ГЕОХРОНОЛО́ГИЯ

ГЕОХРОНОЛО́ГИЯ (от гео..., хро­но... и ...ло­гия), гео­ло­гич. нау­ка, ста­вя­щая це­лью оп­ре­де­ле­ние по­сле­до­ва­тель­но­сти и про­дол­жи­тель­но­сти гео­ло­гич. со­бы­тий, воз­рас­та гео­ло­гич. объ­ек­тов и Зем­ли в це­лом. Раз­ли­ча­ют от­но­си­тель­ную Г. и изо­топ­ную Г. (тер­мин «аб­со­лют­ная гео­хро­но­ло­гия» ста­но­вит­ся всё ме­нее упо­тре­би­мым). От­но­си­тель­ная Г. оп­реде­ля­ет воз­раст од­них гор­ных по­род от­но­си­тель­но воз­рас­та дру­гих (от­но­си­тель­ный гео­ло­ги­че­ский воз­раст) и время со­вер­ше­ния од­но­го гео­ло­гич. со­бы­тия от­но­ситель­но дру­го­го на ос­но­ва­нии дан­ных стра­ти­гра­фии, па­лео­нто­ло­гии, па­лео­кли­ма­то­ло­гии, па­лео­маг­ни­то­ло­гии. Од­но­воз­ра­ст­ность стра­ти­фи­ци­ро­ван­ных (за­ле­гаю­щих слоя­ми) об­ра­зо­ва­ний ус­та­нав­ли­ва­ет­ся гл. обр. па­лео­нто­ло­ги­че­ским ме­то­дом (био­стра­ти­гра­фи­че­ским). Для со­пос­тав­ле­ния по­род так­же при­ме­ня­ют па­лео­маг­нит­ный ме­тод (см. Маг­ни­то­ст­ра­ти­гра­фия). В сво­их ис­сле­до­ва­ни­ях от­но­си­тель­ная Г. опи­ра­ет­ся на гео­хро­но­ло­ги­че­скую шка­лу и па­лео­маг­нит­ную шка­лу. Др. ме­то­ды от­но­си­тель­ной Г.: ли­то­ло­ги­че­ский (в т. ч. по мар­ки­рую­щим го­ри­зон­там), ми­не­ра­ло­го-пет­ро­гра­фи­че­ский, струк­тур­ный, кли­ма­то­стра­ти­гра­фи­че­ский, сейс­мо­ст­ра­ти­гра­фи­че­ский и др. Изо­топ­ная Г. ус­та­навли­ва­ет воз­раст гео­ло­гич. объ­ек­тов (ми­не­ра­лов, гор­ных по­род, руд и др.) и вре­мя про­те­ка­ния со­бы­тий гео­ло­ги­че­ско­го про­шло­го в го­дах изо­топ­ны­ми ме­то­да­ми, ос­но­ван­ны­ми на яв­ле­нии са­мо­про­из­воль­но­го ра­дио­ак­тив­но­го рас­па­да не­ста­биль­ных изо­то­пов ря­да хи­мич. эле­мен­тов, ско­рость ко­то­рых по­сто­ян­на и хо­ро­шо из­вест­на (под­роб­но об изо­топ­ных ме­то­дах см. в ст. Гео­ло­ги­че­ский воз­раст). Од­на из гл. за­дач изо­топ­ной Г. – раз­ра­бот­ка и науч. обос­но­ва­ние шка­лы гео­ло­гич. вре­ме­ни, вы­ра­жен­ной в млн. лет и яв­ляю­щей­ся свое­об­раз­ным гео­ло­гич. ка­лен­да­рём. Не­смот­ря на оп­ре­де­лён­ные труд­но­сти в ин­тер­пре­та­ции дан­ных изо­топ­ной Г., они яв­ля­ют­ся до­ста­точ­но зна­чи­мы­ми для гео­ло­гии: уда­лось оп­ре­де­лить воз­раст кон­ти­нен­таль­ной и океа­нич. зем­ной ко­ры, Зем­ли, Лу­ны, ме­тео­ри­тов, кон­крет­ных гео­ло­гич. фор­ма­ций, вы­явить гл. эпо­хи маг­мо­об­ра­зо­ва­ния, ру­до­об­ра­зо­ва­ния и ме­та­мор­физ­ма, ус­та­но­вить про­дол­жи­тель­ность фор­ми­ро­ва­ния плу­то­нич. тел и ме­сто­рож­де­ний по­лез­ных ис­ко­пае­мых. В Г. для оп­ре­де­ле­ния воз­рас­та гео­ло­гич. объ­ек­тов в го­дах так­же ис­поль­зу­ют­ся ме­тоды, ос­но­ван­ные на дли­тель­но про­те­каю­щих пе­рио­дич. гео­ло­гич. про­цес­сах с из­вест­ной по­сто­ян­ной дли­тель­но­стью и пе­рио­дич­но­стью, в т. ч. вар­во­хро­но­ло­гич. ме­тод (по «лен­точ­ным гли­нам»). Эти ме­то­ды име­ют ог­ра­ни­чен­ное при­ме­не­ние. Г. тес­но свя­за­на со стра­ти­гра­фи­ей и ис­то­рич. гео­ло­ги­ей.

