Реферат Физика земли. Реферат Методы определения возраста горных пород
 Скачать 33.16 Kb.
|
|
Министерство образования и науки РФ Кафедра технологии геологической разведки Допускаю к защите Руководитель ___________ РЕФЕРАТ «Методы определения возраста горных пород» по дисциплине «Физика Земли» Выполнил студент группы: ТГз-16 Гармаев В.И. Проверил _________ Петренко А.В. подпись И.О.Фамилия Реферат защищен с оценкой______________________ Иркутск 2018 г. СодержаниеВведение 3 1.Методы определения возраста горных пород 4 1.2 Абсолютные методы определения возраста горных пород 4 1.3 Относительные методы определения возраста горных пород. 6 1.4 Геохронологическая и стратиграфическая шкала. 9 1.5 Роль в геологии и других науках. 11 Заключение 12 Список использованной литературы 13 ВведениеДля восстановления истории земной коры огромную роль играет определение возраста горных пород и возраста Земли в целом. Изучением продолжительности и последовательности геологических событий занимается геохронология. В число задач этой науки входит и определение возраста Земли как целого. С этих позиций геохронологию можно рассматривать как часть общей планетологии. Геохронология в свою очередь подразделяется на абсолютную и относительную. Абсолютная геохронология устанавливает время возникновения горных пород в астрономических единицах (годах). Относительная геохронология изучает определение возраста горных пород относительно друг друга, т.е. для установления того, какие из пород древнее, а какие моложе. Цель реферата — ознакомиться с методами определения возраста горных пород, которые будут полезны мне в работе геологической отрасли. 1.Методы определения возраста горных породДля того чтобы объяснить современные различия в рельефе отдельных территорий, надо знать, как он образовался, какие изменения претерпел, знать геологическую историю территории, надо определить возраста горных пород. Возраст земной коры устанавливают путем изучения горных пород, слагающих эту территорию. Слой пород, особенно осадочных, служит надежным «документом» о прошлой жизни Земли, об истории ее развития. Если залегание пород не нарушено, то чем они выше, тем слой моложе. Самый верхний слой образовался позднее всех лежащих ниже. Изучением продолжительности и последовательности геологических событий занимается геохронология. Она в свою очередь подразделяется на два метода абсолютного возраста и относительного возраста. Абсолютная геохронология устанавливает время возникновения горных пород в астрономических единицах (годах). Относительная геохронология изучает определение возраста горных пород относительно друг друга, т.е. для установления того, какие из пород древнее, а какие моложе. 1.2 Абсолютные методы определения возраста горных породАбсолютные методы устанавливают время возникновения горных пород в астрономических единицах (годах). Относительные методы, как бы детально не были разработаны, не дают реального представления об истинной продолжительности отдельных периодов и эпох, а также о геологическом возрасте пород, да и Земли в целом. Вопросы об истинной продолжительности (в тысячах и миллионах лет) решает только абсолютная геохронология и ее методы. К абсолютному методу определения возраста горных пород относятся: 1. Изучение процессов радиоактивного распада. Процессы радиоактивного распада протекают самопроизвольно с постоянной скоростью, различной у разных 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. 2. 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. Самарий-неодимовый метод имеет преимущество перед другими методами. Оно состоит в том, что родоначальный и радиогенный изотопы по своим геохимическим свойствам чрезвычайно близки, и их миграция практически происходит в одинаковой степени, не нарушая радиоактивного равновесия в самой минеральной системе. 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. 3. Метод ленточных глин - основан на явлении изменения состава осадков, которые отлагаются в спокойном водном бассейне при сезонном изменении климата. За 1 год образуется 2 слоя. В осенне-зимний сезон отлагается слой глинистых пород, а в весенне-летний образуется слой песчаных пород. Зная количество таких пар слоев, можно определить - сколько лет формировалась вся толща. 1.3 Относительные методы определения возраста горных пород.Относительные методы определяют возраст пород и последовательность их образования стратиграфическими методами, а раздел геологии, изучающий взаимоотношения горных пород во времени и пространстве, называется стратиграфией (от лат. stratum-слой +греч. grapho). Методы относительной геохронологии подразделяются на:
