Основы Стратиграфии ⇐ Авторские темы

[Gosha]

С. В. Лыюров

ОСНОВЫ СТРАТИГРАФИИ

Учебное пособие
Допущено УМО по классическому университетскому
образованию в качестве учебного пособия для студентов вузов,
обучающихся по направлению 511000 Геология
и специальности 011100 Геология

Глава 1

ПРЕДМЕТ СТРАТИГРАФИИ

Стратиграфия — одно из старейших «классических» направлений геологического исследования. Она имеет широкую область практического применения, обеспечивает работой и занимает умы значительного числа геологов. В то же время, ее теоретическая база, содержание и задачи как самостоятельной геологической дисциплины все еще являются объектом бурных дискуссий и споров.
Стратиграфия является основой, краеугольным камнем и своего рода «философией» геологии. С нее начинается и заканчивается познание геологического строения и развития любой исследуемой территории. Без данных стратиграфии нельзя обойтись практически ни в одной области геологии. Эти данные используются при составлении геологических, тектонических, литолого-фациальных и палеогеографических карт любого масштаба. Они незаменимы при прогнозировании, поисках и разведке месторождений полезных ископаемых различного происхождения.
Историю развития земной коры и геосфер можно изучать только тогда, когда установлена последовательность образования горных пород и определен их геологических возраст. Палеонтология оказывает неоценимую помощь в определении относительного возраста осадочных горных пород. Возраст магматических и метаморфических пород устанавливается по соотношению их с осадочными образованиями, заключающими остатки ископаемых организмов. Абсолютный возраст магматических, метаморфических и некоторых осадочных пород определяется с помощью изотопной геохронометрии. В процессе исследования геологических тел геологи расчленяют их на отдельные слои, пачки, горизонты, определяют относительный и абсолютный возраст выделенных стратонов, проводят корреляцию, т. е. сопоставление выделенных слоев с одновозрастными, но располагающимися на некотором расстоянии толщами. Все эти исследования проводятся в рамках стратиграфии.
В геологической литературе существуют многочисленные формулировки, определяющие предмет и задачи стратиграфии. По мнению Д. Л. Степанова и М. С. Месежникова, «Стратиграфия — геологическая дисциплина, изучающая пространственно-временные соотношения нормально пластующихся осадочных, метаморфических, вулканогенных пород земной коры». Иными словами, «стратиграфия изучает пространственно-временные отношения пластов горных пород (или просто геологических тел) в земной коре, а сами по себе свойства горных пород, нас не интересуют, если они ничего не говорят о пространственно-временных отношениях. Все свойства пород стратиграфия преломляет через призму их пространственно-временных отношений».

[Gosha]

В 1818 г. Б. Бакленд предложил новую классификацию стратиграфических подразделений. В значительной степени использовав терминологию Карла Линнея, разработанную для царства животных, Б. Бакленд выделял классы (по современной терминологии — группы), порядки (ныне системы), формации и слои. Первый вариант этой шкалы был представлен в 1822 г. Конибиром и Филлипсом, из нее к настоящему времени сохранились только карбон и мел.

За последующие два десятилетия были установлены почти все подразделения будущей МСШ.

[Gosha]

Первоначально выделение основных подразделений происходило на основе литолого-формационного подхода и выяснения стратиграфических взаимоотношений методами геологического картирования. Роль палеонтологического метода была невелика, за счет этого возникали неизбежные ошибки. Лишь позднее использование палеонтологического метода обеспечило более надежную корреляцию.[14]

[Gosha]

Геологи уже давно отмечали, что каменная летопись истории земной коры по степени изученности разделяется на две неравные части. Более молодую часть земной коры С. Чедвик назвал фанерозойским («фанерос» по-гречески — очевидный, явный; «зоэ» — жизнь). К фанерозойскому зону относятся кайнозойская, мезозойская и палеозойская эры. Вторая, более древняя и более продолжительная часть геологической истории названа им криптозойским эоном, что означает период со скрытым развитием жизни. Он охватывает огромный интервал времени, обозначенный как докембрий. В нашей стране он подразделяется на две эры — архей и протерозой.

[Gosha]

Из додарвиновской плеяды палеонтологов следует отметить А. д’Орбиньи (предложившему в 1842 г. термин «ярус») и А. Оппеля. Оба эти исследователя были последователями идей катастрофизма и креационизма Ж. Кювье, что, очевидно, только способствовало выделению наиболее дробных подразделений международной стратиграфической шкалы — ярусов и зон юры и мела на основе метода руководящих форм.

