Галактическая хронометрическая шкала

ГАЛАКТИЧЕСКАЯ ХРОНОМЕТРИЧЕСКАЯ ШКАЛА

В основе хронометрической шкалы, в отличие от хроностратиграфической (геохронологической), лежит разделение времени на равные интервалы, в идеале кратные некоторым круглым значениям, например, 100 млн. лет и т.п. Однако такая шкала слишком абстрактна и, как говорилось ранее, не может быть принята. Естественнее выглядит шкала, в основу которой положены циклические события галактического масштаба, такие, как галактический год, то есть время одного оборота нашей Галактики вокруг своей оси. Такие галактические хронометрические шкалы разрабатывались как зарубежными (K.Plumb и др.), так и отечественными учеными (М.А.Семихатов, К.А.Шуркин, Н.А.Ясаманов, Ю.А.Заколдаев и др.). Российский астроном П.П.Паренаго в 50-х годах вычислил параметры галактической орбиты Солнца и установил период обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики, то есть галактический год, равный 212 млн. лет. Ю.А.Заколдаев оценивал галактический год в 217 млн. лет, Н.А.Ясаманов - в 215 млн. лет.

По мере продвижения по орбите при вращении вокруг центра Галактики Солнечная система пересекает участки, в разной степени насыщенные космической пылью, межзвёздным газом и тому подобным космическим веществом. От этого зависит сила притяжения, которая меняется и создает гравитационные пульсации. По мнению Н.А.Ясаманова, Солнечная система время от времени попадает в области, весьма насыщенные газопылевым веществом, кометами, астероидами и т.д. - своеобразными струйными потоками. Эти потоки являются главными возбудителями тектонических процессов, происходящих в недрах Земли и находящих отражение в ее верхней оболочке - земной коре.

Усиление тектонической активности в той или иной степени влияет на земную поверхность и идущие на ней процессы - как биогенные, так и абиогенные. Н.А.Ясаманов в 1993 г. на основании анализа хода тектонических и биотических событий, изменений физико-химических характеристик атмосферы, гидросферы и других параметров предложил выделять в каждом галактическом году четыре периода продолжительностью 30, 50, 85 и 50 млн. лет, названные по временам обычного года соответственно "зима" (перигалактий), "весна" (постперигалактий), "лето" (апогалактий) и "осень" (постапогалактий).

В.В.Куликова и В.С.Куликов (1997) предложили принять 215 млн. лет за галактический год и разработали на этой основе хронометрическую шкалу, разбитую на 22 галактических года с началом отсчета 4655 млн. лет, что весьма близко к принятому на сегодняшний день возрасту Земли 4,6 млрд. лет. Начало каждого галактического года по возможности сближено с общепризнанными рубежами эонов и эр. Граница палеоархея и мезоархея проводится на рубеже 3200 млн. лет, архея и протерозоя 2500 млн. лет, палеопротерозоя и мезопротерозоя 1600 млн. лет, мезопротерозоя и неопротерозоя 1000 млн. лет, докембрия и фанерозоя 570 млн. лет. В хронометрической шкале, вслед за У.Б.Харлендом и др. (1985), выделены четыре зона: приской, архей, протерозой и фанерозой, разделенные на ряд эр. По продолжительности галактический год занимает промежуточное Положение между эрой и периодом и может подразделяться либо на периоды, либо на сезоны.

Названия галактических лет образованы от греческих слов, отражающих на соответствующем этапе планетарные события. В.В.Куликова и В.С.Куликов использовали существующие названия и разработали новые. Согласно схеме этих авторов, галактический год состоит из четырех периодов: 85, 50, 30, 50 млн. лет. Первый период ("лето" = афелий = апогалактий) рассматривается как этап прохождения Солнечной системы в струйных (?) потоках космического вещества, идущих из центра Галактики и инициирующих своим гравитационным полем планетарные геологические процессы. Второй и третий периоды - время релаксации системы, причём "зима" - перигалактий - характеризуется признаками планетарного оледенения, а четвертый период, или "весна" (50 млн. лет), завершает галактический год, отражая совпадение двух тенденций - планетарного оледенения и нового оживления тектогенеза, предшествующего крупным катастрофическим явлениям следующего афелия, или "лета".

