Принцип последовательности образования геологических тел

Принцип  последовательности  образования геологических тел 

Прежнюю же интерпретацию этого принципа – последовательность залегания слоев в нормальном разрезе отвечает исторической последовательности их образования – нередко обозначают как «правило Стенона - Геттона» и рассматривают как частный случай принципа Н. Стенона.

Первичная формулировка принципа Н.Стенона уточнялась и расширялась многими исследователями. Одну из них, возможно, самую общую, предложил С. В. Мейен (1974) : «Временные отношения раньше/позже между геологическими телами определяются их первичными пространственными отношениями и (или) генетическими связями».

Так или иначе, ясно, что принцип Стенона служит основой для перевода пространственных отношений контактирующих тел в отношения временной упорядоченности. С этим принципом в стратиграфию входит понятие времени. Он же обеспечивает первую операцию стратиграфического исследования — расчленение любого геологического тела по разрезу и нередко выделение стратиграфического подразделения.

7. Б) Климатостратиграфия

Изменения климата, достаточно констрастные для того, чтобы их можно было фиксировать по характеру отложений и (или) изменениям биоты, устанавливаются в геологической истории с протерозоя. Для верхнего криптозоя и почти всего фанерозоя эти климатические изменения привлекаются главным образом для палеогеографических и общегеологических реконструкций. Совершенно иное значение приобретает регистрация климатических изменений для четвертичного периода.

Детальное расчленение и сопоставление разрезов четвертичной системы проводят на иной основе. Такой основой явились неоднократные смены резких похолоданий и потеплений климата, происходившие в конце плиоцена и в плейстоцене. Начиная с 1909 г., когда А. Пенк и Э. Брюкнер установили пять стадий альпийских оледенений, геологи, изучающие четвертичные отложения северной половины Евразии и Северной Америки, разрабатывают вопросы стратиграфии этой сложнопостроенной толщи, опираясь на различные палеоклиматические реконструкции.

В 1963 г. был предложен термин климатостратиграфия.

Климатостратиграфия — это системный подход, предполагающий использование комплекса методов (литологического, палеонтологического, геохимического, геоморфологического, изотопного и др.) для установления направленности и амплитуды климатических изменений.

Процесс осадконакопления столь же тесно связан с климатическим режимом, как и с режимом тектонических движений. Например, иссушение климата ведет к усилению эрозии и склоновых процессов в речном бассейне точно так же, как и тектоническое поднятие территории. И оба воздействия одинаковым образом будут отражены на гранулометрической кривой и в фациальном облике осадка. Увлажнение климата, наоборот, вызовет тот же ответ в осадконакоплении, что и тектоническое погружение. Таким образом, климатическому ритму будет отвечать седиментационный или, точнее, климатоседиментационный цикл. Фиксирование его всеми возможными способами и мето-дами и есть первая и главная задача климатостратиграфии.

Климатическия зональность — главный фактор, осложняющий климатостратиграфические построения. Известно, что в высоких широтах (50—80°) главными в изменении климата являются колебания температур, амплитуда которых увеличивается с широтой, в то время как в средних широтах (20—40°) — колебания увлажненности. Соответственно все экзогенные геологические процессы (эрозия, выветривание и т. п.), а также живые организмы в высоких широтах сильнее реагируют на изменение теплообеспеченности, а в средних широтах — на изменение увлажненности

Климатоседиментационные циклы в целом, а еще чаще их половины (например, лед-никовые и межледниковые отложения, лёсс и почва и т. п.), представляют собой картируемые геологические тела, т. е. местные стратиграфические подразделения.

Однако и при отсутствии седиментационного отражения климатические ритмы могут и должны использоваться при геологической съемке. Например, в фациально однородных озерных толщах континентов колебания климата устанавливаются по изменению комплекса спор и пыльцы, видового состава диатомовых или химического состава илов. Эти скрытые климатические ритмы (климатемы) не являются картируемыми геологическими телами, но служат корреляционными уровнями.

Таким образом, климатический ритм (цикл) может выступать как местное картируемое геологическое тело и/или как корреляционная «климатостратиграфическая зона». Эта двойственность вызывает некоторые трудности в терминологии.

Палеоклиматические реконструкции

Палеоклиматические реконструкции — обязательный элемент историко-геологических исследований. Методика их основана на использовании данных формационного анализа, литолого-минералогических и палеонтологических индикаторах климата. Эта методика достаточна для описания локальных палеоклиматов (климатов, синхронных форми-рованию осадков местных стратонов) или для подразделений общей геохронологической шкалы (века, эпохи, периоды). Но она недостаточна для климатостратиграфии, на-целенной на расчленение и корреляцию более дробных разрезов.

