Краткая история планеты Земля: горы, животные, огонь и лед (Макдугалл) - страница 68

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.

После того как в двух последних главах мы отвлеклись на тектонику плит и геологическое время, пора возвратиться к моменту геологической истории Земли, где мы ее оставили, а именно к концу протерозойской эры. Следующим крупным подразделением геологического времени (опять посмотрим на рис. 1.1) является палеозойская эра, которая началась кембрийским периодом около 540 миллионов лет назад. Для порядка следует отметить, что остается некоторая неопределенность в отношении точного возраста границы между протерозоем и кембрием. Даже последние оценки ее колеблются между 530 и 600 миллионами лет. Такая изменчивость является составной частью естественного прогресса науки, а отнюдь не признаком слабости научного подхода, как думают некоторые. Причины этой неопределенности лежат как в технических трудностях датировки пород, так и в поисках подходящих образцов, характеризующих эту границу (поскольку не все породы могут быть датированы). Существует также проблема, куда конкретно поместить физическую границу в данной последовательности осадочных пород. Принятое здесь значение в 540 миллионов лет основывается на тщательной ураново-свинцовой датировке кристаллов циркона, извлеченных из слоя вулканического пепла, найденного в осадках из провинции Юннань, Китай. Точность определения возраста самого слоя пепла сомнений не вызывает. Неопределенность состоит в том, что неясно, как располагается сам этот слой относительно действительной границы. Палеонтологи на основании содержания в породах различных ископаемых остатков организмов сделали вывод, что осадки, залегающие непосредственно выше и ниже этого слоя пепла, отложились очень близко к началу кембрийского периода (кембрия) — первого периода палеозойской эры. Но независимо от точной даты с начала кембрия и ближе к нашему времени геологическая история Земли неразрывно связана с историей жизни на нашей планете, сага о которой рассказывается ископаемыми остатками, сохранившимися в породах.