Относительная геохронология

Еще с XIX в. ученые разделили историю Земли на отрезки отличающиеся друг от друга по набору населявших планету организмов. Получается геохронологическая шкала – календарь событий земной истории. Границы разделов определяются циклами движений земной коры и массовым вымиранием одних организмов и приходящим им на смену другим. Одной из главных задач геологии является воссоздание истории развития Земли. Это возможно только, если известен относительный возраст осадочных отложений, слои которых перекрывают друг друга и если определена последовательность внедрения интрузий и их соотношение с вмещающими породами. (Интрузия – внедрение магмы в земную кору, в результате образуется магматическое тело, затвердевшее под землей.)

Было установлено, что каждый слой отделяется от соседнего ясно выраженной поверхностью. В океанах, морях, озерах слои накапливаются горизонтально и параллельно. Принцип первичной горизонтальности важен для стратиграфического метода определения возраста. Еще в 1669 г. датский естествоиспытатель Николаус Стенон выдвинул принцип суперпозиции, заключающийся в том, что каждый вышележащий в разрезе слой моложе нижележащего. У каждого слоя имеется кровля и подошва. Они могут быть смяты в складки и даже перевернуты. Всё равно кровля остается кровлей, подошва – подошвой.

Рис. 6.1. Горизонтальное залегание слоев.

Рис. 6.2. Складчатое залегание слоев.

Принцип суперпозиции Н. Стенона позволил описать толщи пород, состоящие из многих слоев и установить изменения их во времени.

Если в каком-нибудь слое находится обломок, валун или глыба какой-то другой породы, то она древнее, чем этот слой. То же и в интрузивных образованиях и лавовых потоках. Любое включение – ксенолит – является более древним. Это положение называется принципом включений.

Английский геолог Джеймс Хаттон (по другой транскрипции Геттон) установил принцип пересечения, заключающийся в том, что любое геологическое тело магматических или осадочных пород, пересекающих толщу слоев, моложе этих слоев.

Рис. 6.3. Интрузия (лакколит) в осадочной толще пород.

Итак, метод изучения слоев, их взаимоотношений друг с другом, последовательности событий во времени называется стратиграфическим методом.

Если вышележащая толща (или комплекс слоев) налегает на подстилающие толщи без перерыва в накоплении осадков (в осадконакоплении) такое залегание слоев называется согласным. В случае, когда между вышележащей и нижележащей толщей стратиграфическая последовательность прерывается, т.е. наступает перерыв в осадконакоплении – это называется стратиграфическим несогласием (или стратиграфическим перерывом).

Слой, заметно выделяющийся по литологическим признакам (составу, зернистости, цвету и др.) распространенный на большой площади и легко прослеживающийся на местности называется маркирующим горизонтом (от франц. «маркер» – отмеченный).

Можно сопоставить горные породы и определить их относительный возраст по их составу. Однако этот метод применим только на коротких отрезках, т.е. в близко расположенных точках. Установлено, что горные породы совершенно разного возраста могут иметь один и тот же состав.

Наиболее надежным методом установления относительного возраста горных пород является палеонтологический метод, основанный на изучении древних окаменелых останков животных, отпечатков листьев растений и раковин моллюсков. Их находят в осадочных горных породах, слагающих верхнюю часть земной коры.

Лучшего всего сохраняются твердые окаменелые части организма – раковины, панцири, кости. Наилучшие условия для захоронения в осадке отмирающих организмов создаются в морских бассейнах, в континентальных отложениях встречаются в основном растительные останки и лишь редкие скопления костей наземных животных. Органический мир в ходе геологической истории претерпел значительные изменения от остатков примитивных организмов, встречающихся в древних слоях земной коры, до остатков высокоорганизованных животных и растений, соответствующих по времени новейшим отложениям.

Существуют формы ископаемых организмов, которые имеют широкое площадное распространение и очень узкий вертикальный интервал, т.е. они жили короткое время. Такие организмы называют руководящими формами. Присутствие этих форм в слоях разных отложений свидетельствует о том, что они имеют один и тот же возраст (несмотря даже на разный литологический состав).

Корреляция (сопоставление) геологических разрезов осуществляется на основе литологии, т.е. особенностей состава пород (на коротких участках, при наличии обнажений горных пород) на основе выяснения и сопоставления руководящих форм. Для корреляции геологического разреза применяются и современные геофизические методы. Это непрерывное сейсмическое профилирование. Метод осуществляется с корабля и основан на различном отражении сейсмических волн от слоев разной плотности. Он называется сейсмостратиграфическим и позволяет получать геологический профиль на расстоянии десятков километров и коррелировать разрез по рисунку отражения от подошвы и кровли слоя.

Используется палеомагнитный метод, основанный на остаточной намагниченности пород. Так как все породы (осадочные и магматические) в момент образования приобретают намагниченность, т.е. полюса менялись местами в смену полярности намагниченности. Разработана подробная шкала полярности для фанерозоя. Особенно успешно применяется для мезозоя (MZ).

Электрокаротаж. Метод электроразведки применяемый в скважинах и позволяющий выявить пласты по разному удельному сопротивлению пород ρ.

Дата добавления: 2015-05-10