Слайд 1Цели и задачи исторической геологии
Слайд 2Цель – выявление процессов, происходивших в земной коре в течение
геологического времени, выяснение закономерностей ее развития, воссоздание с наибольшей полнотой
картин эволюции биосферы в прошлые геологические эпохи
Слайд 3Задачи:
1. Изучение залегания слоев горных пород, восстановление хронологической последовательности их
образования, определение относительного возраста – стратиграфия.
Данные каких наук использует стратиграфия?
2.
Анализ становления и развития жизни на Земле – палеонтология.
3. Восстановление физико-географических условий земной поверхности геологического прошлого – палеогеография.
4. Восстановление истории тектонических движений – региональная геотектоника и историческая геотектоника.
Слайд 45. Восстановление и объяснение истории вулканизма, плутонизма и метаморфизма –
геохимия и петрология.
6. Выявление особенностей размещения полезных ископаемых в земной
коре – учение о полезных ископаемых.
7. Установление строения и закономерностей развития земной коры – региональная геология, региональная и историческая геотектоника, геохимия, геофизика, петрология.
Слайд 5ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Короновский Н.В., Хаин В.Е., Ясманов Н.А. Историческая геология : учебник
для студ. высш. учеб. заведений. 2-е изд., перераб. и доп.
М.: Издательский центр «Академия», 2006.
2. Кагарманов А.Х. Историческая геология. Руководство к лабораторным занятиям. СПб, 1998.
3. Стратиграфический кодекс. Издание третье. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2006.
4. Владимирская Е.В., Кагарманов А.Х. и др. Историческая геология с основами палеонтологии. Л.: Недра, 1985.
9. Владимирская Е.В. Историческая геология. Методические указания к практическим занятиям. Л.: 1977.
Сайт для скачки«Геологическая школа МГУ»
jurassic.ru
Слайд 6ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И МЕТОДЫ ИСТОРИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ
СТРАТИГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД
Какие задачи решает стратиграфия?
Слайд 7Основные принципы, на которых базируются методы относительной геохронологии
1.Принцип Н.Стенона (1669)
– при ненарушенном залегании каждый нижележащий слой древнее покрывающего слоя.
Что
возможно, благодаря этому принципу?
2. Принцип Гексли (гомотаксиса или идентичности) – соответствие слоев в разных разрезах по признакам, одинаково упорядоченным в каждом разрезе.
Что возможно, благодаря этому принципу?
3. Принцип хронологической заменяемости признаков (принцип Мейена) – возможность подмены несамостоятельных признаков (редких) самостоятельными. Важен для прослеживания на местности слоев.
Слайд 8Основные правила стратиграфии
1. Правило Смита – одновозрастные осадки содержат одни
и те же близкие остатки ископаемых организмов.
2. Правило Геттона («закон
пересечений») – секущая магматическая порода всегда моложе той породы, которую она «рассекает».
3. Закон Долло о необратимости эволюции – организм никогда не может вернуться к предковому состоянию, даже если он окажется в обстановке близкой к условиям обитания предков.
Слайд 94. Правило Головкинского – в непрерывном разрезе осадочных толщ друг
над другом отлагаются осадки, которые могут образоваться рядом (по латерали)
на поверхности суши или на дне бассейна седиментации. При трансгрессии и регрессии моря смена осадков по вертикали соответствует их горизонтальной зональности. В каждой осадочной толще одновозрастные лишь те осадки, которые простирались параллельно береговой линии древнего бассейна.
Слайд 10Что такое геохронология?
Какие геохронологические методы существуют?
Что относится к методам
относительной и абсолютной геохронологии?
Слайд 11Методы относительной геохронологии
Слайд 12Биостратиграфия (палеонтологические методы)
Какой (какое) принцип (закон, правило) стратиграфии лежит в
основе палеонтологических методов?
Слайд 131. Архистратиграфические или руководящие группы организмов – позволяют проводить планетарные
корреляции: планктонные и нектонные организмы, быстро расселявшиеся по свету. Вспомнить
организмы!
