Историческая геология Часть 3 Циклостратиграфия

Историческая геология Часть 3

Циклостратиграфия Комплекс методов направленных на выявление по вертикальным последовательностям осадочных пород следов цикличных процессов, маркирующих изохронные уровни.

Выявление глобальных изохронных уровней по следам эвстатических колебаний уровня Мирового океана

Эвстатические колебания уровня Мирового океана связаны с изменениями объема океанического резервуара или количества в нем воды и проявляются глобально. В истории Земли этапы высокого стояния уровня моря многократно сменялись этапами его низкого стояния.

Кривые эвстатических колебаний строят, анализируя трансгрессивно-регрессивные последовательности пород в разрезах пассивных континентальных окраин. Разрезы активных континентальных окраин не годятся, т. к. здесь ведущую роль в изменении уровня моря принадлежит тектонике.

Эвстатическая кривая фанерозоя (Вейл и др. , 1977)

Климатостратиграфия Комплекс методов направленных на выявление следов климатических изменений. Частный случай циклостратиграфии.

Особенности климата устанавливают на основе интерпретации литологических признаков пород и заключенным в них органическим остаткам. На этой основе показано, что в истории Земли теплые эпохи многократно сменялись холодными, а влажные – засушливыми.

Теоретической базой климатостратиграфии является представление о климатическом цикле – повторяющейся последовательности четырех стадий: тепло/сухо → тепло/влажно → холодно/сухо.

Кривые колебаний температуры и количества осадков в фанерозое (Frakes L. A. , 1979)

Климатостратиграфическое подразделение – совокупность горных пород, литологические и палеонтологические характеристики которых отражают этап эволюции климата.

Климатостратиграфия играет ведущую роль при расчленении и корреляции неогеновых и четвертичных осадочных образований.

Климатостратиграфические критерии используют для выделения стратонов общей шкалы (раздел, звено, ступень) четвертичной системы.

Раздел (фаза) –длительный этап развития климата (ряд крупных климатических циклов). Звено (пора) – несколько климатических циклов похолодания и потепления. Ступень (термохрон/криохрон) – соответствует климатическому полуциклу (средние широты: ледниковье/межледниковье; низкие широты: плювиал/арид).

Подразделения четвертичного периода (системы) Российская «Общая геохронологическая шкала»

Методы магнитостратиграфии Методы расчленения и корреляции разрезов, основанные на магнитных свойствах горных пород

Магнитостратигрфия Палеомагнитные Магнитометрические Глобальная корреляция Местная корреляция

Палеомагнитный метод Метод выявления в геологических разрезах интервалов, сложенных породами с прямой (совпадающей с современной) и обратной первичной естественной остаточной намагниченностью.

Палеомагнитология основана на способности горных пород, содержащих ферромагнитные минералы, приобретать намагниченность, соответствующую геомагнитному полю времени их образования. Эта первичная намагниченность породы сохраняется в геологическом времени и может быть определена.

Поскольку магнитное поле Земли испытывало многократные инверсии (смены знака диполя) палеомагнитные данные позволили создать глобальную шкалу геомагнитной полярности. Прямая Обратная намагниченность С Ю Инверсия магнитного поля Ю С

Общая магнитостратиграфическая шкала фанерозоя

Детальная палеомагнитная шкала разработана для последних 200 млн. лет (юра и моложе). Меньшую детальность и надежность имеет шкала триаса и палеозоя. Шкала венда и рифея (до 1, 7 млрд. лет) ненадежна из-за сильной перемагниченности пород.

Зеркальное повторение зон прямой и обратной намагниченности океанической коры, относительно СОХ.

Палеомагнитный метод является ведущим для стратиграфии четвертичных и неогеновых отложений.

Выявление изохронных уровней по слоям вулканического пепла (тефрастратиграфия) Слой пепла образуется при оседании продуктов вулканического взрыва. По геологическим меркам это происходит мгновенно. При мощных вулканических взрывах пепел оседает по всей планете.

Хемостратиграфические методы Базируются на особенностях химического состава горных пород. Кореляция проводится по хемостратиграфическим маркерам – аномалиям.

Событийная стратиграфия Основана на выявлении и прослеживании следов геологических и биотических событий. Основной результат - прослеживание корреляционных уровней Чем масштабнее соответствующее событие, тем больше его корреляционный потенциал.

Теоретические основы • Были события • Их следы фиксировались в осадках • Эти следы можно опознать в осадочных последовательностях

Особенности метода • Формально все стратиграфические методы проводят границы по событиям. • Отличие событийной стратиграфии - рассматривается комплекс следов события.

Основные типы событий • «Черносланцевые» - «бескислородные» . • Максимумы трансгрессий и регрессий, связанные с ними изменения осадконакопления и биоты. • Массовые вымирания. • «Изотопные» события. • Импактные события. • Климатические события (покровные оледенения)

Глобальные события

Развитие бассейна Развитие биоты Изотопия

Биотические события D-C K-P Великие O-S массовые T-J вымирания фанерозоя P-T

• Глобальная изотопная аномалия на границе девонской и каменноугольной систем. Примерно совпадает с эвстатическим событием и массовым вымиранием.