Принципы и методы выделения биостратиграфических подразделений (зоны, слои с фауной и т.п.)

Вопрос №1

Стратиграфический Кодекс России. Принципы и методы выделения местных и региональных стратиграфических подразделений: литостратиграфических (пачка, толща и т.п.) и геостратиграфических (свита, горизонт, серия).

Стратиграфический кодекс является временным сводом основных правил и рекомендаций, определяющих содержание и применение стратиграфических понятий, терминов и названий. Он создан для того, чтобы обеспечить однообразие в применении стратиграфических терминов геологами, его требования обязательны при проведении геологических работ в нашей стране. В кодексе имеется много новых положений и определений, отличающихся от ранее принятых, предложена новая структура стратиграфической классификации. Вместо применявшихся ранее «единой стратиграфической шкалы» и местных подразделений в кодексе имеется несколько равноправных самостоятельных шкал. Кодексом предусмотрены три группы стратиграфических подразделений: основные, частные и вспомогательные, которые разделены на категории, представляющие собой по сути дела самостоятельные стратиграфические шкалы.

Структура стратиграфической классификации, принятая в кодексе:

Основные стратиграфические подразделения имеют комплексное обоснование. Это означает, что при их выделении используются разнообразные методы определения относительного и изотопного возраста горных пород. Для фанерозоя преимущественно применяются палеонтологические методы. Стратиграфические подразделения частного обоснования и вспомогательные употребляют в случаях, когда невозможно использовать основные стратиграфические подразделения.

Региональные стратиграфические подразделения. В их состав входят горизонт и лона. Горизонт — основное региональное подразделение. Он прослеживается на всей площади региона и характеризуется определенным комплексом литологических и палеонтологических признаков. Горизонту присваивается название места, где располагается его стратотип.

Местные стратиграфические подразделения. Они представляют собой толщи пород, выделяемые по ряду признаков, в основном по литологическому или петрографическому составу.

Комплекс — самое крупное местное стратиграфическое подразделение. Комплекс имеет очень большую мощность, сложный состав горных пород, сформированный в течение какого-то крупного этапа развития. На границе комплексов часто наблюдаются крупные несогласия, скачки метаморфизма горных пород.

Свита представляет собой толщу пород, образованных в определенной физико-географической обстановке и занимающих установленное стратиграфическое положение в разрезе. Главные особенности свиты — наличие устойчивых литологических признаков на всей площади ее распространения и четкая выраженность границ. Если остатки организмов не обнаружены, возраст свиты устанавливается косвенным путем, исходя из возраста подстилающих или перекрывающих толщ или путем сопоставления с разрезами соседних районов. Свое название свита получает по географическому местонахождению стратотипа. Например: дудинская свита, тасеевская свита.

Теперь главный вопрос: а как свиты-то выделяются? Ведь литологический метод не годится, как уже упоминалось (вернее, иногда годится, но редко). Соответственно, нам нужно выделить толщу отложений, отвечающих одному этапу геологического развития. Разные горные породы располагаются в определённой закономерности — они сменяют друг друга одинаково как по вертикали, так и по горизонтали.

А как быть, если у нас только один стратиграфический разрез? Можем ли мы выделять свиты? Можем, базируясь на ритмичности осадконакопления.

Серия охватывает достаточно мощную и сложную по составу толщу горных пород и объединяет в своем составе несколько свит, для которых имеются какие-то общие признаки: сходные условия образования, преобладание определенных типов горных пород, близкая степень деформаций и метаморфизма и т. д. Серии часто разделяются стратиграфическими и угловыми несогласиями.

Местные стратиграфические подразделения — это реально существующие и картируемые тела. Их выделение не зависит от того, как они сопоставляются с подразделениями общей шкалы, и они не заменяются этими подразделениями.

Вспомогательные стратиграфические подразделения. Довольна часто геологи сталкиваются с необходимостью выделения различных вспомогательных стратиграфических единиц свободного пользования. Эти единицы не имеют строгого соподчинения, не являются обязательными, но в то же время они способствуют расчленению и сопоставлению ранее неизвестных отложений, в которых еще не обнаружены ископаемые остатки организмов, позволяющие установить основные или частные стратиграфические подразделения.

В качестве литостратиграфических подразделений применяют следующие: толща, пачка, слой, залежь, маркирующий горизонт, линза и т. д.

Название биостратиграфических подразделений происходит oт характерных групп фауны или флоры, которые отличаются от организмов, встречающихся в ниже- и вышележащих слоях.

Вопрос№2

Принципы и методы выделения биостратиграфических подразделений (зоны, слои с фауной и т.п.).

Стратиграфические подразделения частного обоснования. Эта группа включает категорию биостратиграфических зон разных видов, которые отличаются тем, что имеют локальное провинциальное или даже узко местное распространение и их выделение обосновывается только палеонтологически.