2. Парастратиграфические группы – региональная биостратиграфия: бентос, расселявшийся только на личиночной стадии. Вспомнить организмы!
Для закрытых районов крайне важны микрофоссилии (фораминиферы, радиолярии, остракоды, конодонты, некоторые одноклеточные водоросли, споры и пыльца).
Слайд 15Метод руководящих ископаемых
Органические остатки, существовавшие незначительный промежуток времени, но расселившиеся
на значительной территории и в большом количестве.
Интервал существования рода или
вида руководящего организма - зона.
Руководящими формами являются – космополиты (широко распространенные виды), эндемичная фауна и флора (обитавшая на ограниченной территории) может использоваться только для местной стратиграфии.
Слайд 16Руководящие фауны: археоциаты –раннего кембрия, граптолиты – ордовика и силура,
конодонты – палеозоя, аммониты – юры и мела
Слайд 17В настоящее время этот метод применяют только с учетом рекурренции
фауны и флоры – при неоднократных перемещениях береговой линии (трансгрессиях
и регрессиях) возможен возврат прежней фауны и флоры, тогда в разрезе повторяются сходные руководящие комплексы.
Слайд 18Схема, отражающая появление рекуррентных комплексов фауны в разновозрастных, но одинаковых
по литологическим особенностям
осадках (по Р. Муру):
а — комплекс фауны
в черных сланцах, характерных для слоя 1, повторяющихся без существенных изменений выше по разрезу (слои 2 и
3); б — непрерывное накопление
черных сланцев в условиях многократного перемещения зоны седиментации
Слайд 19Метод комплексного анализа
Изучение распределения всех окаменелостей в разрезах,
установлении смены комплексов
и прослеживании выделенных комплексов от разреза к разрезу.
Устойчивость выделенных
комплексов проверяется в нескольких разрезах. Называют комплекс по типичному виду (вид-индекс). Этот метод позволяет установить естественные рубежи смены фауны и флоры. При его применении
также необходимо анализировать фациальные особенности
разреза.
Явление рекурренции также может осложнять применение этого метода
Слайд 20Выделение разновозрастных палеонтологических комплексов (по Е.В. Владимирской, 1985)
Слайд 21Рекурренция комплексов брахиопод и брюхоногих моллюсков в ильменских и бурегских
слоях (средний фран, верхний девон) Ильменского глинта
Слайд 22Филогенетический метод
Выяснение смены родственных организмов во времени, основывается на принципах
эволюционного развития. Потомки обычно устроены более прогрессивно, чем предки, и
их остатки будут встречаться в более молодых отложениях. Чтобы применить этот метод, надо выяснить филогенез конкретной родственной группы, т. е. установить:
1) когда появились данные организмы;
2) сколько времени они существовали;
3) кто и какие были их предки;
4) кто стали потомками и как они в свою очередь развивались.
Данный метод нуждается в хорошем палеонтологическом обосновании.
Слайд 23Схема филогенетических взаимоотношений видов нуммулитов, род Nummulites (по Г.И. Немкову)
Слайд 24Филогенетическое развитие аммоноидей от девона до мела (гониатиты D-P), цератиты
(T), аммониты (J-K)
Слайд 25Количественный метод корреляции
Использование математического аппарата для анализа палеонтологических комплексов. Сравнение
изучаемого слоя со слоями опорного разреза по содержанию общих окаменелостей.
Недостаток
метода?
Слайд 26Случаи, осложняющие применение биостратиграфических методов
I. Отсутствие или недостаточность палеонтологических данных
II.
Необычный или аномальный состав комплексов ископаемых организмов
1. первичные факторы;
2. вторичные
факторы
Слайд 271. Факторы первичного характера, возникшие в процессии эволюции биоты в
данном районе
Конвергенция - что это?
Замедленные темпы эволюции;
Параллелизм - независимое появление
сходных черт строения у разных групп организмов на основании особенностей, унаследованных от общих предков.
Эндемизм
Рекурренция
Суперститовые формы – отдельные формы или целые комплексы древнего облика, находящиеся в более молодых отложениях, чем те, для которых они обычно характерны. Пример?
