шпоры стратиграфия. Ответы на стратиграфию. 16 Предмет, задачи и принципы стратиграфии
![]()
|
16) Предмет, задачи и принципы стратиграфии. Стратиграфия – отрасль геологии, которая изучает пространственные и временные взаимоотношения геологических тел и устанавливает временную шкалу для датирования геологических процессов и событий. Задачи стратиграфии: 1. Расчленение конкретных разрезов и установление стратиграфических подразделений (стратонов). 2. Создание региональных стратиграфических шкал, выполнение с их помощью корреляции (сопоставление по возрасту) стратиграфических подразделений конкретных разрезов и построение стратиграфических схем для отдельных регионов. 3. Разработка общей стратиграфической (хронологической) шкалы, не имеющей пробелов (сводные разрез по Земле в целом), возрастная датировка стратонов путем их сопоставления с подразделениями ОСШ. Принципы: ОСНОВНЫЕ Принцип Стенона: 1.Первоначальное положение осадочных слоев практически горизонтально. 2. Первоначальное положение осадочных слоев практически горизонтально. 2) Принцип Гексли: 1. Одинаковые фауны одновозрастны. 2. Одновозрастные отложения содержат одинаковую фауну и одинаковый порядок ее следования в разрезе (принцип гомотаксальности). 3. Принцип Мейена (1989): Каждый признак ограничен по площади своего распространения. Метод подразумевает комплексирование признаков и прослеживание в пространстве попеременно тех или иных признаков комплекса . ОБЩЕГЕОЛОГИЧЕСКИЕ 4. Принцип актуализма Ч. Лайеля (1830) Современные природные процессы являются ключом к познанию процессов далекого геологического прошлого. 5. Принцип неполноты геологической летописи Ч. Дарвина (1859) В геологической летописи запечатлена лишь меньшая часть геологической истории. Большая часть приходится на перерывы, когда осадконакопление не происходило. 6. Принцип необратимости геологической и биологической эволюции Л. Долло Развитие органического мира на Земле представляет собой сложный спиралеобразный процесс движения от простого к сложному. Движение вспять невозможно! 7. Принцип Н.А. Головкинского (1868) – И. Вальтера (1894). В каждом осадочном слое одновозрастными можно считать только те осадки, которые отлагались вдоль береговой линии древнего бассейна. 17. Общая геохронологическая и стратиграфическая шкала: общие, региональные и местные стратиграфические подразделения. Стратотип. Стратон (стратиграфическое подразделение) - это группа слоев, обладающих общими свойствами (состав, свойства пород, палеонтологические остатки и др.) и залегающих в разрезе в определённой последовательности, отделённых стратиграфическими границами. ![]() ![]() ![]() ![]() 19. Биостратиграфический метод расчленения и корреляции. Точка ТГСГ. 19)Биостратиграфические методы устанавливают последовательность палеонтологических остатков в осадочных породах и используют эту последовательность для расчленения разреза, сопоставления и датирования возраста отложений. Основу метода составляют общая необратимость эволюции органического мира и быстрое расселение возникающих новых форм. Точка ТГСГ (Точка глобального стратотипа границы) — это точка, выбранная в конкретном разрезе толщи пород и в определенном географическом районе, являющаяся стандартом для определения нижней границы каждого подразделения Общей стратиграфической шкалы. 20. Литостратиграфические методы расчленения и корреляции. 20)В литостратиграфическом методе выделение слоёв происходит по литологическим признакам или комплексу признаков. Используется для расчленения геологического разреза и в меньшей степени корреляции. Признаки: Общий облик пород Петраграфический состав,минеральный состав Окраска Слоистость Цикличность Перерывы в осадконакоплении 21. Типы слоистости, геологическое значение ее изучения. 