Краткая история планеты Земля. Горы, животные, огонь и лед

К счастью, геологи смогли довольно точно приписать определенный возраст большинству ископаемых организмов, поскольку существуют хотя бы некоторые составные части осадка, которые могут быть точно датированы, даже если сами органические остатки не поддаются такому датированию. Например, взрывные вулканические извержения выбрасывают в воздух большие количества пепла, которые очень быстро, за очень короткие в геологическом смысле промежутки времени оседают в виде слоев зернистой или комковатой породы и обломков минералов, о чем, к своему несчастью, узнали многие жители штата Вашингтон после взрыва вулкана горы Святой Елены в 1980 году. Но геологи питают симпатию к слоям вулканического пепла, поскольку последние образуют четко выделяющиеся и легко прослеживаемые (маркирующие) слои в однородных толщах пород. Минералы, которые содержат такие слои, часто могут быть датированы различными методами, например, калий-аргоновым, давая нам точные даты для различных интервалов осадочной толщи. Таким образом, используя слой пепла и другие датируемые компоненты осадков, на основании десятков тысяч химических анализов образцов пород со всего мира, был разработан временной каркас для истории Земли, в котором для каждого ископаемого организма есть своя ячейка. Именно таким способом были приписаны определенные даты для геологической шкалы, приведенной на рис. 1.1, которая существовала как относительная последовательность комплексов пород до того, как были открыты методы датировки пород, основанные на явлении радиоактивности. Точный возраст некоторых из границ на временной шкале в наши дни продолжает уточняться с помощью тщательных и детальных исследований, сочетающих анализ ископаемых сообществ организмов и точную датировку некоторых компонентов осадочных пород, таких как слои вулканического пепла.

Еще один косвенный метод датировки горных пород основывается на периодически повторяющейся смене полярности магнитного поля Земли, о которых говорилось в предыдущей главе. Путем анализа базальтовых потоков на материках с определением как их возраста (используя вышеописанные изотопные методы), так и магнитных свойств, была довольно точно разработана хронология таких изменений полярности. Фактически она сейчас столь детальна, что возраст различных частей морского дна можно определить просто путем сопоставления зеброобразных магнитных аномалий на морском дне с датированными последовательностями базальтовых потоков на материках.

Но магнитная хронология не ограничивается только изверженными породами. Как и базальты океанского дна, осадки также нередко содержат магнитные минералы; по мере медленного оседания на дно они ориентируются в соответствии с преобладающим направлением изолиний земного магнитного поля. Поэтому смены направления земного магнитного поля также оказываются записанными в осадках и опять же путем корреляции с известной уже хронологией можно по ориентировке магнитных осей в зернах минералов установить возраст осадка.

Геологи приложили огромные усилия, чтобы установить и довести почти до совершенства временную шкалу истории Земли. Самые лучшие определения возраста древнейших, докембрийских пород содержат ошибку меньше одного процента; это означает, что события, отстоящие друг от друга всего на несколько миллионов лет, можно расположить в их истинной последовательности даже по породам, имеющим возраст три миллиарда лет.

Это поистине замечательное достижение. Оно равноценно возможности правильно расположить во времени события, отстоящие друг от друга всего на несколько часов, но случившиеся год назад, измеряя каким-либо образом их последствия, которые проявились только сегодня. Замечательно также то, что мы теперь знаем темп эволюции, точную дату исчезновения динозавров, время раскола и расхождения одних континентов и столкновения других. Все это знание получено с помощью описанных в этой главе радиоактивных часов. Всякий раз на протяжении нашего рассказа, когда говорится о возрасте пород, или ископаемых остатках организмов, все данные основываются на показаниях этих геологических хронометров.

Глава 7.

КЕМБРИЙСКИЙ ВЗРЫВ