шпоры стратиграфия. Ответы на стратиграфию. 16 Предмет, задачи и принципы стратиграфии
 Скачать 2 Mb.
|
|
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.     18. Биостратиграфические подразделения (биозона, комплексная зона, филозона, акмезона).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. |