[Gosha]

По представлениям д'Орбиньи, каждому ярусу соответствует строго определенный комплекс видов. Он неохотно допускал существование форм, распространение которых выходило за пределы яруса. Он выделил и зоны8 — подразделения, границы которых определяются распространением одного вида (или нескольких). Зоны д’Орбиньи часто соответствовали по объему ярусам (зона «Belemnites ecutus и Ammonites bisulcatus» = синемюрский ярус).

[Gosha]

Развитие понятия зоны связано с именем А. Оппеля. Зоны рассматривались им как наиболее дробные стратиграфические подразделения, которые могут быть прослежены на обширной территории, ярус понимался как сумма зон. Позже появился термин оппель-зона (соответствующая понятию «зона»)

[Gosha]

Подводя итоги первого, додарвиновского, этапа развития стратиграфии, следует отметить главные его результаты.
• К концу рассмотренного этапа были заложены основы современной общей хроностратиграфической шкалы и установлены все системы фанерозоя.
• Очевидные преимущества биостратиграфического метода уже на этом этапе развития выдвинули его на первое место. [15]

[Gosha]

2.4 Развитие стратиграфии в период победы эволюционизма

Вторая половина XIX в. в связи с выходом в 1859 г. работы Ч. Дарвина «Происхождение видов» характеризуется возникновением и развитием идей эволюционизма, борьбой их с идеями катастрофизма и наконец, победой эволюционизма на длительное время как в биологии, так и в геологии.

[Gosha]

В 60—70-е гг. XIX в. существовало два принципиально разных подхода к выделению геологических систем. И каждый из них имел теоретическую основу. Согласно первому, геологические системы — это обособленные друг от друга естественными границами геологические тела. Согласно второму, геологические системы — это искусственные стратиграфические подразделения, результат членения земной коры по наиболее резкой смене руководящей фауны. Его теоретической базой являлась эволюционная теория Ч. Дарвина.[16]

[Gosha]

Справедливости ради следует отметить, что идеи катастрофизма — креационизма сослужили в стратиграфии неплохую службу. Едва ли было лучше, если бы стратиграфия возникла и становилась на ноги на фоне эволюционистских идей.

[Gosha]

В области биостратиграфии идеи эволюционизма дали начало филогенетической группе палеонтологических методов, что расширило возможности их применения.

[Gosha]

Из наших соотечественников последователями теории Ч. Дарвина следует назвать палеонтологов и стратиграфов — В. О. Ковалевского, А. П. Карпинского, Ф. Н. Чернышева, С. Н. Никитина и др.

[Gosha]

Не менее важным вкладом в стратиграфию явилась разработка закономерностей процесса слоеобразования, в частности положения о неодновременности петрографически однородных слоев и их комплексов, выдвинутое в 1868 г. Н. А. Головкинским и получившее развитие в трудах А. А. Иностранцева и И. Вальтера.

[Gosha]

Выдвинутое Н. А. Головкинским и А. А. Иностранцевым представление о закономерной связи фациальной изменчивости с колебательными движениями земной коры нашло свое подтверждение в исследованиях А. Рюто, создавшего концепцию осадочных циклов и обосновавшего возможность использовать цикличность осадкообразования для стратиграфического расчленения осадочных толщ.

[Gosha]

Существенную роль в развитии стратиграфии в нашей стране в конце XIX в. сыграло создание государственной геологической службы в виде организованного в 1882 г. по инициативе Г. П. Гельмерсена, А. П. Карпинского и Ф. Н. Чернышева Геологического комитета. Перед ним была поставлена задача систематического изучения геологического строения России и составления общей геологической карты страны.

[Gosha]

Одним из самых значительных событий конца позапрошлого столетия следует назвать принятие в 1881 г. на II сессии Международного геологического конгресса (МГК) в Болонье основных подразделений Международной стратиграфической шкалы (МСШ). Первый ее вариант под названием «геологический хронограф» был предложен Е. Реневье. Тогда же была принята единая стратиграфическая номенклатура.

[Gosha]

Подводя итоги краткого обзора развития стратиграфии на протяжении второй половины XIX в., следует признать важнейшей чертой этого периода тенденцию к преодолению региональной ограниченности стратиграфических схем и стремление к созданию международной стратиграфической шкалы. Решению этой задачи были посвящены все первые 8 сессий Международного геологического конгресса. Однако в связи с тем, что стратиграфические исследования все еще ограничивались в основном территорией Европы, разработанная международная шкала явилась фактически лишь европейской или даже западноевропейской межрегиональной шкалой. Окончательно MC была принята в 1900 г. на V сессии МГК в Париже.[17]