21. Типы слоистости, геологическое значение ее изучения. По морфологическим признакам различают 4 основных вида первичной слоистости: горизонтальная, волнистая, косая и градационная Горизонтальная слоистость характеризуется чередованием слоев, параллельных плоскости наслоения. Она образуется в спокойных условиях, вне течений и волнений. Тонкая горизонтальная слоистость может формироваться в спокойной обстановке в придонном слое и зависит от интенсивности поступления осадочного материала и его механических свойств. Слоистость бывает равномерной и неравномерной. Равномерная слоистость обусловлена закономерным ритмичным чередованием слойков. Неравномерная горизонтальная слоистость указывает на колебания в поступлении обломочного материала. Волнистая слоистость представляет собой чередование слоев, имеющих криволинейную выпукло – вогнутую форму. Этот вид слоистости характеризует волнение, т.е. разнонаправленные движения воды. Волнистая слоистость указывает на глубину не более 100 м, встречается, главным образом, в прибрежно-морских, заливных, реже – в пойменных отложениях. Косая слоистость формируется водным течением или воздушным перемещением зерен осаждающегося материала. Встречается в песчаниках, алевровитах, иногда в гравии и редко в глинах. Наклон косой слоистости направлен в сторону направления течения. Причина образования косой слоистости - турбулентный характер течения воды или ветра. При завихрении возникает торможение потока в каком-то слое воды или воздуха, и это приводит к падению вниз заторможенных зерен. Перенос может осуществляться морскими или озерными течениями, реками или ветром. ![]() Геологическое значение Слоистость отражает гидродинамику среды переноса и осаждения. Среда седиментации всё время находится в движении: изменяется скорость придонных течений, проявляется волновая деятельность, изменяется количество приносимого обломочного материала и т.д. 22. Цикличность. Ритмостратиграфический метод расчленения и корреляции. 22. Цикличность. Ритмостратиграфический метод расчленения и корреляции. Многократное чередование в толще одних и тех же последовательностей слоев Характерна для речных, угленосных, соленосных отложений, а также берегов и склонов морских бассейнов при закономерном повторении седиментологических процессов Флиш — серия морских обломочных осадочных горных пород, которая характеризуется закономерным чередованием нескольких слоев, гранулометрический состав которых уменьшается вверх по разрезу. Суммарная мощность флиша может достигать нескольких км. Варвы (годичная ленточная слоистость) ![]() Методы циклического анализа. Ритмостратиграфия Ритмостратиграфия заключается в изучении чередования различных пород в разрезах. Метод применим для ритмично построенных толщ: угленосных, соленосных, флишевых. 23. Перерывы в осадконакоплении. Маркирующие горизонты. ПЕРЕРЫВЫ В ОСАДКОНАКОПЛЕНИИ – промежутки времени разной длительности, в течение которых осадки в данном месте (участке, регионе) не накапливались. Продолжительность перерывов от промежутков времени между дождями, паводками реки и т.п. (т.е. менее года) до многих миллионов лет. В ряде случаев перерывы фиксируются по корам выветривания, палеопочвам, следам размыва, несогласным залеганиям. Слоистость осадков – результат относительно коротких перерывов. Существование перерывов без четко выраженных признаков не позволяет судить о продолжительности перерывов, существенно затрудняет возрастную корреляцию разрезов. Только комплекс независимых данных, включая магнитостратиграфические, позволяет в какой-то мере решать проблему. Маркирующий горизонт В Стратиграфическом кодексе РФ (2006) маркирующий горизонт прописывается не только как региональное, но и как местное стратиграфическое подразделение (статьи V.6 и V.14). Под маркирующим горизонтом понимают широко распространенные и фиксируемые на определенном стратиграфическом уровне относительно маломощные отложения (соотносимые по мощности с пачкой/слоем), хорошо отличимые по литологическим особенностям (наличию конкреций, скоплений определенных ископаемых остатков, цвету и др.) от выше- и нижележащих отложений. Маркирующий горизонт используется в первую очередь для корреляции удаленных разрезов на площади своего распространения. 24. Событийная стратиграфия. Примеры глобальных абиотических и биотических событий. Событийная стратиграфия (event stratigraphy), или стратиграфия по событиям, имеет своей целью изучение событий, документируемых в разрезах, и их использование в качестве опорных хронологических рубежей для совершенствования временной корреляции осадочных толщ. В строгом смысле слова она не является самостоятельной «стратиграфией», так как в ее задачи не входит выяснение пространственно-временных соотношений толщ пород. Она представляет собой метод мультидисциплинарных стратиграфических исследований осадочных и вулканогенно-осадочных комплексов верхнего докембрия и фанерозоя, направленных на изучение свойств пород, характера строения толщ, состава и разнообразия биоты на рубежах критических изменений или в событийных интервалах. Однако понятие «глобальная событийная стратиграфия», а чаще просто «событийная стратиграфия», широко вошло в литературу и используется в международной геологической практике. Событийная стратиграфия основана на концепции существования глобальных синхронных событий. Многие из этих событий приурочены к границам подразделений общей стратиграфической шкалы, и с начала ее становления были распознаны как крупные региональные перестройки. Глобальные абиотические события фиксируются в стратиграфических разрезах по изменениям вещественного состава, структуры, текстуры, химических, физических и других седиментологических характеристик пород, по содержанию изотопов кислорода, углерода и серы, по проявлению продуктов эксплозивной вулканической деятельности. Иногда внезапные и резкие абиотические изменения, связанные с процессами, происходящими в земной коре, называются геологическими событиями. К основным причинам абиотических событий относят особо значительные изменения уровня Мирового океана и климата, с которыми тесно связаны химические и физические свойства морской воды, поверхности Земли и атмосферы, приводящие к изменениям характера седиментации, биопродуктивности и эволюции биоты. Причинно-следственные взаимоотношения глобальных абиотических процессов и результирующих событий чрезвычайно сложны (рис. 10.1). Их последовательное или одновременное проявление воздействует на биоту и часто приводит к массовым вымираниям фауны и флоры. К глобальным биологическим или биотическим событиям относятся все внезапные или катастрофические события, затрагивающие биоту в границах определенного таксона (класса, отряда, семейства и др.), одной или нескольких групп организмов, а также палеоэкосистем в целом или их крупных частей. Биологическими обычно называются события, связанные с изменением таксономического состава организмов, к которым относятся события вымирания, появления морфологических структур и радиации. Перестройки в составе и структуре палеоэкосистем чаще классифицируются как биотические события. Однако такое разграничение терминов, особенно в западной литературе, по событийной стратиграфии не всегда соблюдается. Очень часто используется обобщенный термин «биособытие» (bioevent), смысл которого ясен только в определенном контексте. Постепенное снижение биоразнообразия, происходящее в течение более длительного времени, когда скорость вымирания таксонов превышает скорость их появления, обычно определяется термином «кризис». Сравнительные масштабы проявлений конкретных биособытий оцениваются по таксономическому рангу вымерших таксонов, а также по статистическим подсчетам общего количества вымерших, выживших и появившихся таксонов или по их процентному соотношению. При анализе биособытий также учитываются эволюционный уровень и роль в палеоэкосистемах конкретных групп, затронутых событием. Среди глобальных биологических событий наиболее распространены события массовых вымираний, появления новых морфологических структур и следующие за ними события увеличения разнообразия или радиации организмов. Пример характеристики глобальных биологических событий, распознаваемых в девонских разрезах. Ниже в качестве примера приводится краткая обобщенная характеристика событий девонского периода как наиболее хорошо изученных и распознаваемых в разрезах (Walliser / ed., 1995). Событие на границе силура и девона. Событие пятого порядка в кровле граптолитовой зоны Neocolonograptus transgrediens s. str. Вымирание на видовом уровне происходит среди брахиопод, хитинозоа и граптолитов. Также вымирают на этой границе морские эвриптериды и некоторые трилобиты, включая Illaenidae, приуроченные к-рифам, и большинство представителей Encrinuridae. Причина — изменения среды, включая седиментологические