Непалеонтологические методы

  Непалеонтологическими методами стратиграфии являются литологические, геофизические, в т.ч. палеомагнитный, общегеологические методы, а также ритмостратиграфия и климатостратиграфия.
Литологические методы расчленения отложений состоят в выделении интервалов разреза (слоев или групп слоев), отличающихся от подстилающих и перекрывающих интервалов по цвету, вещественному составу, структурным и текстурным особенностям, включениям и другим литологическим признакам.

Затем в разрезе устанавливают наиболее заметные, отличные от других слои и пачки. Например, среди чередующихся красных и коричневых слоев песчаников и алевролитов отмечают слой зеленовато-серых аргиллитов с карбонатными стяжениями, среди белых мелоподобных мергелей - пачки глауконитовых известняков. Такие слои и пачки, узнаваемые в соседних обнажениях (скважинах) и прослеживаемые иногда на значительные расстояния, получили название маркирующих горизонтов. При их помощи сопоставляют разрезы между собой и строят сводные разрезы, охватывающие значительную часть региона (рис. 5,1-III).

Некоторые маркирующие горизонты, например бентониты (глины, образовавшиеся из вулканического пепла, разнесенного ветром на огромные расстояния), протягиваются среди толщ разного литологического состава. Но бывает и так, что одна и та же по литологическому составу толща при прослеживании на большие расстояния может последовательно изменять свой возраст. Это связано с тем, что обстановка осадконакопления не остается неизменной. Так, при углублении бассейна мелководные отложения будут перемещаться вслед за береговой линией и становиться соответственно все моложе (рис. 5, IV). Изменение возраста литологических тел в связи с миграцией (перемещением) береговой линии получило название, как уже говорилось выше, правила Н.А.Головкинского (1868). Согласно этому правилу, одновозрастны только те осадки, которые отлагались вдоль существовавших в каждый данный момент зон седиментации, параллельных береговой линии.
К литологическим методам относятся и минералого-петрографические, когда слои и пачки сравнивают по минералогическим ассоциациям, степени диагенеза и метаморфизма. Применяются они на ограниченной площади, где действовали одинаковые процессы осадконакопления.
Геофизические 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. Разная способность горных пород поглощать воду, нефть, промывочную жидкость отражается на их электрических свойствах. По необсаженной скважине непрерывно измеряют естественное электрическое поле (потенциал собственной поляризации - ПС) и кажущееся удельное сопротивление (КС), т.е. сопротивление прохождению электрического тока поровых вод, глинистого раствора, заполняющего скважину, и частично самой породы. Разница в значениях ПС и КС позволяет различать обломочные, глинистые и карбонатные породы, выделять рудные тела, пласты насыщенные нефтью и газом (рис. 6). Например, на диаграммах ПС пески и песчаники будут выделяться минимумами, а на диаграммах КС, наоборот, - максимумами.
Рис. 6. Результаты электрического каротажа одного из интервалов разреза по скважине (Д.Л.Степанов, М.С.Месежников, 1979, с упрощениями): / - песчаники; 2 - глинистые песчаники; 3 - нефтеносные песчаники; 4 - глины; 5 - мергели
Радиоактивный каротаж состоит в измерении как естественного излучения, так и возникающего при искусственном облучении. Повышенной радиоактивностью обладают битуминозные породы, калийные соли, а низкой - ангидрит, гипс, доломиты. Применяют еще акустический, термический, механический и другие виды каротажа. Результаты каротажа опорной скважины получают геологическое объяснение при сравнении их с данными изучения керна. Сопоставляя диаграммы различных видов каротажа, можно установить литологический состав и последовательность пород в скважине, их мощность, выделить маркирующие горизонты и провести корреляцию с геологическими разрезами, вскрытыми другими скважинами.

Палеомагнитный метод основан на явлениях палеомагнетизма, заключающихся в том, что магнитное поле Земли геологического прошлого зафиксировано в горных породах. При своем образовании горные породы намагничивались по направлению геомагнитного поля того времени и места, где они возникали. Полученный при этом вектор первичной намагниченности сохраняется в горной породе и может быть определен. "Окаменевший геомагнетизм" позволяет сопоставлять отложения и выяснять их возраст.
В геологической истории Земли менялось положение магнитных полюсов; не оставалось постоянным и расположение крупных блоков (плит) земной коры. Вместе с тем установлено, что одновозрастные породы в пределах таких блоков обладают одинаковым вектором первичной намагниченности. По массовым наблюдениям, выполненным в разных блоках, удалось определить положение магнитных полюсов. Так, в начале девона один из полюсов находился примерно на 28° с.ш. и 159° в.д., а в конце палеозоя - на 45° с.ш. и 165° в.д.
В течение геологической истории геомагнитное поле претерпело множество инверсий (обращений полярности), в результате чего в разрезах осадочных и вулканогенных, образований чередуются зоны прямой (совпадающей с современной) и обратной намагниченности.