Гетерохронное распространение форм и комплексов – особено актуально для квартера! Необходим фациальный контроль.
Слайд 29Параллелизм млекопитающих: сумчатый и плацентарный саблезубые тигры
Слайд 30Современная Latimeria – палеонтологический реликт (суперститовая форма с реликтовым ареалом);
современный Nautilus (суперститовая форма с обширным ареалом)
Слайд 312. Факторы вторичного характера, возникшие в результате переноса органических остатков
1.
Синхронный перенос – до или во время захоронения.
2. Асинхронный перенос
– переотложение окаменелостей из более древних отложений
Критерии:
характер сохранности;
возрастное различие коренных и переотложенных элементов
Слайд 33Тектоностратиграфические
методы
Вспомнить понятие тектонические циклы, фазы складчатости? Перечислите известные вам тектонические
циклы.
Какие критерии будут использоваться в данных методах?
Использование методов:
1. Региональная и
местная стратиграфия.
2. Расчленение докембрийских отложений
Слайд 34Метод сопоставления на
основе стратиграфических
перерывов
Основание - отложения, заключенные между сходными стратиграфическими
перерывами, должны быть одновозрастными.
Слайд 35Метод маркирующих горизонтов
Расчленение отложений – выделение интервалов разреза (слоев или
групп слоев), отличающихся от подстилающих и перекрывающих интервалов по цвету,
вещественному составу, текстуре, включениям и другим литологическим особенностям. Затем в разрезе устанавливают наиболее заметные, отличные от других слои и пачки.
Такие слои и пачки, узнаваемые в соседних обнажениях (скважинах) и прослеживаемые иногда на значительные расстояния, получили название маркирующих горизонтов. При их помощи сопоставляют разрезы между собой и строят сводные разрезы.
Слайд 36Копорская свита нижнего ордовика – «диктионемовые сланцы» - маркирующий горизонт
Слайд 37Примеры применения непалеонтологических методов при определении последовательности образования пород.
Условные
обозначения:
I—III—маркирующий горизонт—слой 6;
IV—изменение возраста слоя при перемещении береговой линии
(а, б, в—разновозрастные уровни);
V—верхний слой моложе
нижнего;
VI — интрузия 2 моложе вмещающей интрузии 1;
VII, VIII — выделение структурных этажей 1, 2 (а — гнейсы, б — песчаники, в — амфиболиты, г — аргиллиты);
IX—XI выяснение взаимоотношений с интрузией (IX—граниты моложе толщи сланцев 1; Х— конгломераты 3 с галькой гранитов, обнажение на задернованном склоне; XI — общая последовательность пород в стратиграфической колонке)
Слайд 38Ритмостратиграфия (циклостратиграфия)
Изучение закономерности чередования различных пород в разрезах, где часто
наблюдается повторение определенной последовательности пород через более или менее равные
по мощности промежутки. Такая ритмичность, или цикличность, характерна для многих осадочных толщ (угленосных, соленосных, флишевых, ленточных глин). Определяются наборы (ритмы) чередующихся пород и их границы. Мощность элементарных ритмов различна; от нескольких миллиметров до нескольких метров. Ритмичность бывает разных порядков.
Слайд 39Построение ритмограммы
а —разрез; б—разрез разделен на ритмы (I—IX), в—элементы ритмов
заменены условными знаками (произвольно); г—ритмограмма колонки ритмов заменены отрезками горизонтальных
линий (расположены друг от друга на равных расстояниях), границы элементов ритмов соединены прямыми линиями; д — ритмограмма того же разреза в более компактном и удобном виде: уменьшен вертикальный масштаб и убраны отрезки линий, обозначающих колонки ритмов (вертикальный масштаб ритмограмм выбирается произвольно, мощности элементов ритмов откладываются по горизонтали)
Слайд 40Ритмичное чередование светлых прослоев алевролитов и темных глинистых прослоев в
позднедевонских песчаниках южного берега оз. Ильмень (верхний девон, франский ярус,
ильменские слои)
Слайд 41Секвентная стратиграфия
Секвенция – стратиграфическая единица, сложенная согласной последовательностью генетически взаимосвязанных
слоев и, ограниченная в кровле и подошве несогласиями, либо соответствующими
им согласными поверхностями. В секвентной стратиграфии основное место занимает анализ секвенций, связанных с эвстатическими колебаниями уровня Мирового океана. При этом во время повышения уровня океана и трансгрессии, а затем падения уровня океана и регрессии в областях перехода от континента к океану сильно меняются пути, по которым транспортируется обломочный материал с суши в моря - системы трактов. Выделяются следующие состояния уровня океана:
низкое стабильное стояние,
подъем уровня,
высокое стабильное стояние,
падение уровня.