Горные породы, сформировавшиеся в течение галагода (галактического года) предлагается именовать галактонами, в отличие от стратонов.

Предгеологическое время, согласно схеме В.В. и B.C. Куликовых, начинается с галактического года - иллия (5085-4870 млн. лет). Второй предгеологический галактический год (4870-4655 млн. лет) называется метеоритий, поскольку это было время формирования вещества Земли, о котором мы можем судить по составу метеоритов.

Первый галактический год прискойского зона - аккреции (4655-4440 млн. лет) - время аккреции, "слипания" планетезималей. Селений (4440-4225 млн. лет) - лунная стадия развития Земли, реголитий (4225-4010 млн. лет) отмечается следами крупной бомбардировки Земли и других планет в апогалактий ("летом"), излиянием "морских" базальтов на Луне в перигелии, формированием фрагментов "кислой" лунной коры, состоящей из реголита, "осенью"; бомбардий (4010-3795 млн. лет) - время интенсивной метеоритной бомбардировки Земли. Следствием катастрофических событий явилось дробление тонкой новообразованной гетерогенной коры и образование будущих зеленокаменных поясов.

Начало архея (граница между прискоем и археем) устанавливается на рубеже 3795 млн. лет. Архей делится на три эры, подобно протерозою и фанерозою, и включает шесть галагодов (ГГ). В собственных названиях архейских галагодов отражены: 1) древнейшие камни (литозий, 3795-3589 млн. лет); 2) первые мощные проявления высокомагнезиальных пород (магнезии, 3580-3365 млн. лет); 3) интенсивное развитие гнейсовых комплексов, в том числе серогнейсовых (гней-GUU, 3365-3150 млн. лет); 4) образование на всех континентах зеленокаменных поясов (хлоропетрий, 3150-2935 млн. лет); 5) первые обширные осадочные бассейны (хабузий, 2935-2720 млн. лет); 6) кратонизация архейской коры (кратоний, 2720-2505 млн. лет).

Граница между археем и протерозоем проводится на уровне 2505 млн. лет. Протерозойский эон включает девять ГГ, названия которых были предложены ранее Международной подкомиссией по стратиграфии докембрия.

1. Сйдерий (2505-2290 млн. лёт) - характеризуется, по Е.Е.Милановскому, заложением в апогалактии палеорифтовых зон в коре гетерогенных протоплатформ в виде линейных грабенообразных прогибов.

2. Рясий (2290-2075 млн. лет) - время широкого развития эвапоритизации и доломитообразо-

вания. Он характеризуется формированием карбонатных платформ (экспансия строматолитообразователей) на планете. Это переходный период, когда строматолиты - главная группа биоты до кембрия - характеризуют минимум свободной энергии, т.е. наиболее стабильные тектонические

условия формирования или состояния бассейнов.

3. Орозирий (2075-1860 млн. лет). Толеитовый магматизм сопровождается активным газовым

делением и рудообразованием (древнейшие "чёрные курильщики"). Рубеж 1950 млн. лет характеризуется становлением глобальной системы коллизионных орогенов и образованием раннепротерозойского суперконтинента Пангеи-1.

4. Статерий (1860-1645 млн. лет) - в апогалактии характеризуется мощными тектоно-магматическими событиями с образованием континентальных рифтов, внедрением расплавов различного состава и метаморфизмом.

5. Калиммий (1645-1430 млн. лет) - это эпоха глобального расширения земной коры с формированием огромных геосинклинальных поясов - Циркум-Тихоокеанский и др., а в плане магматизма - время внедрения на ряде континентов габброанортозитовых массивов.

6. Эктазий (1430-1215 млн. лет). Главный импульс магматизма приходится на апогалактии.

