Метод определения возраста пород

Классификация ископаемых остатков животных их жизнедеятельности

Понятие диагенеза

Осадок, накопившийся на дне водоема или на поверхности суши, обычно представляет собой неравновесную систему, состоящую из твёрдой, жидкой и газовой фаз. Между составными частями осадка начинается физико-химическое взаимодействие. Активное участие в преобразовании осадков принимают обитающие в иле организмы.Во время диагенеза происходит уплотнение осадка под тяжестью образующихся выше него слоев, обезвоживание, перекристаллизация. Взаимодействие составных частей осадка между собой и окружающей средой приводит к растворению и удалению неустойчивых компонентов осадка и формированию устойчивых минеральных новообразований. Разложение отмерших животных организмов и растений вызывает изменение окислительно-восстановительных и щелочно-кислотных свойств осадка. К концу диагенеза жизнедеятельность бактерий и других организмов почти полностью прекращается, а система осадок — среда приходит в равновесие.Продолжительность стадии диагенеза изменяется в широких пределах, достигая десятков и даже сотен тысяч лет. Мощность зоны осадка, в которой протекают диагенетические преобразования, также колеблется в значительном диапазоне и, по оценке большинства исследователей, составляет 10— 50 м, а в ряде случаев, по-видимому, может быть и больше.

Объектами палеонтологии - науки, изучающей органический мир прошлых геологических эпох, являются ископаемые остатки вымерших организмов, продукты и следы их жизнедеятельности. Сохранившиеся остатки ископаемых животных называются окаменелостями или фоссилиями (от лат. fossilis — погребенный, ископаемый). Процессы преобразования погибших организмов в ископаемые называют фоссилизацией.

Субфоссилии (с лат. sub – почти) представлены ископаемыми (почти ископаемыми), у которых сохранился не только скелет, но и слабоизмененные мягкие ткани. Самыми знаменитыми субфоссилиями являются мамонты в вечной мерзлоте, древесина, захороненная в торфяниках.

Эуфоссилии (с греч.еu – настоящий) представлены целыми скелетами или их фрагментами, а также отпечатками и ядрами. Скелеты и их фрагменты составляют подавляющее большинство ископаемых и являются основными объектами палеонтологических исследований. Отпечатки представляют собой уплощенные оттиски. Наиболее знаменитыми являются местонахождения отпечатков рыб, медуз, червей, членистоногих и других животных, найденные в юрских золенгофенских сланцах Германии и в вендских и кембрийских отложениях Австралии и России. От растений чаще всего встречаются отпечатки листьев, реже стволов, семян. Ядра в отличие от отпечатков являются объемными образованиями. Они представляют собой слепки определенных полостей. Среди ядер различают внутренние и внешние. Внутренние ядра возникают за счет заполнения породой внутренних полостей раковин двустворок, остракод, гастропод, брахиопод, аммонитов. Ядра растений чаще всего представляют отливы сердцевины стволов. На внутреннем ядре имеются отпечатки различных внутренних структур, а наружное ядро отражает особенности скульптуры раковины. Внешние ядра ребристые, шероховатые, грубые, а внутренние – гладкие, с отпечатками мускулов, связок и других элементов внутреннего строения.

Ихнофоссилии (с греч. ichnos – след) представлены следами жизнедеятельности ископаемых организмов. К ихнофоссилиям относят следы передвижения по поверхности грунта и внутри его: следы ползания и зарывания членистоногих, червей, двустворок; следы выедания, норки, ходы и следы сверления губок, двустворок, членистоногих; следы передвижения позвоночных.

Копрофоссилии (с греч. kopros – помёт, навоз) состоят из продуктов жизнедеятельности ископаемых организмов. Продукты жизнедеятельности червей и других грунтоедов сохраняются в виде валиков различной конфигурации. От позвоночных остаются копролиты – ископаемые экскременты. Но особенно удивительными кажутся продукты жизнедеятельности бактерий и цианобионтов в виде железной руды (джеспилиты) и известковых слоистых образований — строматолитов и онколитов.

элементов, причем эта скорость не зависит ни от температуры, ни от давления. Для каждого радиоактивного элемента экспериментальным путем точно определена скорость распада (период полураспада). Зная количество исходного радиоактивного элемента и продуктов его распада в горной породе, а также период полураспада, можно выяснить возраст этой горной породы. Расчет производят по специальным формулам. В настоящее время для определения абсолютного возраста горных пород используют данные, полученные в результате радиоактивного распада урана, тория, калия, рубидия, углерода и некоторых других элементов. Все эти элементы, кроме радиоактивного углерода, имеют длительные периоды полураспада — в сотни миллионов и миллиарды лет. В зависимости от конечных продуктов распада различают свинцовый, гелиевый, аргоновый и стронциевый методы.Свинцовый и гелиевый методы начали применять раньше, чем другие. В их основе лежит процесс превращения радиоактивного урана и тория в инертный газ гелий и свинец.

Для определения абсолютного возраста используют минералы, содержащие более 1% урана или тория, встречающиеся в магматических породах. Свинцовый метод употребляют чаще, чем гелиевый, так как он точнее.

Аргоновый метод основан на распаде радиоактивного калия и превращения его в инертный газ аргон (К40→Аг40). Он был разработан советскими учеными в 1949 г. и в настоящее время является основным. Этот метод можно применять для определения возраста магматических и осадочных пород, так как первичные калиевые минералы в большом количестве распространены в магматических (полевые шпаты, слюды) и осадочных породах (глауконит). В отличие от гелия аргон лучше сохраняется в кристаллической решетке минералов.

Стронциевый метод основан на радиоактивном распаде рубидия (Rb87→Sr87). Этот метод применим только для определения возраста древних, докембрийских пород, так как период полураспада Rb87 очень велик (50 млрд. лет).

Радиоуглеродный метод основан на изучении радиоактивного изотопа углерода С14 в растительной ткани (обычно в древесине). Этот изотоп образуется в атмосфере из азота N14 под воздействием космических лучей и усваивается живыми организмами. После отмирания организма.происходит распад С14 с определенной скоростью, что и позволяет определить абсолютный возраст захоронения организма и вмещающих его пород. Период полураспада С14 приблизительно равен 5,5—6 тыс. лет, поэтому этот метод используют для определения возраста молодых четвертичных отложений и в археологии (когда возраст объектов исследования не превышает 50—70 тыс. лет).

Радиометрические методы определения абсолютного возраста горных пород быстро развиваются и совершенствуются, область их применения непрерывно расширяется.Наибольшую ценность они имеют для изучения древних, докембрийских отложений. В последние годы широкое применение радиометрических методов привело к полному пересмотру стратиграфии докембрия.

Несмотря на большое значение, радиометрические методы все еще являются вспомогательными по ряду причин. Во-первых, невелика еще точность определения (ошибки составляют 3—5%); во-вторых, далеко не во всякой горной породе можно найти минералы с радиоактивными элементами; в-третьих, радиометрические методы весьма сложны и дорогостоящи. Указанные недостатки снимают ценность этих методов и пока не позволяют сделать их универсальными рабочими методами геохронологии.

Метод руководящих ископаемых. Для определения геологического возраста используют не все ископаемые организмы, а руководящие ископаемые.

Дата добавления: 2015-05-06