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

Иногда, поскольку одна и та же экосистема включала множество животных, геологи рассматривают группы существ и их ископаемые остатки, которые называются ассоциацией, или комплексом ископаемых. Примером ассоциации ископаемых может служить та, в которой сохранились обитатели морского дна и толщи воды над ним, включая знаменитые отложения кембрия в сланцах Бёрджесс в Британской Колумбии. Ассоциации ископаемых, найденные в этих горных породах, включают трилобитов; крупных артропод странного вида – аномалокарисов, Anomalocaris, известных также как «странная креветка»; древних, похожих на губок существ; брахиопод, Brachiopoda, – беспозвоночных с раковинами, состоящими из двух соединенных створок; первое известное животное с хордой – пикайю, Picaia; протокрабов; червей и, помимо прочих, предков мечехвостов[129]. Ученые наносят на карту распределение этих ископаемых и таким образом сопоставляют горные породы на протяжении больших участков для составления шкалы геологического времени. При интерпретации комплексов ископаемых требуется осторожность, потому что потоки воды и другие силы могли передвигать останки животных после смерти, но они подходят для корреляции пластов горных пород.

Используя методы определения относительного возраста, геологи были способны установить последовательность событий временной шкалы, но лишь благодаря достижениям физики и химии и их применению по отношению к горным породам стало возможным четко определить границы между эонами, эрами, периодами и эпохами. Эти нововведения в конце концов превратили умозрительные теории эволюции и геологического времени в области науки, имеющие удивительно широкую доказательную базу.

Разработка шкалы геологического времени

Отчасти в связи с промышленной революцией и стремлением добывать ценные минералы и другие полезные ископаемые, такие как уголь, геологи и минералоги в конце XVIII в. пытались предсказывать местоположение таких важных отложений за счет организации известных геологических пластов во временной последовательности. В частности, немецкий геолог и профессор минералогии Абраам Вернер предпринял одну из первых попыток сформировать шкалу геологического времени, по крайней мере, пластов, которые содержат ископаемые, – тех, что находятся в границах фанерозойского эона. Возраст самых древних горных пород, которые в основном не содержат ископаемых и относятся к докембрийскому суперэону, будет определен гораздо позже с помощью количественных методов.

Абраам Вернер и первая шкала геологического времени

Вернер первоначально разделил горные породы у поверхности Земли на четыре подразделения, или периода[130]: примитивные, вторичные, аллювиальные и вулканические. Потом он добавил пятое подразделение – переходные горные породы, занимающие промежуточное положение между примитивными и вторичными (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Первая шкала геологического времени, созданная Вернером (концепция автора; иллюстрация Р. Гари Рэма, 2020)