Тогда же на Урале формируется вулканогенно-осадочная толща мощностью 2-2,5 км, залегающая в основании стратотипа рифея.

7. Стений (1215-1000 млн. лет) - характеризуется байкальской складчатостью.

8. Тоний (1000-785 млн. лет) - в апогалактии определяется раскрытием Палеоазиатского океана и Палеопацифики (соответственно 923±72 млн. лет и 800-750 млн. лет).

9. Криогений (785-570 млн. лет). В венде в пределах Палеоазиатского океана, который существовал на месте Центрально-Азиатского складчатого пояса, господствовал пассивный режим.

В фанерозое выделяются три галактических года.

1. Фосфапгий (570-355 млн. лет) - название связано с широким накоплением фосфатов, обусловивших появление скелетных животных, или с так называемой "скелетной революцией". Сезоны фосфатия по продолжительности сопоставимы с границами периодов (кембрия, ордовика, силура и девона).

2. Фитпоний (355-140 млн. лет) (карбон, пермь, триас, юра) - получил название по бурному

расцвету растительного мира ("растительная революция").

3. Ноэтпий (140 млн. лет - настоящее время) - последний, 22-й, галактический год. Названием

Он обязан появлению цепочки в биосфере: приматы - мозг - ноосфера - сфера информации. В хронометрических шкалах главные рубежи приурочиваются к круглым цифрам геологичее-кого времени, обычно кратным 100 или 50. В галактических шкалах как разновидностях хронометрической шкалы рубежи определяются продолжительностью галактического года.

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СОБЫТИЯ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ВЫМИРАНИЕ И ПОЯВЛЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ

Земля - динамично, но отнюдь не хаотично развивающийся объект. Ученые заметили, что многие геологические процессы протекают с определенной периодичностью. По мнению Е.Е.Милановского (1995), существует "многоуровневая иерархическая система пульсационных циклов разных рангов и длительности". Так, цикличность кимберлитового и траппового плитного магматизма исчисляют по-разному: Б.А.Мальков обосновывает периодичность этих процессов в 215 млн. лет колебаниями системы Земля - Луна; В.Ф.Кривонос считает периоды кимберлитообразования короче (40-45 млн. лет) и делит их на 20 циклов; В.А.Милашев выделяет 17 эпох этого процесса, связывая их с пересечением Солнечной системой магнитных и радиационных поясов, что возбуждает электромагнитные потоки в земных недрах. Н.Л.Добрецов (1993) считает, что в геологической истории доминирует периодичность 30-35 млн. лет, связанная с глубинной геодинамикой (периодические мантийные суперплюмы на границе ядро - мантия).

Периодический характер имело также возрастание радиоактивности, влиявшее на ход биологических процессов. По мнению С.Г.Неручева (1999), радиоактивность как сильный мутагенный фактор, была главной причиной проявления крупных биологических событий в истории Земли; Многие черносланцевые породы накапливались в морских или озерных бассейнах, концентрация водорастворенного урана в которых превышала нормальную для современного океана, по крайней мере, в десятки - сотни раз. На континентах в то же самое время накапливались обогащенные органическим веществом радиоактивные речные осадки, концентрация урана в которых превышает кларковую в тысячи - десятки тысяч раз. Высокая радиоактивность среды в эти кратковременные эпохи (1-3 млн. лет) была, по мнению С.Г.Неручева, причиной интенсивного вымирания существовавших и быстрого возникновения новых видов фауны и флоры. Особенно интенсивно мутационный процесс шел, по мнению В.М.Подобиной и Г.М.Татьянина (Эволюция.., 1997), в активных зонах Земли (рифты, глубинные разломы и т.п.). Диагностика,Лечение,реабилитация в Европе по самым лучшим ценам вы сможете отыскать на сайте medturizm.биз компании "Hungarian Medical Centr". Данная компания предоставляет полный комплекс медицинских услуг за рубежом задействую самых лучших сертифицированных специалистов.  

