Визначення віку Землі має велике наукове та практичне значен ня. Розробка космогонічних гіпотез, вирішення цілого ряду карди нальних термодинамічних, геохімічних і деяких інших задач гео фізики неможливе без достовірних відомостей про вік Землі. Оцін ка наявних природних ресурсів та подальше їх використання тісно пов’язані з періодом їх утворення. Спираючись на космогонічні гіпотези, геофізичні, історико-геологічні й інші дослідження віку Землі, вчені поділяють її історію розвитку на два етапи. Перший із них, догеологічний (початко
вий, астрономічний) починається з часу зародження газово-пилу ватої туманності й закінчується утворенням иервинних водної та повітряної оболонок Землі, або ж появою земної кори з наступним розігріванням її надр. Другий, геологічний (геологічний час у житті Землі) - це історія формування та еволюції земної кори, розвиток якої протікає безперервно і продовжується у наш час. Геологічний етап Землі почався з моменту активного впливу на її поверхню енергії Сонця, котра разом із енергією природних вод та біологічних організмів сприяла зародженню екзогенних геоло гічних процесів. Ці явища викликали безперервні порушення пер винної земної кори, обумовлювали накопичення відкладів, утво рення осадових гірських порід, які разом із магматичними порода ми за певних умов перетворювались у метаморфічні. Одночасно з цим постійні рухи земної кори викликали геоморфологічні зміни рельєфу - підняття та опускання великих ділянок суші, утворення гірських систем та їх складок, тріщин в гірських породах, величез них западин. Такі цикли еволюції земної кори обумовлювали її бу дову, склад та рельєф і приводили до сучасного її розвитку, утво рення нинішніх континентів, морів та океанів. При визначенні віку Землі використовують метеорити. Три валість геологічного етапу Землі визначають за віком мінералів і гірських порід, які складають земну товщу і мають пошарову будо ву. Кожний шар утворився за певний проміжок часу. Тому вік зем ної кори є сумою часу утворення всіх її шарів. Всі відомі методи визначення віку гірських порід можна об’єдна ти у дві групи. Перша включає методи визначення відносного віку, друга - абсолютного. До методів першої групи відносяться стра тиграфічний, палеонтологічний і петрографічний. Всі вони є недо статньо точними, так як дозволяють визначити лише послідовність утворення порід. Цими методами неможливо визначити тривалість утворення порід (кількість років). Стратиграфічнийметод є найбільш простим. Він грунтується на вивченні розміщення шарів гірських порід у товщі земної кори. Про дукти гіпергенезу накопичуються шарами, а тому нижній шар є більш давній, ніж шари, які залягають над ним (принцип Стенсена). Метод придатний для вивчення земної кори в зонах із непорушеним заляганням пошарових відкладів. Часто в шарах осадових порід різного віку трапляються залиш ки рослинного і тваринного походження. Тому в геологічній прак тиці набув широкого поширення палеонтологічний метод, який ґрунтується на вивченні закам’янілих органічних решток.
Петрографічний метод базується на результатах порівняння мінерального складу, вигляду порід і умов їх утворення. Іден тичність порід за цими і деякими іншими характеристиками дає підстави вважати їх одновіковими. Розглянуті методи зазвичай застосовуються в роботі паралель но, доповнюючи один одного. Методи визначення абсолютного віку гірських порід засновані на вивченні вмісту в них продуктів розпаду радіоактивних еле ментів. Вони широко використовуються геологами у повсякденній практиці. Радіоактивні елементи потрапляють у породи при їх фор муванні і піддаються самодовільному розпаду. При цьому утворю ються нові хімічні елементи, які іншим шляхом не виникають. Так, при розпаді 28 (період напіврозпаду Т 1/2 - 4,5109 років) 3и після ряду проміжних розпадів у кінцевому підсумку утворюється ^РЬ та виділяється Гелій. РядТорію, родоначальником якого є 22 3ТЬ (Т 1/2 - 1,4-101 років); включає 12 радіоактивних ізотопів, кінце 0 вим продуктом є 28 Ізотоп Карбону І4С (Т 1/2-5750 років) пере 0РЬ. творюється в І4 Вміст радіоактивних елементів у породах різний. М. Визначивши його та знаючи період напіврозпаду кожного елемен та (він сталий для кожного ізотопу), можна за спеціальними фор мулами вирахувати вік породи. Найчастіше використовують свинцево-ураново-торієвий, строн цієвий, калій-аргоновий, радіокарбоновий та деякі інші ізотопні методи, які дають змогу розрахунковим шляхом визначити вік гірський порід у певному інтервалі часу. Так, радіокарбоновий ме тод зручний про оцінці археологічних знахідок віком 25...30 тис. років. Калій-аргоновий метод придатний при визначенні віку порід понад 100 тис. років, стронцієвий - 5 млн років, свинцево-урановий - 30 млн років і більше. Не зручним при визначенні віку молодих порід, викопних органічних решток є застосування ра діоізотопів з дуже великим періодом напіврозпаду. За допомогою зазначених методів встановлений вік Землі, зем ної кори і окремих її ділянок. З’ясувалося, що вік Землі складає при близно 4,6 ± 0,2 млрд років, Сонячної системи - біля 5 млрд років, земної кори - приблизно 3,5...4,0 млрд років. Вік гірських порід на окремих ділянках земної кори дуже рілшй. Так, найбільш давні по роди о. Шрі-Ланка мають вік всього 540 млн років, Каліфорнії 1,7 млрд років. Найдавнішими з відомих на сьогодні гірськими по родами є інтрузії Антарктиди (4,0 млрд років) і еклогіти з кімберлітових трубок у Південній Африці - 4,2...4,4 млрд років. Радіологічний метод дав можливість виділити найдревніші утво рення земної кори - платформи, тобто ядра сучасних континентів.
Початок і кінець періоду
Частиною такого ядра в Європі є Український кристалічний щит, у межах якого найдавнішими породами виявились амфіболіти, сланці, гнейси Приазов’я та середнього Придніпров’я. Вік цих ма сивних, збіднених на кварц метаморфічних порід сягає 3,5.. .3,8 млрд років (Савчук, 1999). Досить давні (понад 3 млрд років) магматично-метаморфічні породи виявлені на півдні Житомирської - півночі Вінницької областей, тоді як більшість українських гранітів викри сталізувалась 2,0... 1,7 млрд років тому, коли тут відбувалось чи не найбільше за всю докембрійську історію планети виплавлення маг ми (т. зв. Балтійська тектономагматична епоха).
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Вік Землі та методи його визначення» з дисципліни «Геофізична екологія»
