Слайд 1МЕТОДЫ ИСТОРИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ
СТРАТИГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД
Фактической основой стратиграфических исследований служат конкретные геологические
объекты -- естественные или искусственные обнажения горных пород и керн
скважин, а также определяемые геофизическими методами (электро-, сейсмо- и другой каротаж) изменения физических свойств горных пород в скважинах. После обобщения ряда частных геологических разрезов составляется сводная стратиграфическая колонка, в которой все слои горных пород располагаются в строгой последовательности своего образования и залегания, т.е. в определенном хронологическом порядке, обычно от более древних внизу к более молодым вверху.
Стратиграфия-раздел исторической геологии, занимающийся изучением слоистых, пластующихся или стратифицированных образований, прежде всего осадочных пород, устанавливает их временные и пространственные соотношения.
Слайд 2Стратиграфия решает три соподчиненных задачи:
Расчленение конкретных разрезов и составление
местной стратиграфической схемы
Корреляция (сопоставление) отдельных слоев и толщ удаленных друг
от друга разрезов. Создание сводной (региональной) стратиграфической схемы
Проведение межрегиональной и глобальной корреляции. Создание общей(планетарной) стратиграфической шкалы.
Стратиграфия руководствуется в своей деятельности определенными принципами. С.В.Мейен (1989) считал универсальными три таких принципа.
Слайд 3Первый из них- принцип последовательности напластования
Второй принцип- гомотаксиса (гомотаксальности) или
идентичности (принцип Гексли). Гомотаксальность-это соответсвие слоев в разных разрезах по
признакам, одинаково упорядоченным в каждом разрезе. (Мейен,1989).
Третий принцип- хронологической взаимозаменяемости признаков. Этот принцип позволяет подменять та называемые несамостоятельные признаки (редкие, устанавливаемые от случая к случаю, -например, находки ископаемой фауны, которые могут быть лишь в отдельных точках слоя) самостоятельными (например, литологическими). Можно прослеживать слой по латерали, руководствуясь самостоятельными (литологическими) признаками и лишь учитывать редкие несамостоятельные (палеонтологические).
Слайд 4Для выяснения возраста в геологии существуют два различных направления: относительное
и абсолютное геологическое летосчисление (геохронология).
Относительное летосчисление определяет возраст геологических
объектов и последовательность их образования стратиграфическим методами. Абсолютное- устанавливает время возникновения горных пород, проявления геологических процессов, их продолжительность в астрономических единицах (годах) радиологическим методами.
Слайд 5Палеонтологические методы (биостратиграфия)
Существует целая группа палеонтологических методов (метод биостратиграфии) для
расчленения и определения относительного возраста горных пород (по принципу Н.Стенона
«старше»- «моложе»).
Метод руководящих ископаемых состоит в том, что одновозрастными считаются отложения с одинаковыми руководящими формами.
Слайд 6Стратиграфическое значение главных групп морских беспозвоночных в фанерозое
Слайд 7Под руководящими ископаемыми подразумевают органические остатки, принадлежащие группам, которые существовали
короткий промежуток времени, но успели за небольшой срок расселиться на
значительной территории и в большом количестве. Следовательно, руководящие ископаемые должны иметь широкое горизонтальное и узкое вертикальное распространение, встречаться часто и в большом числе экземпляров, а также легко распознаваться.
Слайд 8Схема, показывающая появление рекуррентных комплексов фауны в разновозрастных, но одинаковых
по литологическим признакам осадках.
Слайд 9Метод комплексного анализа органических остатков заключается в выяснении распределения всех
окаменелостей в разрезах, установлении мены комплексов и прослеживании выделенных комплексов
от разреза к разрезу.
Количественные методы корреляции заключается в использовании математического аппарата для анализа палеонтологических комплексов. В наипростейшей форме метод состоит в сравнении изучаемого слоя со слоями опорного разреза по содержанию общих окаменелостей.
Слайд 10Выделение разновозрастных палеонтологических комплексов
Слайд 11Филогенетический метод заключается в выяснении смены родственных организмов во времени,
он основывается на принципах эволюционного развития. Полагают, что потомки устроены
более прогрессивно, чем предки, и их остатки будут встречаться в более молодых отложениях.
Слайд 12Схема филогенетических взаимоотношений видов нуммулитов
Слайд 13Палеоэкологический метод разработан Р.Ф.Геккером при изучении верхнедевонских отложений Главного девонского
поля., Учитывая зависимость фаунистических комплексов от фациальных условий, этот метод
изучает связи организма с окружавшей его как органической, так и неорганической средой обитания. Фациальные изменения приводят к тому, что одновозрастные фаунистические комплексы резко различаются, и наоборот, при сходной фациальной обстановке создаются близкие сообщества организмов, хотя они имеют различный возраст.
Слайд 14Непалеонтологические методы
Литологические методы расчленения отложений от подстилающих и перекрывающих интервалов
по цвету, вещественному составу, структурным и текстурным особенностям, включениям и
другим литологическим признакам.
