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

Дискуссия о четвертичном периоде и его подразделениях – стоит ли и как включить их в кайнозойскую эру – продолжалась десятки лет. Например, во времена Лайеля некоторые геологи были не согласны с отнесением ледниковых отложений к плейстоцену; сам Лайель предпочел поместить их в свою категорию «более молодого плиоцена»[177]. Часть проблем возникала потому, что первоначально единицы временной шкалы выделяли с помощью биостратиграфии с использованием руководящих ископаемых или климатологии (ледниковых периодов), а затем, с появлением количественных методов датирования, их с разной степенью точности превратили в хроностратиграфические подразделения. В самом последнем издании геохронологической шкалы Международная комиссия по стратиграфии выделяет (от более древнего к более молодому) палеогеновый, неогеновый и четвертичный периоды.

Геологические эры

Классификация эр – более длинных подразделений временной шкалы – была предложена несколькими британскими геологами. В 1838 г. Седжвик предложил термин «палеозойская серия» (позднее – эра) для объединения пластов в Британии от нижнего отдела кембрия до верхнего силура (ордовикский период еще не был выделен)[178]. Джон Филлипс в 1840 и 1860 гг. создал усовершенствованный вариант первой шкалы, расширив палеозойскую эру за счет включения пластов девонской, каменноугольной и пермской «систем» – тех, что залегали над слоями кембрийского и силурийского периодов. Филлипс предложил термины «мезозойская» и «кайнозойская» эры и включил в мезозойскую эру триасовую, оолитовую и меловую системы, а в кайнозойскую – эоцен, миоцен и плейстоцен (системы, выделенные Лайелем)[179]. Филлипс изучал количество видов морских животных на протяжении времени в палеонтологической летописи Британии и, исходя из существования разрывов, связанных с событиями массового вымирания, выделил три эры, впервые применив статистический подход (рис. 3.5)[180]. Диаграмма иллюстрирует вымирание в пермском периоде видов, живших в палеозое, а в меловом периоде – родов, живших в мезозойскую эру. Кроме того, кривая, характеризующая обилие видов, имеет несколько «впадин». Самая древняя из них относится к девонскому периоду и свидетельствует об изменении разнообразия видов в «переокисленных» осадках[181]; а вторая «впадина» приходится на середину мезозойской эры и связана с утратой ряда организмов в самой верхней части оолитовых горных пород. Более поздние исследования выявили пять значимых вымираний, но два события – вымирание в конце пермского периода и столкновение с астероидом в конце мезозоя, – как показал Филлипс, являются отличительными признаками перехода между эрами.

Рис. 3.5.Определение границ геологических эр и распространенность видов живых организмов (Phillips, 1860, figure 4)

Оценка времени: последний рубеж

В Западной Европе возраст Земли в 1650 г. впервые высчитал епископ англиканской церкви Ирландии Джеймс Ашер на основе тщательного подсчета числа поколений людей, упоминаемых в Библии, библейского возраста и других исторических дохристианских дат. Согласно подсчетам Ашера, Земля возникла 23 октября 4004 г. до н. э., следовательно, сейчас ее возраст был бы чуть более шести тысяч лет. По мере развития геологии в эпоху Просвещения, с начала XVIII в., исследования и размышления Геттона, а затем Лайеля поставили под сомнение возраст Земли, вычисленный Ашером; эти ученые полагали, исходя из своих научных исследований, что наша планета, более вероятно, существует миллионы лет. Эта цифра все увеличивалась по мере развития науки, и теперь известно, что возраст Земли исчисляется миллиардами лет.

Несмотря на то что ученые разгадывают тайны эонов и эр в истории Земли, гораздо меньше известно о самых далеких временах, и чем дальше в прошлое мы смотрим, тем все более обобщенными и широкими становятся интервалы, на которые разделено это время. Тем не менее эти начальные периоды, как мы увидим далее в главе 4, все больше оказываются в центре внимания благодаря хроностратиграфическим методам[182].

4 Геологическое время: измерение времени и природа геологической истории

Определение времени: количественные методы датирования