Литолого-фациальные исследования в рамках климатостратиграфии. Для палеоклиматических реконструкций эффективен учет текстурных особенностей пород. Наиболее информативны текстуры, отражающие динамику экзогенных процессов, связанных с фазовыми переходами воды в лед и обратно. Это разнообразные криогенные текстуры, возникающие при сезонном и многолетнем промерзании и оттаивании слоя: псевдоморфозы по жильным льдам, криосолифлюкционные текстуры горных склонов, текстуры течения,  гляциотектонические и гляциодиапировые и другие. Классификация и описание этих текстур даны А. И. Поповым [1967 г.], примеры использования криомерзлотных текстур для дробного стратиграфического расчленения четвертичных отложений — Ф. А. Каплянской и В. Д. Тарноградским [1974 г.]. По криогенным тек-стурам можно устанавливать наличие в данном районе в прошлом многолетней мерзлоты, судить об амплитуде сезонных температурных колебаний и тем самым о подразделении зоны многолетней мерзлоты на широтные подзоны.

Минералогический анализ — обязательная часть комплексной климатостратиграфической методики. При анализе терригенной компоненты главное внимание следует уделять разделению минеральных ассоциаций на олигомиктовые (состоящие из устойчивых, сортированных по размеру минералов), отражающие фазы теплого и влажного климата, и полимиктовые, отражающие фазы холодного или сухого климата. Весьма показательными могут быть различные коэффициенты устойчивости, например кварц-полевошпатовый и другие.

Определенное стратиграфическое значение могут иметь инженерно-геологические характеристики осадочных толщ, нередко связанные с климатическими особенностями осадконакопления. Например, замечено, что однородные отложения одинакового генезиса обладают большей плотностью в холодных условиях седиментации, меньшей — в теплых.

Химический состав отложений, особенно в горизонтах гипергенного преобразования (коры выветривания, почвы и т. п.), является одним из критериев детализации климатостратиграфического расчленения. В частности, показательны кривые изменения соотношения SiO2/Al2O3 илистой фракции: уменьшение миграционной роли кремния отражает нарастание холода и сухости. Кривая содержания СаСОз в морских, а отчасти и в озерных осадках также может отражать характер климатической обстановки, однако палеоклиматическая интерпретация ее должна учитывать различия в седиментационной обстановке

Особенности палеонтологических исследований в рамках климатостратиграфии.

Имеются три основных способа реконструкций климата, обусловленные миграцией широтных границ биоценозов: а) с использованием видовых индикаторов; б) с использованием морфологических индикаторов (фенозон); в) по смене доминантов в биоценозах.

1. Использование видовых биоклиматических индикаторов основано на экстраполяции  в прошлое современных экологических требований организмов. Зная предельные и оптимальные условия тепло- и влагообеспеченности современных видов флоры и фауны, а также их современные географические ареалы, можно,находя остатки этих видов в той или иной части разреза, предположить наличие в момент осадконакопления климатического режима, идентичного современному. Этот способ требует выбора видов с максимально уз-ким экологическим спектром и по крайней мере двух допущений, что экологическая связь вида со средой за прошедшее время не менялась и что встреченные остатки не переотложены. Достоверность проводимых реконструкций резко снижается с удалением в прошлое, поэтому указанный способ применим только для плейстоцена.

2. Использование морфологических статистических показателей основано на экстраполяции в прошлое формы и размеров частей организма или остатков скелета и раковин животных, обитающих ныне в том или другом климатическом поясе. Например, листья малого размера с изрезанным (или «рассеченным») краем характерны для растений, произрастающих в холодном климате, в то время как в теплом климате у растений развиты крупные листья с «цельным» гладким краем, сердцевидным основанием, кожистой поверхностью и пальметным расположением жилок. В условиях же влажного климата листья обычно имеют вытянутую вершинку — «капельный» конец. У некоторых видов фораминифер левозавернутые раковины встречаются преимущественно в горизонтах похолодания, правозавернутые — в горизонтах потепления. Размер раковин моллюсков в холодных водах всегда меньше, чем у того же вида, обитающего в более теплых водах, и т. д.