Исторический очерк

Ос­но­вы от­но­си­тель­ной Г. бы­ли за­ло­же­ны в 17 в. Н. Сте­но, сфор­му­ли­ро­вав­шим т. н. за­кон по­сле­до­ва­тель­но­сти на­пла­сто­ва­ния (1669), со­глас­но ко­то­ро­му при не­на­ру­шен­ном за­ле­га­нии ка­ж­дый вы­ше­ле­жа­щий пласт мо­ло­же ни­же­ле­жа­ще­го. В нач. 19 в. У. Сми­том в Ве­ли­ко­бри­та­нии и Ж. Кю­вье во Фран­ции для оп­ре­де­ле­ния от­но­си­тель­но­го воз­рас­та гор­ных по­род был впер­вые при­ме­нён па­лео­нто­ло­гич. ме­тод, ис­поль­зо­ва­ние ко­то­ро­го ев­роп. гео­ло­га­ми при­вело впо­след­ст­вии к соз­да­нию об­щей стра­ти­гра­фи­че­ской шка­лы, по­слу­жив­шей ос­но­вой шка­лы от­но­си­тель­но­го гео­ло­гич. вре­ме­ни (гео­хро­но­ло­ги­че­ской). Даль­ней­шее раз­ви­тие от­но­си­тель­ной Г. свя­за­но с ут­вер­жде­ни­ем эво­люц. на­прав­ле­ния в па­лео­нто­ло­гии (Ч. Дар­вин, Ж. Б. Ла­марк, В. О. Ко­ва­лев­ский и др.), в ре­зуль­та­те че­го был усо­вер­шен­ст­во­ван па­лео­нто­ло­гич. ме­тод со­по­став­ле­ния от­ло­же­ний для оп­ре­де­ле­ния их от­но­си­тель­но­го воз­рас­та, вы­ра­бо­та­лось пред­став­ле­ние о со­от­вет­ст­вии гео­хро­но­ло­гич. под­раз­де­ле­ний (пре­ж­де все­го круп­ных – эо­нов, эр) эта­пам эво­люц. раз­ви­тия ор­га­нич. ми­ра. Ме­ж­ду­нар. гео­хро­но­ло­гич. шка­ла (про­ект швейц. гео­ло­га М. Е. Ре­не­вье) бы­ла со­став­ле­на и ут­вер­жде­на на 2-й сес­сии Ме­ж­ду­нар. гео­ло­гич. кон­грес­са в Бо­ло­нье в 1881. В её соз­да­нии ак­тив­ное уча­стие при­ня­ли рос. гео­ло­ги С. Н. Ни­ки­тин, Ф. Н. Чер­ны­шёв и др.