Палеонтологические методы (биостратиграфия). В основе метода-определение видового состава ископаемых остатков древних организмов и представления об эволюционном развитии органического мира, согласно которого в древних отложениях находятся остатки простых организмов, а в более молодых - организмы сложного строения. Эта особенность используется для определения возраста пород. Метод определения относительного возраста слоев с помощью руководящих ископаемых так и называется метод руководящих ископаемых. Согласно этому методу одновозрастными являются слои, в которых содержатся близкие руководящие формы. Этот метод стал первым палеонтологическим методом определения возраста пород. На его основе была разработана стратиграфия многих регионов. Чтобы избежать ошибок, наряду с этим методом используется метод палеонтологических комплексов. В этом случае используется весь комплекс вымерших организмов, встреченный в исследуемой толще. При этом могут быть выделены: 1-ископаемые формы, жившие только в одном слое; 2-формы, впервые появившиеся в изучаемом слое и переходящие в вышележащий (проводится нижняя граница слоя); 3-формы, переходящие из нижнего слоя и закончившие свое существование в изучаемом слое (доживающие формы);4-формы, жившие в нижнем или верхнем слое, но не встреченные в изучаемом слое (верхняя и нижняя границы слоя). Не палеонтологические методы подразделяются на: -Литологические -Структурно-тектонические -Геофизические Литологические методы разделения толщ опираются на различия отдельных слоев, составляющих изучаемую толщу по цвету, вещественному составу (минералого-петрографическому), текстурным особенностям. Среди слоев и пачек в разрезе находят такие, которые резко отличаются по этим свойствам. Для отдельных регионов или возрастных интервалов маркирующим горизонтом могут быть прослои известняка, кремнистых сланцев, конгломераты и т.п. Минералого-петрографический метод применяется, когда отсутствует маркирующий горизонт и осадочная толща по литологическому составу достаточно однообразна, тогда для сопоставления в разрезе отдельных слоев и их относительного возраста опираются на минералого-петрографические особенности отдельных слоев. Например, в нескольких слоях песчаника установлены такие минералы как рутил, гранат, циркон и определили их % содержание. По количественному соотношению этих минералов разделяют толщу на отдельные слои или горизонты. Такую же операцию проводят в соседнем разрезе, а затем сопоставляют результаты между собой и проводят корреляцию слоев в разрезе. Метод трудоемкий – необходимо отобрать и проанализировать большое количество образцов. В тоже время метод применим для небольших площадей. Структурно-тектонический метод – в его основе лежит представление о существования перерывов в осадконакоплении на крупных участках земной коры. Перерывы в осадконакоплении наступают тогда, когда участок морского бассейна, где накапливалась осадочная толща, становится приподнятым и на этот период здесь прекращается формирование осадков. В отличие от литологического метода структурно-тектонический метод используется для сопоставления крупных стратиграфических подразделений в толщах. Частным случаем структурно-тектонического метода является метод ритмостратиграфии. В этом случае производят расчленение осадочного разреза на пачки, которые формировались в бассейне при чередовании погружения и поднятия поверхности осадконакопления, которое сопровождалось наступлением и отступлением моря. Такое чередование отразилось на осадочной толще как последовательная смена горизонтов глубоководных пород на мелководные и наоборот. Если такая последовательная смена горизонтов наблюдается в разрезе многократно, то каждую из них выделяют в ритм. И по таким ритмам сопоставляют стратиграфические разрезы в пределах одного бассейна осадконакопления. Этот метод широко используется для корреляции разрезов мощных угленосных толщ. Определение относительного возраста магматических пород и рудных жил (или даек. Процесс формирования магматических тел сопровождается их внедрением в осадочную толщу пород. Поэтому в основе определения их возраста лежит изучение взаимоотношений между магматическими и жильными телами и пачками осадочных пород, которые они пересекли, и возраст которых установлен. Геофизические методы основаны на сравнении пород по физическим свойствам. По своей геологической сущности геофизические методы близки минералого-петрографическому методу, поскольку и в этом случае выделяются отдельные горизонты, сопоставляются их физические параметры и по ним проводится корреляция разрезов. Геофизические методы не носят самостоятельного характера, а применяются в комплексе с другими методами. 