характеристики. Событие на границе лохкова и праги. Событие третьего порядка, совпадающее с кровлей темноцветных плитчатых известняков лохкова. Глобальное геологическое событие, распознаваемое по смене лохковских фаунистических ассоциаций пражскими. Причина — очень быстрое, но незначительное понижение уровня моря. 25. Основные понятия секвентной стратиграфии (осадочная секвенция, парасеквенс, пакет парасеквенсов – проградационный, ретроградационный, аградационный). Секвентная стратиграфия – изучение взаимоотношения циклически построенных и генетически связанных осадочных отложений в пределах хроностратиграфического каркаса. Парасеквенция – элементарная часть секвенции, последовательность слоев, гранулометрический состав которых закономерно увеличивается снизу вверх по разрезу и по направлению от открытого моря к береговой линии. Подошва (и кровля) парасеквенции формируется за счет резкого изменения уровня моря. Пакет парасеквенций – относительно согласная генетически связанная ассоциация слоев и пачек, ограниченных поверхностями морского затопления или коррелятивно связанными с ними поверхностями Ретроградационный тип напластования характеризуется: (1)смещением прибрежных фаций в сторону бассейна 9 (2)смещением прибрежных фаций в сторону берега (3)смещение фаций отсутствует (4)формированием донных конусов выноса (5)формированием врезанных долин 19) Аградационный тип напластования характеризуется: (1)смещением прибрежных фаций в сторону бассейна (2)смещением прибрежных фаций в сторону берега (3)смещение фаций отсутствует (4)формированием донных конусов выноса (5)формированием врезанных долин 20) Проградационный тип напластования характеризуется: (1)смещением прибрежных фаций в сторону бассейна (2)смещением прибрежных фаций в сторону берега (3)смещение фаций отсутствует (4)формированием донных конусов выноса (5)формированием врезанных долин 26. Геофизические методы расчленения и корреляции: метод анализа каротажных диаграмм. ![]() ![]() ![]() 27. Магнитостратиграфический метод в стратиграфии. 27. Магнитостратиграфический метод в стратиграфии. Магнитостратиграфия – раздел стратиграфии, изучающий пространственно-временные взаимоотношения слоистых пород с помощью их магнитных характеристик. Объектами магнитостратиграфических исследований являются осадочные, вулканогенно-осадочные и вулканогенные толщи, представленные разнообразными типами пород. Наиболее благоприятными для проведения магнитостратиграфических исследований являются алевролиты, глины, тонкозернистые песчаники, пелитоморфные известняки, мергели; эффузии основных лав, бокситы. Малопригодны для палеомагнитных определений кварцевые пески, битуминозные и диатомовые глины, грубозернистые песчаники. Носителями палеомагнитной информации в породах являются зерна минералов-ферромагнетиков – веществ, в которых атомные магнитные моменты располагаются упорядоченно. Магнитостратиграфические подразделения (МП) – это совокупности горных пород в ненарушенном разрезе, объединенные по сходным магнитным характеристикам, отличающимся от подстилающих и перекрывающих слоев (магнитополярные и магнитные). Магнитополярные подразделения – совокупности геологических тел в первичной последовательности залегания, объединенные одним типом магнитной полярности, отличающей их от подстилающих и перекрывающих слоев. Магнитостратиграфическая шкала полярности строится путем сопоставления (привязки) опорных магнитостратиграфических разрезов с подразделениями Общей стратиграфической шкалы (в основном, по радиологическим и палеонтологическим данным). В качестве палеомагнитной характеристики общего стратиграфического подразделения используется последовательность магнитозон (колонка магнитной полярности), установленная в специально выбранном эталонном, стратотипическом разрезе или сводном разрезе. Среди магнитополярных подразделений различают общие, региональные и местные. Ранг магнитостратиграфических подразделений определяется по их соответствию подразделениям Общей стратиграфической шкалы. Мегазона (по объему сопоставима с эратемой, более 100 млн лет), Гиперзона (с системой, 30-100 млн лет), Суперзона (отдел или несколько ярусов, 5-30 млн лет), Ортозона – основное подразделение - интервал с единичными подзонами противоположной полярности (ярус или части яруса, 0,5-5 млн лет), Субзона – элементарная единица магнитостра-тиграфической шкалы, сравнительно узкий монополярный интервал разреза (0,01-0,5 млн лет). Магнитные подразделения не имеют в своей основе изменений полярности геомагнитного поля и выделяются по совокупности численных магнитных характеристик (по значениям магнитной восприимчивости, остаточной намагниченности, по параметрам магнитной насыщенности и др.). Магнитные подразделения относятся к региональным и местным. 