По­пыт­ки оце­нить дли­тель­ность гео­ло­гич. ис­то­рии Зем­ли или от­дель­ных её от­рез­ков в го­дах пред­при­ни­ма­лись ещё в 18–19 вв., при этом ис­поль­зо­ва­ли гео­ло­гич. про­цес­сы, про­те­каю­щие не­пре­рыв­но, с из­вест­ной ско­ро­стью (напр., про­цесс ос­ты­ва­ния Зем­ли, эво­лю­ция ор­га­нич. ми­ра, на­ко­п­ле­ние толщ осад­ков). Все ра­бо­ты по оп­ре­де­ле­нию воз­рас­та в го­дах да­ва­ли рез­ко за­ни­жен­ные оцен­ки дли­тель­но­сти гео­ло­гич. ис­то­рии Зем­ли вслед­ст­вие не­по­сто­ян­ст­ва ско­ро­сти ис­поль­зуе­мо­го про­цес­са. Пер­вая удач­ная по­пыт­ка из­ме­ре­ния про­дол­жи­тель­но­сти гео­ло­гич. со­бы­тий в го­дах свя­за­на с име­нем швед. гео­ло­га Г. Я. Де Гее­ра, ко­то­рый, изу­чив в кон. 19 в. от­ло­же­ния при­лед­ни­ко­вых озёр в Скан­ди­на­вии и вы­явив се­зон­ный ха­рак­тер слои­сто­сти «лен­точ­ных глин», пред­ло­жил ме­тод оп­ре­де­ле­ния вре­ме­ни на­ко­п­ле­ния озёр­ных осад­ков в го­дах по ко­ли­че­ст­ву «лент» – варв (вар­во­хро­но­ло­гич. ме­тод). Де Ге­ер раз­ра­бо­тал вар­во­хро­но­ло­гич. шка­лу, ко­то­рая в 20 в. бы­ла уточ­не­на изо­топ­ным да­ти­ро­ва­ни­ем.

В нач. 20 в. П. Кю­ри во Фран­ции и Э. Ре­зер­форд в Ве­ли­ко­бри­та­нии пред­ло­жи­ли ис­поль­зо­вать ра­дио­ак­тив­ный рас­пад не­ста­биль­ных изо­то­пов ря­да хи­мич. эле­мен­тов для ус­та­нов­ле­ния воз­рас­та гор­ных по­род и ми­не­ра­лов в го­дах. В 1907 амер. ис­сле­до­ва­тель Б. Бол­твуд в Ка­на­де про­вёл пер­вые оп­ре­де­ле­ния воз­рас­та ря­да ра­дио­ак­тив­ных ми­не­ра­лов по на­ко­п­ле­нию в них свин­ца. Вслед за ним да­ти­ро­ва­ние гор­ных по­род по ра­дио­ак­тив­ным изо­то­пам про­из­во­ди­ли англ. гео­лог А. Холмс, амер. учё­ные Дж. Бар­релл, Дж. У. Рэ­лей. В Рос­сии ини­циа­то­ром изо­топ­ных ис­сле­до­ва­ний (ра­нее на­зы­вае­мых ра­дио­ло­ги­че­ски­ми) был В. И. Вер­над­ский. Его на­чи­на­ния раз­ви­ли В. Г. Хло­пин, И. Е. Ста­рик, Э. К. Гер­линг, Г. Д. Афа­нась­ев, С. И. Зы­ков. С на­ча­лом ис­поль­зо­ва­ния изо­топ­но­го ме­то­да да­ти­ро­ва­ния гео­ло­гич. объ­ек­тов бы­ла ус­та­нов­ле­на дли­тель­ность гео­хро­но­ло­гич. под­раз­де­ле­ний (эр, пе­рио­дов и др.) и всей гео­ло­гич. ис­то­рии Зем­ли; так, в 1913 А. Холмс опуб­ли­ко­вал пер­вую гео­хро­но­ло­гич. шка­лу фа­не­ро­зоя, в ко­то­рой были оп­ре­де­ле­ны воз­раст гра­ниц и про­дол­жи­тель­ность гео­хро­но­ло­гич. под­раз­де­ле­ний.