Наиболее обоснованное детальное представление о палеобиологических событиях дают в последние годы работы Дж. Сепкоски (1984-1990). Однако их недостатком является освещение только одной стороны мутационного процесса - вымирания фауны, хотя не менее важной является оценка и другой его стороны - возникновения новых видов фауны и флоры. Именно поэтому, например, Дж. Сепкоски не выделил очень крупное биологическое событие на границе венда - кембрия, которое характеризуется не вымиранием, а внезапным 'появлением первой в истории Земли скелетной фауны во время накопления радиоактивных черных сланцев и иридия.        

Некоторые исследователи отмечают большую роль космических факторов в изменении биосферы. В 1980 г. появилась гипотеза Л.В.Альвареса с сотрудниками о внезапном ультракатастрофическом вымирании фауны на границе мела и палеогена в результате удара о Землю и взрыва крупного космического тела. Она была высказана на основании того, что источником повышенной концентрации 1г в пограничном слое могло быть якобы только внеземное, космическое вещество взорвавшегося астероида. Однако уже через три года было установлено, что из вулкана Килауэа без какого-либо участия космоса, вместе с газами поступают иридий и другие элементы, характерные для пограничного слоя. Стало быть, мантия Земли во время интенсивного базальтового вулканизма, который имел место в конце мела, могла быть не менее вероятным, чем космос, источником поступления иридия на поверхность Земли.

Палеонтологические данные не подтверждают мгновенного вымирания фауны. В конце мела вымирание (рудистов, иноцерамов, аммонитов и др.) не было мгновенным, а происходило в течение 1-2 млн. лет до отложения пограничного слоя с иридием. Вымирание динозавров также было весьма длительным и завершилось не позднее чем за 200-150 тыс. лет до предполагаемого взрыва астероида. С пограничным слоем и Ir-аномалией, по детально изученным разрезам, совпадало вымирание только некоторых видов меловых планктонных фораминифер, что было лишь последним незначительным эпизодом в общем событии позднемелового вымирания фауны. Но и этот факт вписывается в общую картину из-за наличия скрытого перерыва в изученных глубоководных разрезах осадков на границе мела - палеогена.

Р.Мак-Картни с соавторами (1990) обосновали гипотезу эндогенных причин происходивших массовых вымираний. К этой точке зрения их привело совпадение во времени между установленными массовыми вымираниями и массированными базальтовыми излияниями, происходившими в мезокайнозое. Активное поступление мантийного материала к земной поверхности вызывало, по их мнению, усиление тектогенеза, изменение уровня моря и климата. С базальтовыми излияниями связан вынос в тропосферу и нижнюю часть стратосферы больших объемов серы, углерода, галогенов и пеплового материала. В результате образования сернистых аэрозолей проявлялось глобальное похолодание. Большие количества поступавшего СО2 при взаимодействии с водой способствовали возникновению кислотных свойств воды, проявлению карбонатного кризиса. Совместно с действием галогенов и серными кислотными дождями это могло производить драматические изменения в химии океана и вызывать экологический стресс у морских организмов с кальцитовым скелетом, особенно у живущих в поверхностных водах.

По мнению многих авторов, Ir-аномалия и другие химические изменения на границе мела -палеогена лучше объясняются земным механизмом, чем ударом о Землю космического тела.

Как указывалось выше, С.Г.Неручев (1999) дает несколько другое объяснение периодичности в развитии биоты. Он обращает внимание на произошедшие в фанерозое 17 крупных событий, связанных с повышением радиоактивности среды, оживлением рифтогенеза и магматических процессов, в частности, базальтового вулканизма. В эти периоды шло формирование урановых месторождений и накопление морских ураноносных черных сланцев. Следствиями этих процессов явились массовые вымирания, а также появление (под влиянием радиогенных мутаций) новых таксонов фауны и флоры. Периодичность этих событий С.Г.Неручев тоже отождествляет с длительностью галактического года примерно в 216-217 млн. лет (вслед за П.П.Паренаго и другими учеными, см. выше). В течение ГГ С.Г.Неручевым выделяются более мелкие периоды продолжительностью около 30 млн. лет. Для фанерозоя предлагается периодическая система, состоящая из трех крупных периодов (галактических лет) и семи рядов геобиособытий, повлиявших на периодичность в развитии органического мира.