Слайд 15Примеры, иллюстрирующие применение непалеонтологических методов при определении последовательности образования пород
Слайд 16Геофизические методы- близки к литологическим и основаны на сравнении пород
по их физическим свойствам. Они применяются для корреляции разрезов между
собой и с опорным разрезом, возраст отложений которого определен другими, прежде всего палеонтологическими, методами.
Широко используется анализ результатов каротажа (геофизических исследований скважин). Наиболее распространен электрический каротаж.
Слайд 17Результаты электрического каротажа одного из интервалов разреза по скважине
Слайд 18Палеомагнитный метод основан на явлениях палеомагнетизма, заключающихся в том, что
магнитное поле Земли геологического прошлого зафиксировано в горных породах.
Слайд 19Ритмостратиграфия заключается в изучении чередования различных пород в разрезах. Определяются
наборы (ритмы) чередующихся пород и их границы.
Построение ритмограмммы
Слайд 20Общегеологические методы состоят в определении последовательности слоев и изучении их
взаимоотношений. В каждом конкретном разрезе (обнажении) при ненарушенном залегании нижележащий
слой древнее перекрывающего; это положение известно как принцип (закон) Н.Стенона, сформулированный им в 17в. (1669). Он обычно применяется к осадочным и вулканогенным породам, но может быть распространен и на магматические образования. Из двух контактирующих тел (интрузий) моложе то, которое повлияло или оставило след на другом.
Существуют методы сопоставления разрезов по несогласиям и по взаимоотношениям тех или иных пород с изверженными породами. Они позволяют в первом приближении наметить близкие по возрасту фрагменты разрезов. Несогласия- это естественные рубежи, по которым, расчленяются разрезы. К таким методам, относится метод выделения структурных этажей. полагают, что образования одинаковых этажей ближе по возрасту друг к другу, так как они существовали до (или после) события, вызвавшего несогласие.
Метод изучения взаимоотношений с изверженными породами позволяет определить последовательность образования горных пород.
Климатостратиграфический метод разработан для четвертичных отложений. Основан он на чередовании в четвертичном периоде резких похолоданий и потеплений.
Слайд 21Метод определения абсолютного возраста (радиологический)
Свинцовый метод
Гелиевый метод
Калий-аргоновый метод
Кальциевый метод
Рубидий-стронциевый метод
Радиоуглеродный
метод
Метод треков осколочного деления
Слайд 22Методы восстановления палеогеографических обстановок.
Предметом исследования в палеогеографии является фация, основа
исследования- принцип актуализма.
Фация-часть слоя одновозрастных пород, отличающаяся от соседних частей
этого же слоя своими литологическими и палеонтологическими особенностями, которые называются фациальными признаками.
Слайд 23Фациальный анализ представляет собой метод восстановления палеогеографической обстановки путем изучения
характерных особенностей горных пород и заключенных в них окаменелостей. Его
проводят по конкретному геологическому материалу: выявляют особенности строения слоев одновозрастных горных пород и изменения в пространстве их вещественного состава, структурных и текстурных особенностей горных пород, их минерального состава, а также заключенных в породе остатков ископаемых организмов и следов их жизнедеятельности (палеоихнология).
Слайд 24Литологический анализ состоит в определении фаций по вещественному составу, структурным
и текстурным особенностям пород.
Состав обломочного материала галечников, конгломератов, песков, песчаников
позволяет выяснить длительность и характер переноса, установить источник сноса. В процессе переноса наиболее неустойчивые, мягкие, легко растворяющиеся минералы и горные породы разрушаются.
Слайд 25Распределение горных пород и некоторых аутигенных минералов по основным обстановкам
осадконакопления
Слайд 26Окраска пород может служить индикатором среды осадкообразования.
Структурные особенности пород
Размер обломочного
материала позволяет судить о рельефе и удаленности области питания.
Слоистые текстуры.
Отсутствие слоистости говорит об осадкообразовании в постоянных, чаще морских условиях. Слоистость указывает на отложение осадков в среде с менявшимся режимом осадконакопления. Выделяют два основных типа слоистости:параллельную и косую. Параллельная слоистость состоит в чередовании слоев и слойков с параллельными друг другу поверхностями напластования. Она формируется при выпадении осадка в спокойной водной среде. Параллельная слоистость может быть простой линейной и прерывистой, равномерной и неравномерной, ритмичной. Косая слоистость характеризуется сериями слойков, расположенных косо по отношению к межсерийным швам или к границам подошвы и кровли пластов. Она свидетельствует о накоплении осадка при движении воды при ветре. Различают разноправленную и одноправленную слоистость. Косая слоистость характерна для отложений, образовавшихся в руслах рек и временных потоков, в зоне подводных течений, в прибрежной части водных бассейнов, в наземных условиях.
Слайд 28Биономический анализ
Биономический анализ-изучение ориктоценозов с целью восстановления условий обитания организмов
и палеогеографической обстановки. Путь исследования- воссоздание палеобиоценозов (сокращенно палеоценозов), изучение
остатков отдельных организмов, восстановление палеогеграфии.
Слайд 29Углубляющиеся и зарывающиеся двустворки
Слайд 31Анализ общегеологических данных
Морские фации зависят прежде всего от глубины
бассейна, поэтому они разделяются по батиметрическим областям. Для современных морей
и океанов составлена батиграфическая кривая и выяснены закономерности распределения глубин в Мировом океане.
Слайд 32Зональное распределение фауны Баренцева моря
Слайд 33Выходы гранита с приросшими устрицами
1-устрицы; 2- ракушечник
Слайд 34Палегеографические карты
Палеогеографические карты отличаются от географических прежде всего тем, что
географическая карта составлена на конкретный момент, а на палеогеографических картах
отражена в обобщенном виде география земной поверхности, существовавшая на протяжении нескольких миллионов лет. За это время неоднократно сменялись и перемещались не только фации, но и комплексы фаций. Прим построении палеогеографических карт одной из главных задач является как можно более точная синхронизация отложений различного генезиса, поэтому карты составляются на детальной стратиграфической основе.
Слайд 35Палеогеографическая карта центральных районов Русской плиты в раннем карбоне
Слайд 36Методы восстановления тектонических движений прошлого
1) Анализ стратиграфического разреза позволяет проследить
тектонические движения небольшого участка земной коры в течение длительного времени.
Исходным
материалом для анализа является стратиграфический разрез (колонка), который необходимо исследовать с позиций изменения обстановки накопленния породв их стратиграфической последовательности.
2) Литолого-палеогеграфический анализ-Анализ литолого-палеогеогрфических карт позволяет судить о направленности движений и распределения прогибов и поднятий на площади. Обычно области аккумуляции отложений соответствует отрицательная структура, области денудации- положительная.
3)Анализ мощностей. На участках ускоренного прогибания накапливаются осадки большей мощности, на участках замедленного прогибания- меньшей мощности, в областях воздымания - мощности равны нулю.
Слайд 37Карта равных мощностей одновозрастной песчано-глинистой толщи (изолинии мощностей намечают положение
прогиба, формировавшегося во время осадконакопления)
Слайд 38Структурный анализ имеет важное значение при изучении горизонтальных движений, так
как позволяет качественно и количественно оценить величину горизонтальных движений во
время деформации слоев.
Слайд 39Палеомагнитный анализ. Способность горных пород намагничиваться во время своего образования
в соответствии с направлением геомагнитного поля и сохранять эту намагниченность
позволяет не только создать палеомагнитную геохронологическую шкалу, но и использовать данные палеомагнитного анализа для выявления горизонтальных тектонических движений. Определив среднее направление намагниченности пород определенного возраста, взятых из какого-либо пункта на поверхности Земли, можно рассчитать положение магнитного полюса того времени в координатах.
Слайд 40Траектория движения Северного Северного полюса относительно Европы и Северной Америки
за последние 400 млн.лет
Слайд 41Основные стратиграфические подразделения
Общие стратиграфические подразделения представляют собой совокупности горных пород,
естественные геологические тела, время формирования которых соответствовало определенным этапам геологической
истории Земли.
Общим стратиграфическим подразделениям (слева) соответствуют геохронологические эквиваленты (справа):
акротема -акрон,
эонотема -эон
эратема (группа) -эра,
система -период,
отдел -эпоха
ярус -век,
зона раздел -фаза
звено -пора
ступень -термохрон (криохон)
Слайд 42Структура стратиграфической классификации
Слайд 43Биостратиграфические подразделения
Основной единицей специальных биостратиграфических подразделений является биостратиграфическая зона-это совокупность
слоев, которая характеризуется определенным таксоном или комплексом древних организмов (зональный
комплекс), отличающимися от таковых в подстилающих и перекрывающих слоях, и имеет нижнюю и верхнюю границы, установленные биостратиграфическим методом.
Слайд 44Происхождение солнечной системы и планеты Земля
Земля- небольшая планета Солнечной системы
(средний радиус 6371км), третья от Солнца, одна из девяти планет,
входящих в эту систему.
Слайд 46Главные структурные элементы Земной коры
Земная кора по латерали подразделяется на
континентальную и океаническую.
В разрезе континентальной коры различаются три геофизических «слоя»:
«осадочный»
«гранитный»
«базальтовый»
Слайд 47Основные структурные элементы континентальной коры
Понятие о геосинклиналях
Геосинклиналь- это зона высокой
подвижности, значительной расчлененности и повышенной проницаемости земной коры, характеризующаяся на
ранних этапах своего развития преобладанием интенсивных погружений, а на заключительных интенсивных поднятий.
Геосинклинальный пояс-это один из типов подвижных поясов Земли возникающих на границах крупных литосферных плит (океанических и континентальных).
Геосинклиналь переживают в своем развитии несколько стадий:
-Растяжение земной коры и начального погружения
-Предорогенная
-Раннеорогенная
-Собственно орогенная
Слайд 48Схемы развития геосинклинальной системы
Слайд 50Платформы
Платформа-это относительно устойчивая, консолидированный складчатостью, метаморфизмом и интрузиями крупный участок
литосферы
Схема строения платформы