Биостратиграфическая зона - толща горных пород, которая содержит органические остатки и отличается от комплексов подстилающих и кроющих пород. Время ее образования определяется временем эволюции отдельных групп фауны или флоры либо сменой экологических ассоциаций. Зональное деление может быть проведено по разным группам ископаемых организмов. Например, одновременно со шкалой зонального деления карбона по фузулинидам существует зональное деление этой системы по брахиоподам и конодонтам. Биостратиграфическая зона имеет стратотип и может подразделяться на подзоны.

Методы:

В основе палеонтологических методов лежит принцип последовательной смены неповторяющихся в разрезах фаунистических и флористических комплексов, отражающих этапность их исторического развития. Преимущество этих методов стратиграфии перед другими состоит в том, что они базируются на одном из основных положений эволюционной теории — неповторяемости эволюции (закона необратимости эволюции Дарвина — Долло).

Метод руководящих форм. Руководящими формами называют остатки вымерших животных и растений, которые отвечают определенным требованиям: они должны иметь небольшое вертикальное распространение по разрезу пород, но широкое в горизонтальном направлении (географическое), встречаться в слоях в достаточно большом количестве экземпляров, иметь хорошую сохранность и характерные особенности строения, позволяющие легко их определять. Обычно руководящие формы приурочены только к определенному слою, поэтому по ним легко определить относительный возраст слоя, в котором они находятся.

Можно назвать многие виды вымерших организмов (аммонитов,белемнитов, брахиопод, граптолитов, трилобитов, фораминифер), которые отвечают всем перечисленным выше требованиям.

Сущность метода руководящих форм состоит в том, что из общего количества окаменелостей, встреченных в определенном слое разреза, выбирают один или 2—3 характерных для этого слоя видов, которые отвечают указанным выше требованиям. Эти виды и будут руководящими формами для рассматриваемого слоя. Согласно этому методу одновозрастными будут слои, содержащие идентичный или близкий состав руководящих форм.

Недостатки:

1) представление о том, что руководящие формы имеют почти повсеместное распространение независимо от условий обитания неверно. Любой организм обитает в определенных физико-географических условиях.

2)Приуроченность их во всех районах к одному и тому же стратиграфическому уровню. Это положение предусматривает повсеместное одновременное появление и вымирание руководящих форм. Как известно, один и тот же вид не может возникнуть сразу во многих районах земной поверхности. Он появляется на одном участке, а затем расселяется в другие районы.

Комплексный метод:

В отличие от метода руководящих форм при анализе фаунистических и флористических комплексов используют весь палеонтологический материал или определенные группы вымерших организмов. Одно из важных преимуществ этого метода состоит в том, что корреляция и выводы о геологическом возрасте базируются не на единичных, иногда случайно выбранных формах (видах), а на совокупности всех форм выбранной группы или различных групп организмов. Важно также и то, что данные о возрасте, полученные при анализе комплекса одной группы организмов, можно контролировать по другим группам; это снижает вероятность ошибки. Поэтому метод комплексов нашел широкое практическое применение и в настоящее время является основным при биостратиграфических исследованиях.

При анализе комплекса форм вымерших организмов могут быть выделены:

Эволюционный (филогенетический) метод:

Определение относительного возраста слоев, расчленение и корреляцию разрезов при помощи этого метода производят по уровню эволюционного развития выбранной группы форм (рода, семейства и т. д.).

В процессе эволюции непрерывно увеличивается разнообразие как животных, так и растений, усложняется и усовершенствуется их организация. В силу необходимости организмы вынуждены приспосабливаться к той среде, в которой они обитают, и это приводит со временем к изменению их физиологических и морфологических особенностей. Постепенное накопление новых признаков в конечном итоге обусловливает появление новых таксонов (видов, родов).

В задачу эволюционного метода входит установление родственных связей между организмами выбранной группы, т. е. установление их исторического развития или филогенеза. Как правило, новые таксоны, т. е. формы-потомки, стоят на более высокой ступени эволюционного развития, чем их предки, и обычно находятся в более молодых отложениях.

Процентно-статистический метод:

Определение относительного возраста того или иного слоя основывалось на подсчете процентного содержания общих видов с эталонным.

Микропалеонтологический метод:

За короткий промежуток времени были достигнуты очень большие результаты по дробному расчленению и корреляции осадочных толщ как на континентах, так и в океанах. По комплексам микроорганизмов легко устанавливается и относительный возраст горных пород. К микропалеонтологическим объектам относят скелеты мелких животных и растений (фораминиферы, радиолярии, остракоды, диатомовые и золотистые водоросли и др.), мелкие части крупных организмов (конодонты, мелкие части скелета рыб и др.), мельчайшие споры и пыльца высших растений.

Вопрос №3