3. Использование смены доминантов в биоценозах основано на статистическом изучении количественных соотношений видов и родов. По ним выделяются так называемые ценозоны — стратиграфические интервалы с определенным устойчивым сочетанием видов или родов. Этот способ особо широко используется в палинологии. Как известно, спорово-пыльцевые, или палинологические  зоны отражают осредненный состав растительного покрова для довольно больших территорий. По данным спорово-пыльцевого анализа можно установить как локальный состав фитоценоза (болота, лесной опушки), так и зональный (поясной) тип растительного покрова. Последовательность палинозон по разрезу интерпретируется как смена доминантов, происходящая путем экологического замещения видов и фитоценозов под влиянием изменяющегося климата. Важно помнить, что такие смены доминантов происходят параллельно в различных фитоценозах в пределах целого климатического пояса, а нередко и соседних поясов. Метод ценозон дает хорошую основу для межрегиональной климатостратиграфической корреляции.

Палинологическое расчленение разрезов — наиболее действенный метод для выявления стадийных особенностей климатического ритма (тепло—сухо, тепло—влажно и т. д.). Несколько худшие результаты дает изучение флоры диатомовых и водной фауны, состав которых в большей мере отражает фациальную обстановку по сравнению с пыльцой, значительная часть которой переносится ветром.

Методы количественной термометрии. В климатостратиграфии усиленно развиваются методы количественной термометрии. К числу их относятся метод кальциево-магниевых, кальциево-стронциевых отношений, изотопно-кислородный, изотопно-углеродный и аминокислотный. Все они основаны на зависимости формирования СаСО3 раковин моллюсков и фораминифер, а также примесей Mg, Na, Sr от температуры окружающей воды, ее изотопного состава и солености. Получаемые этими методами значения температур донных либо поверхностных вод не являются абсолютными, так как специфичны для каждого вида и зависят также от ряда  факторов. Тем не менее они имеют важное значение для межрегиональной климатостратиграфической корреляции, не говоря уже о расчленении.

Региональная климатостратиграфическая корреляция

Первое, к чему приходит большинство обсуждающих проблему климатостратиграфической корреляции,— это необходимость различения региональных климатостратиграфических схем и общей климатохронологической шкалы.

В качестве региональных климатостратиграфических подразделений выделяются климатоосадочные циклы, которые могут быть уверенно «опознаны» в пределах достаточно крупного региона, являющегося частью широтного климатического пояса (например, прибалтийская часть ледниковой зоны, причерноморская часть лёссовой зоны.). Циклы «опознаются» по всей совокупности признаков, т. е. с помощью комплекса данных, входящих в характеристику корреляционного климатостратиграфического подразделения. Главными в этой характеристике являются все же палеонтологические данные.

Общая климатостратиграфическая шкала

На базе одних климатостратиграфических методов в большинстве случаев невозможно осуществлять межрегиональную корреляцию многочисленных местных ледниковий и межледниковий.  В «Стратиграфическом кодексе СССР» в качестве общего климатостратигра-фического подразделения плейстоцена предложен специальный таксон — звено, охватывающее сумму местных климатомеров. Однако и этот термин, по существу, является более биостратиграфическим, нежели климатостратиграфическим, поэтому на базе сопряженного использования изотопно-кислородной и палеомагнитной методик предложили шкалу изотопных «ярусов» для последнего 900-тысячелетнего интервала разреза глубоководных осадков океана. В настоящее время она может служить эталоном общей климатостратиграфической шкалы плейстоцена.

Привязка к этой шкале региональных палеоклиматических событий на суше возможна при условии:

а)   наличия такой же непрерывной последовательности климатомеров в конкретном континентальном разрезе;

б)   обязательного   использования   комплекса   радиометрических   и   палеомагнитных   методов.

Этим условиям отвечает опорный разрез Черноморского плейстоцена, для которого в получено 19 временных реперов, независимо подтверждающих друг друга.

30 ноября 2012 /
Похожие новости
Радиологический метод в стратиграфии
Местные стратиграфические подразделения
Методы изучения четвертичных отложений
Шпоры по стратиграфии - сам не знаю чьи, вот нашел на винте. Составлены не по нашим вопросам, но кое-что выбрать можно)) В полной новости тоже шпоры, выложил на сайте и в архиве. Сверяйтесь с вашими
Учение о фациях Лукашёв (гео-сервер) Пояснительная записка. Учение о фациях ― раздел литологии, изучающий изменение осадков по площади и во времени и условия, обусловливающие данные
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Сколько часов 1 сутках?
Ответ:*
Введите код: