Жердің және жер қыртысының геологиялық көнелігі жайлы мәліметтер

Бүгінгі таңда Жер планетасының көнелігі 4,6-4,5 млрд жыл шамасында деп есептелінеді. Бұл көрсеткіш жер бетіне некен-саяқ құлап тұратын жыныстар (метерориттер) көнелігін анықтау нәтижесінде табылған. Жыныстар астероидтардың, яғни шағын планеталардың сынықшалары деп есептеледі, сондықтан бұларды құрайтын заттар мен Жер болмысына тиесілі заттар тек тес болуы тиіс. Екінші сөзбен айтқанда, шағын планеталар да, Жер де бір ғана заттар есебіне қалыптасқан, бұл заттардың жалпы құрамы біртектес ғарыш шаңдары мен тозаңдарына сәйкес деп саналады. Слайда, біршама қомақты да ауқымды өлшемдермен сипатталатын Жердің дербес планета ретінде даралануы біршама ұзақ уақыттарды керек ететін болса, шағын планеталар өте тез уақыт аралығында қалыптасып үлгереді, сондықтан шағын планета заттарының көнелігі Жердің планета ретінде қалыптаса бастау уақытында дәл келеді деп. жорамалданады.

Ғарыш әлемінде ретсіз қалықтап жүрген жеке-дара ғарыш шаңдары мен тозаңдары есебінен дербес те бірегей дене ретінде бағдарлы түрде дами алатын біздің құт-мекеніміз Жер планетасының пайда болуы жаратылыстану бағытындағы ғылымдарыды, әсіресе астроном дар мен геологтарды дәйім ойландырып келген жұмбақ құбылыс. Бұл проблемадағы геологиялық тұрғыдан ең маңызды мәселелердің бірі-Жердің дербес геологиялық нысан ретінде қалыптасу ұзақтығын анықтау, яғни Жердің ғарыштық дене ретінде даралана отырып, өзінің бағдарлы түрдегі геологиялық даму процесін бастау уақытын нақтылау. Бұл сұраққа жауап алу үшін Жер бетінен табылған ең көне тау жынысының қалыптасу мерзімін анықтасақ жеткілікті, себебі, бұдан бұрын атап көрсеткеніміздей, планетаның сыртқы үш сферасы-атмосфера, гидросфера және литосфера қабаттары-сол Жердің геологиялық даму процесінің нәтижесі. Олай болса, литосфера құрамына кіретін жер қыртысына тән ең көне тау жынысының қалыптасу уақыты шамамен Жердің жеке планета ретінде дараланып біту мерзіміне (Жердің жеке планета ретінде даралану процесі Жер аккрециясы деп аталады), сөйтіп оның жаңағана қалыптасқын геологиялық дене ретінде дами бастау уақытына сәйкес келмек.

Жер қыртысынан (литосферадан) бұрын-сонда табылған ең көне тау жыныстарының “сұрғылт гнейстер” деп аталады, олардың геологиялық көнелігі 3,9-3,7 млрд жылмен өлшенеді. Бұл сандар Жердің планета ретінде даралану процесін (Жер аккрециясының) ұзақтығы 0,7-0,6млрд жылдан аспайтындығы, яғни оның біршама тез қалыптасып үлгергендігін көрсетеді (келтірілген сандар 4,6,-4,5 млрд жылмен өлшенетін Жердің қалыптаса бастау уақыты мен оның 3,9-3,7 млрд жылмен өлшенетін геологиялық белесінділігін бастау мерзімінің айырмасынан туындайды).

Планетаның бұдан кейінгі уақыттардағы даму барысын қадағалау жер қыртысына (литосфераға) тиесілі сан түрлі тау жыныстарының геологиялық көнелігін анықтау көмегімен жүзеге асады (тау жыныстарының геологиялық көнелігі дегеніміз сол тау жынысының түзілу яки қалыптасу уақыты). Екінші сөзбен айтқанда, жер қыртысындағы ұшырасатын, сондықтан да көзбен-көз зерттеуге болатын әр түрлі тау жыныстары қалыптасуының геотектоникалық ерекшеліктерін нақтылау және олардың геологиялық көнелігін анықтау шарлары бүкіл Жер планетасы дамуының ерекшеліктерін сатылай отырып саралауға мүмкіндік береді. Мұның өзі тау жыныстарының геологиялық көнелігін анықтау шаралары планетаның бағдарлы түрде даму ерекшеліктерін зерттеуде өте маңызды рөл атқаратындығын көрсетеді.

Геологияның іс-тәжірибесінде тау жыныстарының геологиялық көнелігін анықтаудың екі түрлі әдіс-тәсілі қолданылады, олар-тау жынысының салыстырмалы геологиялық көнелігін анықтау және олардың ақиқатты геологиялық көнелігін анықтау тәсілдері.

