|
|
|
|
Прежде всего следует определить смысл понятия "возраст Земли". Если в качестве рабочей гипотезы принять гипотезу холодного, планетезимального, образования солнечной системы, то за начало отсчета наиболее уместно принять такой момент, когда консолидированная земная масса начинает дифференцироваться на кору и мантию. Как мы увидим в следующей главе, на протяжении значительного периода ранней истории Земли происходило выделение расплавленного железа в ядро, и, следовательно, этот период здесь рассматриваться не" будет.
Так как возраст древнейших земных пород, определенный самыми надежными методами, составляет более 3 млрд. лет, Земля должна иметь по меньшей мере тот же возраст. В таком случае наша проблема заключается в том, чтобы определить время, прошедшее с "момента" образования коры до начала кристаллизации этих древних пород земной коры.
Один из возможных подходов к решению проблемы - оценка среднего относительного содержания изотопов урана и свинца в образованиях земной коры. Если предположить, что со времени своего формирования кора остается замкнутой системой (по крайней мере в отношении содержания урана и свинца), то, зная содержание радиогенных изотопов 207РB и 20ФB, при условии, что нам известны периоды полураспада изотопов урана, можно оценить возраст Земли. Однако нам необходимо также знать начальное содержание 209РB и 207РB в коре, для того чтобы определить, какая часть современного радиогенного РB образовалась в результате распада урана на протяжении истории Земли. Нет причин полагать, что эти изотопы отсутствовали в первичной земной коре. Однако мы можем оценить верхний предел возраста Земли, если просто примем, что среднее содержание 207РB в современной земной коре всецело определялось распадом 235U. Результат оказывается равным 5,5- 6,0 млрд. лет. Таким образом, величина возраста Земли лежит где-то между 3,2 и 5,7 млрд. лет.
Наша проблема была бы безнадежно трудной, если бы не то счастливое обстоятельство, что отношение изотопов свинца в первичной земной коре удается оценить на основании данных, полученных на троилитной фазе железных метеоритов. В данном случае исходят из допущения, согласно которому Земля и родительские тела метеоритов сформировались в одно и то же время, так что отношение изотопов свинца в участках метеоритов, не содержащих урана, по существу такое же, как и в примитивной земной коре.
С помощью масс-спектрометра легче измерять отношения изотопов, чем их абсолютные количества, удобным же стандартом для масс-спектрометрических определений служит нерадиогенный изотоп свинца 204РB.
Если Земля и родительские тела метеоритов сформировались в одно время, то определение возраста самих метеоритов должно дать те же результаты, что были получены для возраста Земли. Так оно и оказалось на самом деле, по крайней мере при использовании двух указанных методов. При использовании уран-свинцового метода применительно к кремнийсодержащей фазе каменных метеоритов получаются значения примерно 4,5 млрд. лет. При помощи метода, который обсуждался в предыдущем разделе, был проведен анализ большого числа каменных метеоритов с различными отношениями общего рубидия к общему-стронцию.
Большой разброс получается только при использовании калий-аргонового метода; для каменных метеоритов результаты варьируют в пределах от 0,5 до 5 млрд. лет, для некоторых железных метеоритов - от 7 до 10 млрд. лет. Такой разброс, однако, может объясняться разной скоростью потери аргона различными метеоритами.
Несмотря на ненадежность данных, получаемых с помощью применения калий-аргонового метода, можно, основываясь па всех остальных результатах, полагать, что вероятный возраст земной коры составляет около 4,55 млрд. лет.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функции и свойства живого |
|
|
|
|
|
|
|
