3. Определение относительного возраста

Итак, в обычной, повседневной работе геолога используются только методы определения сравнительного, или относительного, возраста. Эти методы основаны на идеях английского землемера и инженера У. Смита (1769-1831). Их главные принципы - принцип суперпозиции и принцип развития фауны в течение геологического времени.

Принцип суперпозиции

Он довольно прост; согласно этому принципу, в любом разрезе осадочных пород каждый следующий пласт отлагался на предыдущем. Следовательно, более молодой слой всегда лежит на более древнем, отсюда и название принципа (суперпозиция - наложение).

Таким образом, относительный возраст можно связать с последовательностью пластов породы, видимых, например, в обнажении или в керне, взятом из буровой скважины. Если ту же последовательность удается обнаружить в других обнажениях или в скважинах, пробуренных в других районах, то можно установить корреляцию между этими районами. А если при этом кроме уже известной нам серии слоев удается обнаружить более молодые, лежащие выше нее, или более древние, подстилающие ее породы, то наша местная относительная временная шкала может быть расширена.

В некоторых районах, например в Лондонском и Парижском бассейнах, для которых и были впервые разработаны принципы определения относительного возраста, удается проследить обнаженные пласты на довольно большом протяжении. Но любой перерыв в таком ряде обнажений, например широкая речная долина, озеро или океан, служит препятствием для распространения местной шкалы на соседние районы и ограничивает тем самым применимость метода. Обычно бывает трудно или даже невозможно точно совместить и идентифицировать пласты по обе стороны такого разрыва. Это верно даже для такого небольшого разрыва, как Ла-Манш. Белые меловые утесы Дувра и мыса Блан-Не, столь сходные на первый взгляд, сильно различаются деталями строения: их слои, разделенные проливом, не продолжают друг друга.

Органическая эволюция

Но тут на помощь приходит эволюция флоры и фауны. Осадочные породы, отлагавшиеся в самых разных точках Земли, могут содержать остатки животных и растений. Поскольку большинство высших организмов с течением времени развивалось, в любом периоде геологической истории были организмы, свойственные только этому периоду и не встречавшиеся ни позже, ни раньше. Если эти организмы в достаточной степени отличались от своих предков и потомков и если эти отличия хорошо заметны даже на окаменелостях, то можно считать, что органическая эволюция сделала геологу прекрасный подарок - "руководящие ископаемые". Сравнивая руководящие формы, можно создать относительную шкалу времени для удаленных друг от друга разрезов. Обычно при этом говорят, что данный метод основан на эволюции фауны, хотя, конечно, здесь подразумевается органическая эволюция, процесс развития и флоры, и фауны. Просто руководящими ископаемыми чаще служат представители фауны - при фоссилизации они сохраняются лучше.

Идея использовать органическую эволюцию для целей геохронологии, хотя бы относительной, заманчиво проста. Но, спросит читатель, знакомый с геологией или хотя бы с геологами, почему же тогда геологи так много спорят, сопоставляя возраст пластов из различных, удаленных друг от друга районов Земли? А дело здесь в том, что, хотя сама идея проста, на практике все гораздо сложнее. Во-первых, нередко мы находим у разных групп организмов параллельные линии развития, так что две группы организмов могут быть схожи между собой, не будучи близкими родственниками или современниками. Во-вторых, живые существа всегда склонны собираться там, где условия наиболее благоприятствуют их жизни. Поэтому породы, образовавшиеся одновременно, но в разных условиях, могут содержать разные наборы окаменелостей. Наконец, многие группы организмов со сравнительно высокими темпами эволюции (т. е. самые пригодные на роль руководящих ископаемых) никогда не были массовыми формами, и потому их остатки встречаются редко.