Историческая геология Часть 4

Историческая геология Часть 4

Биостратиграфические методы Базируются на явлении непрерывной и необратимой эволюции органического мира. Каждый биологический вид имеет ограниченное время существования и, исчезнув, уже никогда не появляется вновь. В результате каждому отрезку геологического времени отвечает характерный только для него комплекс организмов.

Геохронологическая шкала фанерозоя построена, преимущественно, на основе биостратиграфического метода • Почему?

Биостратиграфия • В отличие от многих других стратиграфических методов, биостратиграфический использует для стратиграфической процедуры (расчленения и корреляции осадочных образований) следы внешних по отношению к геосфере процессов. А именно – следы эволюции органического мира, сохранившиеся в палеонтологической летописи.

Международнам геохронологическая шкала фанерозоя основана на анализе эволюции морских гидробионтов. Причина – широкое распространение древних морских осадочных комплексов и высокие темпы эволюции и расселения многих гидробионтов.

• Эволюция органического мира не полностью контролируется внешними условиями. • Эта независимость процессов эволюции от процессов формирования осадочных геологических тел обеспечивает биостратиграфии возможность выполнять функции независимой внешней (по отношению к геосфере) основы хронологии – т. е. получения шкалы времени. • Основная функция биостратиграфического – обеспечение (био)хронологического «каркаса» стратиграфии фанерозоя.

Теоретическая основа • Теоретическую основу биостратиграфического метода составляет эволюционное учение (СТЭ в настоящий момент) и ряд эмпирических правил, которые иногда ошибочно называют законами.

Эволюционная теория (СТЭ) Существование эволюционных последовательностей Правила таксонов использования Возможность использования органических остатков для стратиграфии

Цель использования биостратиграфического метода - получение и прослеживание изохронных уровней и интервалов в осадочных образованиях

Правило Смита Возможность расчленения и сопоставления разрезов по содержащимся в них органическим остаткам. Эмпирически выведено британским горным инженером У. Смитом (1769 -1839) в конце 18 века (1790 г. ).

Правило Смита A B C

Правило Долло Необратимость процесса эволюции и следующая из нее неповторимость таксонов. Л. Долло (Dollo, 1893): "Организм ни целиком, ни даже отчасти не может вернуться к состоянию, уже осуществленному в ряду его предков".

C B A

Правило Гексли • Правило Гексли (гомотаксальность) - включает в себя правила Смита и Далло – в разрезах мы наблюдаем одну и ту же хронологическую последовательность органических остатков (таксонов).

• Томас Г. Гексли (T. H. Huxley, 1825– 1895) считал (совершенно справедливо), что надо говорить не об «одновременности» , а об «однопорядковости» (гомотаксальности) сопоставляемых по биостратиграфическим данным (=одинаковым комплексам органических остатков) слоев. Т. е. хронологическую (по закону Стено) последовательность таксонов в одном разрезе можно сравнивать (коррелировать) с такой же последовательностью в другом разрезе. При этом слои с одинаковыми таксонами будут гомотаксальны (“однопорядковы”), но разновозрастны (это Гексли подчеркивал!). Позже принцип гомотаксальности изуродовали даже до таких формулировок: Одноименные члены гомотаксальных последовательностей одновозрастны – извратив напрочь первоначальное понимание самого Гексли.

Правило Гексли C B B A A

Правило Мейена • Правило хронологической взаимозаменяемости признаков – можно найти хронологические эквивалентные таксоны в различных экологических (биономических) зонах.

B=D C F B D D A E E

Экология Биономические зоны Неритовая область Батиальная Абиссальная область Планктон екто Бе Н нт ос

Тафономия • Общие сведения о тафономическом цикле Ефремова: смерть – (перенос) – разложение (поедание – 80 -90% и более в морских экосистемах) – (перенос) – захоронение- (переотложение) – фоссилизация (+- переотложение) и сохранение – нахождение. Сохраняются первые проценты от исходной экосистемы.

Тафономия Тафономический цикл • Танатоценоз • Некроценоз • Тафоценоз • Оригтоценоз

Тафономические зоны (отличаются условиями захоронения) Суша (область эрозии) Суша (область Неритовая область Батиальная Абиссальная седиментации) область

Основные варианты использования палеонтологических материалов для геохронологических датировок 1. Датировки по руководящим ископаемым 2. Датировки по комплексам органических остатков 3. Датировки по филогенетическим последовательностям органических остатков

Датировки по руководящим ископаемым Используются виды, имеющие широкое горизонтальное и узкое вертикальное распространение – руководящие ископаемые. Обычно это крупные остатки бентосной фауны, которые легко найти и определить. Часто бентосные руководящие формы имеют: 1. ограниченную площадь распространения, 2. экологическую приуроченность, 3. различное время появления в разных районах мира.

Корреляция разрезов по распространению руководящего таксона а Зона распро- странения таксона (биозона)

Датировки по комплексам органических остатков Используют весь палеонтологический материал. Прослеживая от разреза к разрезу палеонтологические комплексы, выявляют вклад экологического, эволюционного и тафономического факторов в их формирование. Устанавливают временную последовательность смены фаунистических и флористических комплексов.

Корреляция разрезов по совместному распространению таксонов а, c, d, f Зона совместно го распро- странения

Датировки по филогенетическим последовательностям органических остатков Филогенетическая последовательность – эволюционная смена предков потомками. Филогенетические последовательности выявляют в однородных по вещественному составу разрезах, что исключает влияние экологического фактора. Филогенетическая последовательность позволяет установить интервалы времени, соответствующие этапам эволюции конкретной группы.

Корреляция разрезов по филогенетической последовательности таксонов группы N

Для привязки континентальных разрезов к международной геохронологической шкале и их корреляции с морскими разрезами используют принцип Мейена.

Корреляции морских и континентальных разрезов

Соотношение стратиграфических и геохронологических подразделений

Стратиграфическое подразделение (стратон) – совокупность горных пород. Геохронологическое подразделение – интервал относительного геологического времени.

Каждому геохронологическому подразделению соответствует эквивалентный ему стратон. Стратиграфические Геохронологические таксоны ОСШ таксоны МГШ Эратема Эра Система Период Отдел Эпоха Ярус Век Зона Фаза

Нижние границы подразделений международной шкалы фанерозоя фиксируются «точкой глобального стратотипа границы» – лимитотипами (Global Stratotype Section and Point – GSSP). GSSP устанавливают по смене вида предка видом потомком (предпочтительно планктон или нектон).

Границы подразделений международной геохронологической шкалы, договорные, а не естественные. Подразделения международной шкалы – интервалы геологического времени, которые не соответствуют всемирным этапам геологической эволюции Земли и естественным геологическим телам.