Первое событие фиксируется на границе венда и кембрия и связано с появлением первой в истории Земли скелетной фауны в подошве свиты радиоактивных фосфоритов и черных сланцев (Казахстан, Сибирь и др.). Далее С.Г.Неручев фиксирует не только события, связанные С вымиранием, но и с появлением новых групп фауны, приуроченные к горизонтам радиоактивных черных сланцев, фосфоритов и других пород. Нередко в этих горизонтах наблюдаются Ir-аномалии. Последнее, 17-е геобиособытие, проявилось в среднем миоцене небольшим пиком интенсивности вымирания морской фауны.

Начиная с позднепермского события, почти все они характеризуются проявлением интенсивных базальтовых излияний на континентах.

Какой бы концепции ни придерживались разные исследователи - космических гипотез, астероидных ударов или доминирования земных причин, — важно одно — в разные годы, в разных странах различные исследователи объективно и независимо пришли к выделению в фанерозойской истории одних и тех же кризисных геобиособытий.

Если считать, что за 570 млн. лет (с начала кембрия до среднего миоцена) проявилось 17 кризисных геобиособытий, то их средняя периодичность составляет 33,5 млн. лет, а если 18 (есть и такая точка зрения), то 31,6 млн. лет. Периодичность континентальных базальтовых излияний для времени 0-250 млн. лет определена в 32 ± 1 млн. лет; периодичность проявления карбонатитовых интрузий - в 34 ± 2 млн. лет; кимберлитовых интрузий - в 35 ± 1 млн. лет; периодичность спре-динга - в 34 ± 2 млн. лет; падение уровня моря — 33 ± 1 млн. лет; проявление тектонических максимумов - в 33 ± 3 млн. лет; появление импактных кратеров - в 32 ± 2 млн. лет; проявление массовых вымираний - в 24-33 млн. лет.

Таким образом, средняя периодичность различных геологических, биологических и даже космических событий (падение космических тел и образование импактных кратеров), по данным разных авторов, составляет около 30 млн. лет.

В первом фанерозойском галактическом году (кембрий-девон, 216 млн. лет) проявилось семь кратковременных эпох накопления морских радиоактивных ураноносных сланцев, совпадающих с эпохами трансгрессий. С позиций тектоники плит подъем уровня моря во время трансгрессии определяется возрастанием скорости спрединга, интенсивным поступлением мантийного матери-ала и формированием протяженных поднимающихся срединно-океанических хребтов. Это уменьшает емкость океана, определяет повышение уровня моря и трансгрессию на сушу. С этих пози-, ций формирование радиоактивных черных сланцев происходило в эпохи усиления рифтогенеза, возрастания скоростей спрединга и поступления в океаны по разломам значительных объемов мантийных базальтов. В соответствии с пульсационной гипотезой подобные события происходили в эпохи расширения Земли.

Второй галактический год (начало карбона - конец юры, 216 млн. лет), как и первый, характеризуется проявлением семи кратковременных эпох накопления морских радиоактивных черных сланцев, семи трансгрессий и семи крупных биологических событий, которые отличаются ано-. мально высокой биопродукцией фитопланктона, интенсивным вымиранием существовавших и возникновением новых видов организмов. Почти во все эти эпохи накапливались не только черные сланцы, но и иридий; интенсивно формировались промышленные месторождения урана.