1.4 Геохронологическая и стратиграфическая шкала.Возраст Земли оценивается в 4,5—4,6 млрд лет. На поверхности Земли не обнаружены горные породы или минералы, которые могли бы быть свидетелями образования планеты. Максимальный возраст Земли ограничивается возрастом самых ранних твёрдых образований в Солнечной системе — тугоплавких включений, богатых кальцием и алюминием (CAI) из углистых хондритов. Возраст CAI из метеорита Альенде по результатам современных исследований уран-свинцовым методом составляет 4568,5±0,5 млн лет[1]. На сегодня это лучшая оценка возраста Солнечной системы. Время формирования Земли как планеты может быть позже этой даты на миллионы и даже многие десятки миллионов лет. Последующее время в истории Земли было разделено на различные временные интервалы. Их границы проведены по важнейшим событиям, происходящим тогда. Во второй половине XIX века на II—VIII сессиях Международного геологического конгресса (МГК) в 1881—1900 гг. были приняты иерархия и номенклатура большинства современных геохронологических подразделений. Геохронологическая шкала создавалась для определения относительного геологического возраста пород. Абсолютный возраст, измеряемый в годах, имеет для геологов второстепенное значение. Стратиграфическая шкала– неотъемлемая составляющая геохронологической шкалы, являющаяся ее вещественным выражением. В случае если главным объектом геохронологической шкалы является геологическое время, то объектом стратиграфической шкалы являются вещественные комплексы пород, образовавшиеся в течение рассматриваемого геологического времени. По этой причине каждому геохронологическому подразделению соответствует стратиграфическое подразделение: эре – группа, периоду – система, эпохе – отдел, веку – ярус 1.5 Роль в геологии и других науках.Геологи, строители и другие специалисты могут получить сведения о возрасте горных пород при изучении геологических карт или соответствующих геологических отчетов. На картах возраст горных пород показывается буквой и цветом, которые приняты для соответствующего подразделения геохронологической таблицы. Сопоставляя показанный буквой и цветом относительный возраст конкретных пород и абсолютный возраст унифицированной геохронологической таблицы, можно предположить абсолютный возраст изучаемых пород. Инженеры- строители должны иметь представления о возрасте горных пород и его обозначении, а также использовать их при чтении геологической документации (карт и разрезов), составляемой при проектировании зданий и сооружений. ЗаключениеНаписав этот реферат, я изучил методы определения возраста горных пород, которые подразделяются на абсолютные и относительные методы. Абсолютная геохронология устанавливает время возникновения горных пород в астрономических единицах (годах). Относительная геохронология изучает определение возраста горных пород относительно друг друга, т.е. для установления того, какие из пород древнее, а какие моложе. Рассмотренные методы абсолютной и относительной геохронологии позволили определить возраст и последовательность образования горных пород, а также установить периодичность геологических явлений и выделить этапы в длительной истории Земли. Геологи, строители и другие специалисты могут получить сведения о возрасте горных пород при изучении геологических карт или соответствующих геологических отчетов. Список использованной литературы1. Соколовский А.К. Общая геология: Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Книжн. дом Университет, 465 с. – 2006 г. 2. Геология: учебник для студ. Высш. Учеб. Заведений / Короновский Н.В.; Н. А. Ясманов. – Изд. 7-е, перераб. — М.: Издательский ljv «Академа» — 448с. 2011 г. 3. Интернет-ресурсы: www.kabinetgeo.narod.ru; www.geokniga.org; http://studbooks.net |