Хронотон как единица геологического времени¶

Хронотон — общее наименование для любого подразделения геологического времени в стратиграфической и геохронологической шкале. Термин применяется как родовое понятие к временным отрезкам разного ранга — от эона до хрона (века), а также к их совокупностям. Каждому хронотону в идеале соответствует определённый объём горных пород — хроностратиграфическое подразделение, что отражает принцип параллелизма времени и отложений.

¶Место в геохронологической шкале

Геохронологическая шкала построена по иерархическому принципу: подразделения более высокого ранга делятся на подчинённые. Основные ранги хронотонов приведены в таблице.

Совокупность всех хронотонов образует геохронологическую шкалу — международный стандарт, координируемый Международной комиссией по стратиграфии при Международном союзе геологических наук. Шкала непрерывно уточняется: границы уточняются радиометрическими датировками и биостратиграфическими маркерами.

¶Принципы выделения и датирования

Выделение хронотона опирается на несколько взаимодополняющих методов.

• Биостратиграфия — ведущий метод для фанерозоя. Границы проводят по появлению или исчезновению руководящих ископаемых видов (аммонитов, фораминифер, конодонтов, планктонных микроорганизмов).
• Радиоизотопное датирование — даёт абсолютный возраст в миллионах или миллиардах лет (уран-свинцовый, калий-аргоновый, рубидий-стронциевый методы).
• Магнитостратиграфия — использует инверсии магнитного поля Земли, фиксируемые в породах.
• Секвентная стратиграфия и хемостратиграфия — анализируют циклы осадконакопления и изотопные аномалии (например, углеродные и кислородные).

Границы, принятые международным сообществом, фиксируются «золотым гвоздём» — точкой глобального стратотипа границы (GSSP), физически закреплённой в конкретном обнажении.

¶История понятия

Представление о последовательности слоёв и соответствующем им времени формировалось в XVII–XVIII веках. Николас Стено сформулировал принцип superposition — вышележащие слои моложе нижележащих. В конце XVIII века Уильям Смит установил, что слои можно сопоставлять по заключённым в них окаменелостям, что заложило основу биостратиграфии.

В XIX веке были выделены крупные подразделения — системы (периоды), многие из которых названы по регионам: юрская — по Юрским горам, девонская — по графству Девон, пермская — по городу Пермь. Терминология хронотонов окончательно оформилась в XX веке, когда Международный геологический конгресс начал утверждать единые шкалы. В 2004 году был ратифицирован эдиакарский период, а в 2018-м — северогривийский и гренландский века, что показывает: шкала остаётся предметом активных исследований.

¶Фанерозой: краткая характеристика

Фанерозойский эон, начавшийся около 539 млн лет назад, делится на три эры.

• Палеозой (539–252 млн лет назад) — включает кембрий, ордовик, силур, девон, карбон и пермь. Отмечен «кембрийским взрывом» — резким ростом разнообразия животных, выходом жизни на сушу, появлением лесов и первых рептилий.
• Мезозой (252–66 млн лет назад) — триас, юра, мел. Господство динозавров, появление птиц и млекопитающих, распад Пангеи. Завершается мел-палеогеновым вымиранием.
• Кайнозой (66 млн лет назад — настоящее время) — палеоген, неоген, квартер. Расцвет млекопитающих, появление приматов и человека, серия ледниковых эпох.

¶Докембрий

Большая часть геологической истории — около 88 % — приходится на докембрий. Его делят на архей, протерозой (иногда рассматриваемые как эоны) и катархей (гадей). Дробность шкалы здесь ниже из-за скудости палеонтологических данных и метаморфизма древних пород. Границы докембрийских подразделений устанавливаются преимущественно радиометрически.

¶Значение и применение

Хронотоны — рабочий инструмент геологии, палеонтологии, нефтегазовой отрасли и горного дела. Они позволяют:

• сопоставлять разрезы разных регионов и континентов;
• определять возраст рудных и нефтегазоносных толщ;
• реконструировать климат и биосферные события прошлого;
• планировать поисковые работы и оценивать ресурсы недр.

Без единой временной шкалы корреляция геологических данных была бы невозможна, поэтому её уточнение остаётся одной из центральных задач наук о Земле.

¶Проблемы и дискуссии

Шкала не является окончательной. Спорными остаются границы некоторых ярусов, особенно в докембрии и в отложениях, бедных ископаемыми. Отдельная проблема — различие между «временем» и «породами»: не все временные интервалы представлены непрерывным осадконакоплением, поэтому хроностратиграфические подразделения могут быть неполными. Кроме того, терминология в разных странах и научных школах иногда расходится, что требует согласования на международном уровне.