15. Возраст ископаемых остатков среднего докембрия

Определить возраст ископаемых остатков среднего докембрия нелегко. Ведь все они, естественно, содержатся в осадочных породах, а, как мы знаем из гл. III, определение абсолютного возраста проводится обычно на изверженных породах, в которых кристаллизация минерала из расплавленной магмы дает точку отсчета, "год рождения" данной породы. К осадочным породам в целом, как мы видели, подобные методы неприменимы; абсолютный возраст удается определить лишь на отдельных минералах, образовавшихся во время отложения данной породы, так называемых аутигенных минералах. Получаемые результаты обычно менее достоверны, чем в случае изверженных пород. Давайте посмотрим, как определялся возраст формации Ганфлинт. Этот пример познакомит нас с трудностями датирования докембрийских отложений.

В 1954 году, когда в формации Ганфлинт только что была обнаружена флора, возраст формации давался лишь в широких пределах. По чисто геологическим соображениям ее соотнесли с железорудной формацией Негони, развитой на севере штата Мичиган, на другом берегу озера Верхнего. На кристаллах магнетита из последней формации были выполнены определения возраста уран-гелиевым методом. В результате были получены величины от 800 млн. до 1650 млн. лет, в среднем около 1300 млн. лет. Этот метод неизбежно дает неверные результаты, причем ошибка всегда делается в сторону уменьшения, так как дочерний элемент гелий легко мигрирует из породы. Поэтому, недолго думая, возраст отложений приняли равным 2 млрд. лет. И хотя это не такая уж незначительная (почти на 50%!), да и довольно спорная поправка, эта цифра стала общепринятой. Зато как хорошо она звучит в заголовках типа "Древнейшие ископаемые мира - 2 млрд. лет!" Благодаря счастливой случайности эта цифра впоследствии подтвердилась, но нам важно подчеркнуть, насколько шаткими были основания для такой оценки в 1954-1961 годах.

Затем детальные исследования [34] возраста пород докембрия Миннесоты, проведенные Голдичем и сотр. [35] (см. также [34]), подвели более прочную базу под датировку формации Ганфлинт. Эта формация и группа Анимики, к которой она принадлежит, пересекает границу между провинцией Онтарио и Миннесотой. Оказалось, что вся группа Анимики древнее эпохи пинокинской складчатости. Последняя достоверно датирована по изверженным породам, ее возраст 1,7 млрд. лет. Это и есть нижний предел для возраста группы Анимики и формации Ганфлинт. Возраст предыдущего, альгомского горообразования не более 2,5 млрд. лет. Его породы несогласно перекрыты отложениями Ганфлинт. Итак, возраст флоры формации Ганфлинт должен составлять более 1,7 млрд. и менее 2,5 млрд. лет [65].

Еще одно подтверждение принесла работа Харлея и сотр. [45]. Они определили возраст глинистых минералов из прослоя тонкого вулканического пепла, включенного в кремнистые сланцы. Предполагается, что эти минералы образовались во время извержения и, следовательно, могут считаться аутигенными. Калий-аргоновый метод дает возраст около 1,6 млрд. лет; это скорее заниженная величина. Авторы предварительно проверили метод на сходных глинистых минералах из пород, возраст которых достоверно определен другими методами. Оказалось, что обычно из таких минералов уходит около 20% радиогенного аргона. С этой эмпирической поправкой возраст формации Ганфлинт был определен в 1900 ± 200 млн. лет.

Но недавно Фор и Ковач [27] пришли к выводу, что этой формации всего 1635 ± 24 млн. лет. Они применяли рубидий-стронциевый метод определения абсолютного возраста (гл. III, разд. 9) по монолиту, с построением изохрон, подобно тому как это делали Холмс и Хоутерманс при анализе изотопного состава свинца {гл. III, разд. 16). По общему мнению, их метод является косвенным. К тому же определенный с его помощью абсолютный возраст формации Ганфлинт оказался меньше возраста пинокинского горообразования, которое, как мы видели, должно быть моложе. Поскольку датировка главных горообразований гораздо более достоверна, чем датировка осадочных пород, мнение Фора и Ковача, пока оно не подтверждено другими исследователями, следует признать ошибочным - формация Ганфлинт должна быть древнее.

Итак, общепринятая датировка флоры Ганфлинт (2 млрд. лет) представляет собой более или менее обоснованную оценку.

Наконец, надо отметить, что для нашей проблемы не так уж важен абсолютный возраст этой флоры. Такое утверждение может показаться несколько неожиданным после долгого обсуждения попыток установить ее абсолютный возраст. Однако нас больше интересует относительный возраст. Судя по ее положению в стратиграфической колонке (табл. 18), она относится к среднему докембрию. Флора формации Ганфлинт - современница одной из полосчатых железорудных формаций типа формации Верхнего озера, и она присутствует в одной из таких формаций. Это в свою очередь свидетельствует о существовании в то время бескислородной атмосферы (см. следующую главу). Таким образом, независимо от абсолютного возраста относительный возраст формации Ганфлинт говорит о том, что флора Ганфлинт состояла из растительных форм ранней жизни, процветавшей в условиях первичной бескислородной атмосферы. Мне кажется, именно с этой точки зрения флора Ганфлинт особенно интересна.