Третий галактический год начался с конца юры - начала мела и продолжается до настоящего „времени. В этом пока не завершенном году проявилось пять основных эпох накопления черных радиоактивных сланцев, характеризующихся также повышенной концентрацией иридия и проявле. нием интенсивных базальтовых излияний на континентах. В соответствии с построениями Дж.Сепкоски, всем этим пяти крупным событиям соответствуют максимумы вымирания морской фауны (на границе юры и мела, сеномана-турона, мела и палеогена, в эоцене-олигоцене и среднем-верхнем миоцене). Правильнее все же, по мнению Э.Д.Кауфмана (1986) и С.Г.Неручева (1999), говорить не о событиях вымирания, а о событиях возрастания интенсивности мутационного процеСт са в условиях повышенной радиоактивности среды, поскольку эти эпохи характеризуются и всплеском таксонообразования. Типичным для этих событий было также глобальное "цветение" фитопланктона, в основном цианобактерий, накапливавших уран и постепенно за счет отмирания выводивших его избыток в осадки.

Таким образом, периодическая система кризисных геобиособытий, по С.Г.Неручеву, включа-ет в себя большие периоды (галактические годы) с продолжительностью в 216-217 млн. лет и соподчиненные им более мелкие события с периодичностью проявления около 33 млн. лет; каждое .геобиособытие следующего галактического года происходит через 216-217 млн. лет после проявления его аналога в предшествовавшем галактическом году, т.е. ровно через галактический год. Земля и ее биосфера существуют и развиваются, подчиняясь строгой ритмичности, как очень сложная саморегулирующаяся космическая система. Как земной год определяется временем обращения Земли вокруг Солнца, так и галактический год Солнечной системы определяется временем ее обращения по эллиптической орбите вокруг центра Галактики и составляет, по астрономическим расчетам П.П.Паренаго (1950, 1952), 212 млн. лет, а по абсолютной геохронологии периодических земных событий - 216-217 млн. лет.

С.Г.Неручев и другие ученые считают, что разные по продолжительности времена галактического года связаны с изменением скорости движения Солнца и Солнечной системы по галактической орбите. В апогалактии ("летом") Солнце движется со скоростью 800 км/с, в перигалактии ("зимой") - 400 км/с. Вследствие изменения масс и пульсации тел Солнечной системы, Солнце должно разогреваться в апогалактии и охлаждаться в перигалактии. Это вызывает активизацию геологических процессов "летом" и гляциальные события "зимой".

Преобладающая часть земных гляциальных событий действительно приходится на "осенне-зимний" период при снижении абсолютной скорости Солнца (оледенения конца ордовика - начала силура, конца перми - начала триаса, раннеюрское гляциальное событие, палеогеновые и неогеновые гляциальные события). В противоположность этому "весенне-летний" период характеризуется проявлением активного углеобразования и угленакопления, формированием во втором и третьем галактических годах более 70% мировых запасов углей.

Таким образом, между апогалактием ("лето") и перигалактием ("зима"), т.е. во время большей части галактического года происходит спокойная эволюция земной коры и биосферы, нарушаемая каждые 30 млн. лет проявлением кризисов, скачков в развитии подчиненного значения. Закономерная периодичность проявления кризисов в развитии Земли и ее биосферы, как и продолжительность галактического года, несомненно обусловлены влиянием космоса. В указанную периодичность вписываются и импактные события, т.е. образование кратеров вследствие ударов о Землю космических тел.

Таким образом, наиболее вероятная косми-ческая причина кризисных событий усматривается в регулярных пересечениях Солнечной системой галактической плоскости со сгущениями материи, происходящих каждые 33 ± 3 млн. лет вследствие вертикальной осцилляции Солнца при движении по орбите вокруг центра Галактики.

Изучение этих и других периодических процессов в литосфере и биосфере нашей планеты продолжается и, возможно, приведет в дальнейшем, при накоплении достаточного количества данных, к пересмотру принципов построения глобальной геохронологической шкалы.

14 августа 2012 /
Похожие новости
Чем управляются процессы цикличности?
Энергетика тектоногенеза Земли
Ритмичность природных процессов географической оболочки
Геохронологичекая шкала
Периодичность и эволюция осадочного процесса. Периодичность осадконакопления
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Столица России?
Ответ:*
Введите код: