век" включать не 100, а 144 года.

Единицы "год" и "день" обычно не используются при измерении геологического времени, если не считать двух методов, позволяющих проникнуть лишь в самое недавнее геологическое прошлое. Для всех геологических событий давностью более 20000 лег измерение времени основано на другом принципе: мы непосредственно измеряем время, прошедшее с тех пор. Для удобства это время выражают в годах, но сам счет идет не по годам. Как мы увидим, геологическое время измеряют с помощью так называемых геологических часов. Этот метод основан на использовании естественной радиоактивности некоторых элементов. Степень распада таких элементов служит мерой времени, прошедшего с тех пор, как эти элементы были включены в данную породу. Зная физическую константу - скорость распада, можно рассчитать, за сколько лет могло распасться данное количество атомов.

Есть, правда, два метода измерения геологического времени, основанные на непосредственном подсчете лет. Это так называемая дендрохронология и изучение ленточных глин. Нас они не интересуют, поскольку жизнь появилась на Земле так давно, что нам нужны методы для измерения промежутков времени в миллионы и миллиарды, а не какие-то жалкие тысячи и десятки тысяч лет. Оба эти метода в свое время широко использовались в археологии, и потому о них слышали и негеологи. Кратко рассмотрим их, чтобы читатель не удивлялся, почему в книге нет ни слова об этих широко известных методах.

Дендрохронология использует простой подсчет годичных колец на спилах деревьев. Ширина годичных колец позволяет сделать некоторые выводы о климатических изменениях. Сейчас найдены деревья, живущие уже более 3000 лет, и все же метод дендрохронологии не позволяет углубиться в геологическое прошлое.

Ленточные глины - это глины микрослоистого строения, отлагавшиеся в озерах у края отступающего ледяного щита в последний ледниковый период. Они имеют годичную слоистость, образовавшуюся потому, что стекавшая летом с ледников талая вода приносила сравнительно много крупных минеральных частиц, осаждавшихся на дно озер. Зимой озера покрывались льдом, и в совершенно спокойной воде шло отложение тонкой глинистой фракции. Терпеливо считая слои, можно углубиться в прошлое на 20000 лет. Этот метод раньше широко применялся для изучения отступания ледников последнего ледникового периода, но теперь он почти полностью заменен радиоуглеродным методом определения возраста, в котором используется распад углерода-14 (¹⁴С). Радиоактивные методы измерения геологического времени вполне подходят для наших целей, и сейчас мы перейдем к их рассмотрению.