В 1960-х гг. ус­пе­хи в об­лас­ти гео­физи­ки, а так­же гео­ло­гии океа­нов – ис­сле­до­ва­ние ос­та­точ­ной на­маг­ни­чен­но­сти гор­ных по­род, вы­яв­ле­ние ли­ней­ных маг­нит­ных ано­ма­лий в океа­нах (англ. гео­фи­зи­ки Ф. Вайн и Д. Меть­юз) – по­зво­ли­ли соз­дать пер­вую маг­ни­то­ст­ра­ти­гра­фич. шка­лу до позд­не­го ме­ла (амер. гео­фи­зи­ки А. Кокс, Б. Даль­римпл, Р. До­элл, Дж. Хейр­тц­лер, У. Пит­мен, М. Таль­ва­ни; франц. – К. Ле Пи­шон и др.), ис­поль­зую­щую­ся для ус­та­нов­ле­ния от­но­си­тель­но­го гео­ло­гич. воз­рас­та из­вер­жен­ных по­род океа­нич. дна. Оп­ре­де­ле­ния ос­та­точ­ной на­маг­ни­чен­но­сти кон­ти­нен­таль­ных по­род в разл. ре­гио­нах ми­ра да­ли воз­мож­ность про­длить маг­ни­то­ст­ра­ти­гра­фич. шка­лу на весь фа­не­ро­зой (англ. гео­фи­зи­ки П. Блэ­кетт, К. Ран­корн, рос. – А. Н. Хра­мов, Д. М. Пе­чер­ский и др.).

Во 2-й пол. 20 в. фор­си­ро­ван­но раз­ви­ва­лась изо­топ­ная Г., ме­то­ды ко­то­рой ста­ли ши­ро­ко при­ме­нять­ся при про­ве­де­нии гео­ло­гич. съём­ки. В кон. 20 в. изо­топ­ные ис­сле­до­ва­ния ока­за­ли ре­шаю­щее влия­ние на рас­шиф­ров­ку строе­ния до­кем­брий­ских ком­плек­сов и вос­ста­нов­ле­ние ран­них ста­дий гео­ло­гич. ис­то­рии Зем­ли. Раз­ви­тие Г. в нач. 21 в. свя­за­но с раз­ра­бот­кой но­вых и усо­вер­шен­ст­вова­ни­ем тра­диц. ме­то­дов оп­ре­де­ле­ния воз­рас­та гео­ло­гич. об­ра­зо­ва­ний.

Научные организации

В Рос­сии ве­ду­щие на­уч. уч­ре­ж­де­ния в об­лас­ти Г.– гео­хро­но­ло­гич. ла­бо­ра­то­рии в Ин-те гео­ло­гии и гео­хро­но­ло­гии до­кем­брия РАН и Гео­ло­ги­че­ском ин­сти­ту­те им. А. П. Кар­пин­ско­го (С.-Пе­тер­бург), Гео­ло­гии руд­ных ме­сто­ро­ж­де­ний, пет­ро­гра­фии, ми­не­ра­ло­гии и гео­хи­мии ин­сти­ту­те РАН, Гео­хи­мии и ана­ли­ти­че­ской хи­мии ин­сти­ту­те им. В. И. Вер­над­ско­го РАН, Ин-те ми­не­ра­ло­гии, гео­хи­мии и кри­стал­ло­гра­фии ред­ких эле­мен­тов (Мо­ск­ва) и др. Все гео­хро­но­ло­гич. ис­сле­дова­ния ко­ор­ди­ни­ру­ют­ся Ко­мис­си­ей по оп­ре­де­ле­нию изо­топ­но­го воз­рас­та гео­ло­гич. фор­ма­ций при РАН (ос­но­ва­на в 1937 в Мо­ск­ве). Сес­сии ко­мис­сии со­зы­ва­ют­ся 1 раз в 2 го­да. В рам­ках ме­ж­ду­нар. со­труд­ни­че­ст­ва учё­ных 1 раз в 2–3 го­да про­во­дят­ся ме­ж­ду­нар. сим­по­зиу­мы по кос­мо­хи­мии, Г. и изо­топ­ной гео­ло­гии.