28. Сейсмостратиграфический метод в стратиграфии, его достоинства и недостатки. 28. Сейсмостратиграфический метод в стратиграфии, его достоинства и недостатки. Сейсмостратиграфический метод основан на стратиграфической интерпретации записей сейсмограмм. Сейсмические границы приурочены к границам литологических слоев. Нарушение параллельности сейсмических границ отражает поверхности несогласия Достоинства метода: - относительно небольшие финансовые затраты; - быстрота получаемых результатов (в десятки раз быстрее, чем многими традиционными методами) и их наглядность; - масштабность исследований (в смысле охвата значительных площадей осадочных бассейнов); - способность изучать осадочный чехол в труднодоступных и плохо обнаженных районах (акватории, болота и прочее); - возможность расчленять чехол на больших глубинах; -возможность получать трехмерное изображение. Ограничения метода: - сейсмостратиграфический метод работает только в осадочных бассейнах, где углы наклона пород, как правило, не выходят за пределы 10-20о; - требует совместного применения палеонтологического метода. Сейсмический метод использует звуковые волны для того, чтобы «просветить» ими подземное пространство. Существует несколько типов звуковых волн: продольные или P-волны, (P - давление) - в которых колебания совершаются вдоль направления распространения; поперечные или S-волны, (S - (сдвиг), распространяются в направлении, перпендикулярном к плоскости, в которой происходят колебания частиц среды; поверхностные волны, распространяющиеся вдоль поверхности раздела двух сред (волны Лява и рэлеевские волны). Главное достоинство метода – скорость получаемых результатов и возможность использования в труднодоступных и плохо обнаженных районах. Применение сейсмических методов наиболее эффективно для определения поверхности погребенного рельефа, обнаружения массивных тел ископаемых рифов, антиклинальных структур и т.п., и в этой связи особенно востребованы в нефтяной геологии. Ограничения: применение только в осадочных бассейнах, где углы падения пластов пород не превышают 10-15 градусов. 29. Радиохронологические методы определения возраста. 29. Радиохронологические методы определения возраста. Методы определения АБСОЛЮТНОГО возраста горных пород, позволяющие установить время действия и продолжительность геологических событий. Основаны на самопроизвольном распаде неустойчивых изотопов некоторых радиоактивных элементов. Типы ядерного распада: Альфа-распад - из ядра радиоактивного элемента выбрасывается альфа-частица, соответствующая ядру гелия, несущему двойной положительный заряд. Обычно это происходит с наиболее тяжелыми элементами конца системы Менделеева (№81–92) - атомный вес элемента уменьшается на 4, порядковый номер элемента уменьшается на 2 Бета-распад - ядро самопроизвольно испускает бета-частицы — поток электронов, вылетающих из ядра с огромной скоростью. - атомный вес элемента не меняется, порядковый номер элемента увеличивается на 1 Электронный захват - поглощение орбитального электрона одним из внутриядерных протонов - атомный вес элемента не меняется, порядковый номер элемента уменьшается на 1 Условия использования радиохронометрических методов 1. Скорость распада радиоактивных элементов считается постоянной (обосновано теоретически и доказано опытным путем: при температуре 7000 ºС, давлении 200 бар, в сильном магнитном поле, при бомбардировке космическими лучами). Она характеризуется периодом полураспада. 2.Считается, что со времени образования минерала или породы не происходило привноса или выноса радиоактивного элемента или продукта его распада. |