Тау жыныстарының салыстырмалы геологиялық көнелігін анықтау тәсілі Жерде тіршілік еткен көне организмдердің қазба қалдықтары мен тіршілік іздерін зерттеуге және оларды салыстыра саралауға негізделген.

Жер бетіндегі тіршіліктің алғашқы белгілері осыдан шамамен 3млрд жылдай бұрын пайда бола бастаған. Сол мерзімнен бастап, осыдан шамамен 570 жыл бұрын басталған кембрий кезеңі деп аталатын кезеңге шейінгі 2,5 млрд жылға жуық уақыт аралығында жер беті не негізінен өте қарапайым организмдер тіршілік еткен. Жер қыртысына тән тау жыныстарында аталған організм қалдықтары біршама сирек ұшырасады және құрылысы өте қарапайым бұл організм қалдықтары көмегімен оларды кіріктіретін тау жыныстарының геологиялық көнелігін дәлме-дел анықтау мүмкіндігі де онаша жоғары дәрежеде емес. Жер дамуының тек қана кембрій кезеңінен бастап планета бетінде тіршіліктің біршама күрделі түрлері пайда бола бастайды, бұлардың қазба қалдықтарын әдейі зерттеу нәтижесінде ғана оларды кіріктірген тау жыныстарының геологиялық көнелігін біршама дәл анықтау мүмкіндігі жүзеге асады.

Тау жынысына кіріккен фауна және флора қалдықтарын зерттеу арқылы сол тау жыныстарының геологиялық көнелігін анықтау шаралары мен біологія джәне геология ғылымдарыны бір-бірімен орайласу нәтижесінде қалыптасқан палеонтология деп аталатынарнаулы ғылым саласы айналасында.

Тау жыныстарындағы тірі організм қалдықтарын зерттеудің палеонтологиялық әдісі көмегімен жасақталған планета дамуының соңғы 570 млн. жылын қамтитын геологиялық уақыттың бірегей жержылнамалық шкаласы келтірілген Бұл шкаланың жасақталу принципі төмендегі тұжырымдарға негізделген : а) жер қыртысының кез-келген нақты даму кезеңі нақ сол кезеңге ғана тиесілі биологиялық түрлермен сипатталады; ә) аталған биологиялық түрлердің қазба қалдықтарын бір-бірімен салыстыра отырып зерттеу жер шарының әр түрлі аймақтарында түзілген , бірақ тектес организм түрлері қалдықтарын кіріктіретін барша шөгінді жыныс қабаттарын бір-бірімен сәйкестендіру мүмкіндігін тудырады.

Тау жыныстарының геологиялық көнелігін анықтаудың палеонтологиялық әдісі біршама қарапайым әдіс, сондықтан да ол геологияда өте жиі және кеңінен қолданылады. Алайда бұл әдістің кемшіліктері де жоқ емес. Бұл әдістің бірінші кемшілігі- палеонтологиялық әдіс көмегімен тау жыныстарының геологиялық көнелігін анықтау мүмкіндігі тек қана соңғы 570 млн. жылмен , яғни кембрий кезеңінен ( палеозой эрасынан) бергі мерзіммен ғана шектелетіндігі. Олай болса , Жер тарихының 3 млрд жылдан астам уақытты қамтитын фанерозойға дейінгі өте ұзақ мерзімі палеонтологиялық тұрғыдан сипатталмайтын болғаны. Палеонтологиялық әдістің екінші кемшілігі- оның көмегімен тау жыныстарының геологиялық көнелігін астрономиялық уақыт өлшемімен , яғни нақтылы жылдар есебімен анықтауға болмайтындығы. Шынында да, полеонтологиялық әдісті қолдана отырып, тау жыныстарының жалпылама қат-қабатталу ретін біршама дәл анықтауға болады, алайда оның көмегімен әрбір қабаттың қай кезінде қалыптасқандығын анықтау, немесе астыңғы қабаттың үстінгі қабатқа қарағанда қанша млн жыл бұрын қалыптасқандығын тап басып айту мүмкіндігі жоқ болып шығады.

Палеонтологиялық әдістің жоғарыда көрсетілген кемшіліктерін жою бағытындағы ізденістер тау жыныстарын анықтау геологиялық көнелігін анықтау тәсілін қалыптастырады. Бұл тәсіл тау жыныстары құрамында азын-аулақ болса да міндетті түрде болатын радиоактивті элементтердің өздігінен ыдырау процесінің сандық көрсеткіштерін саралауға негізделген. Уран, торий, калий, көміртегі т.б. элементтердің кейбір изотоптары өздігінен ыдырай отырып, басқа бір элементтердің изотоптарына айналатындығы, және әрбір элемент үшін осы өзгерістер жылдамдығы тұрақты екендігі белгілі болды. Әрбір радиоактивті элементтің жартылай ыдырау кезеңі деп аталатын осы өзгерістер жылдамдығы миллиондаған, тіпті миллиардтаған жылдармен өлшенуі мүмкін.