Три основных типа систем трактов континентальной окраины:
- низкого стояния,
- трансгрессивный
- высокого стояния.
Слайд 43Экостратиграфический метод
Экологическая стратиграфия, или экостратиграфия, т. e. стратиграфия, основанная на
принципах взаимодействия органического мира и среды. К экостратиграфии примыкает событийная
стратиграфия, которая выделяет и прослеживает следующие событийные отложения:
1) турбидиты, т. e. отложения мутьевых потоков, ко-
торые могут быть связаны с землетрясениями;
2) темпеститы, т. e. отложения штормов;
3) инундиты — отложения наводнений;
4) тиллиты и морены – отложения ледников;
5) импактиты – отложения ударных кратеров метео-
ритов;
6) восстанавливает эрозионные и седиментационные события. Среди морских отложений эрозионные события хорошо фиксируются появлением образований твердого дна (хардграундов). Кроме того, в морских и континентальных отложениях могут встречаться пепловые прослои – следы вулканических извержений.
Слайд 44График изменения числа видов организмов в ис-
тории Земли. Отчетливо видны
моменты массовых вымираний
Слайд 45Иридиевая аномалия – горизонт (показан стрелкой) на границе меловых и
палеогеновых отложений в штате Колорадо (США) считается результатом падения метеорита
на полуострове Юкатан
Кратер Чиксулуб расположен на п-ове Юкатан и
является следом грандиозного метеоритного воздействия, в
конце мезозойской эры. Структура имеет диаметр 180 км и около 900 м глубины. Внешний край кратера подчеркнут не-
большой депрессией глубиной 3–5 м при ширине 5 км.
Слайд 46Климатостратиграфический метод
Основан на чередовании в четвертичном периоде интервалов резкого похолодания
и потепления, что определило смену литологофациальных и палеонтологических комплексов. В
настоящее время метод используется и в дочетвертичной стратиграфии.
Например, с его помощью проведена нижняя граница венда по подошве лапландских тиллитов, свидетельствующих об оледенении.
Слайд 47Геофизические методы
Основаны на сравнении пород по их физическим свойствам. Они
применяются для корреляции разрезов между собой и с опорным разрезом,
возраст отложений которого определен другими методами.
Широко используется анализ результатов каротажа (геофизических исследований скважин). Наиболее распространен электрический каротаж.
Слайд 48Результаты электрического каротажа одного из
интервалов разреза по скважине. Условные обозначения:
1 –
песчаники, 2 – глинистые песчаники, 3 – нефтеносные пес-
чаники,
4 – глины, 5 – мергели
Слайд 49Палеомагнитный метод основан на явлении палеомагнетизма. При своем образовании горные
породы намагничивались по направлению геомагнитного поля того времени и места,
где они возникали. Вектор первичной намагниченности сохранился в горной породе и может быть определен. «Окаменевший геомагнетизм» позволяет сопоставлять отложения и выяснять их возраст.
Слайд 50Палеомагнитная шкала палеозоя, мезозоя и палеогена
Слайд 51Геомагнитные инверсии— события глобального масштаба, поэтому возможна хронологическая корреляция прямо
и обратно намагниченных пород по всему миру. Стратиграфические подразделения, выделенные
этим методом – магнитозоны разного порядка (по кодексу).