Геомагнитные инверсии - события глобального масштаба, поэтому теоретически возможна хронологическая корреляция прямо и обратно намагниченных пород по всему миру. Для этого вначале надо знать абсолютный возраст пород, в которых установлена полярность магнитного поля. Пока магнитохронологическая шкала геомагнитной полярности разработана только для позднего кайнозоя. Это сделано по данным основных эффузивов и глубоководных океанических осадков.
Геомагнитные инверсии проявлялись во времени неравномерно. Длительные интервалы прямой или обратной намагниченности чередовались с интервалами частых инверсий. Этот процесс подчиняется сложной ритмичности. При изучении полных стратиграфических разрезов выявляются интервалы сгущений и разрежений инверсий, а также их характерные последовательности. На этой основе построена палеомагнитостратиграфическая шкала фанерозоя России (рис. 7). Применение палеомагнитного метода сдерживается его трудоемкостью, необходимостью иметь множество опорных разрезов.
Рис. 7. Палеомагнитная шкала палеозоя, мезозоя и палеогена России (Палеомагнитология, 1982, с упрощениями).  Намагниченность: 1 прямая; 2 - обратная
Ритмостратиграфия заключается в изучении чередования различных пород в разрезах. Определяются наборы (ритмы) чередующихся пород и их границы. В ритмично построенных разрезах выделяют ритмы, по характерным особенностям которых сравнивают разрезы. Ритмичность типична для многих толщ (угленосных, соленосных, флишевых), поэтому анализ ритмичности широко используется для их расчленения и корреляции. Широко известны годичные ритмы ленточных глин четвертичного возраста. Ленточная слоистость устанавливается и в более древних отложениях. Для облегчения анализа ритмичности и корреляции Н.Б.Вассоевичем в 1948 г.



разработана методика построения ритмограмм (рис. 8). На них выделяются аномальные ритмы, по которым и проводится корреляция разрезов.

Рис. 8. Построение ритмограммы (заимствовано у Е.В.Владимирской и др., 1985)
а - послойный разрез; б - разрез разделен на ритмы (I-IX), выделены элементы {1,2, 3) ритмов; в - элементы ритмов заменены условными знаками (произвольно); г - ритмограмма: колонки ритмов заменены отрезками горизонтальных линий (расположены друг от друга на равных расстояниях), границы элементов ритмов соединены прямыми линиями; д - ритмограмма того же разреза в более компактном и удобном виде: уменьшен вертикальный масштаб и убраны отрезки линий, обозначающих колонки ритмов (вертикальный масштаб ритмограмм выбирается исполнителями)
Мощность элементарных ритмов различна: от нескольких миллиметров до нескольких метров. Ритмичность бывает разных порядков. Мелкие ритмы объединяются в крупные, которые, в свою очередь, могут являться частями еще более крупных ритмов. Сопоставление ритмов разных порядков довольно широко используется в стратиграфии. Однако выводы об одновозрастности крупных ритмов в разрезах удаленных друг от друга районов нуждаются в дополнительном обосновании. Правда, некоторые исследователи полагают, что наиболее крупные ритмы отражают определенные этапы развития Земли и могут быть прослежены по всей планете.
Общегеологические методы состоят в определении последовательности слоев и изучении их взаимоотношений. В каждом конкретном разрезе (обнажении) при ненарушенном залегании нижележащий слой древнее перекрывающего (рис. 5, V); это положение известно как принцип

(закон) Н. Стенопа, сформулированный им в XVII в. (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 (рис. 5, VI).
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. Затем сопоставляются толщи, занимающие одинаковое положение по отношению к Поверхностям несогласия. 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. На рис. 5, VII, VIII гнейсы а и амфиболиты в нижних этажей образуют древний комплекс, а песчаники б и аргиллиты г - молодой. При использовании этого метода в сложно построенных областях развития метаморфических образований (когда выделяется несколько структурных этажей) есть опасность сопоставления толщ, принадлежащих разным этажам. По этой же причине указанный метод не применяют для корреляции удаленных друг от друга разрезов.
Метод изучения взаимоотношений с изверженными породами позволяет определить последовательность образования горных пород. Так, в обнажении на рис. 5, IX интрузия гранитов прорывает толщу сланцев. В другом обнажении (рис. 5, X) этого района вскрывается толща конгломератов с гальками из гранитов, прорывающих сланцы. Следовательно, здесь сланцы - самые древние породы, граниты - моложе, а конгломераты - самые молодые (рис. 5, XI).
Климатостратиграфический метод разработан для четвертичных отложений. Основан он на чередовании в четвертичном периоде резких похолоданий (стадиалов или оледенений) и потеплений (интерстадиалов или межледниковий), что определяло смену литолого-фациальных и палеонтологических комплексов.
  

Еще по теме Непалеонтологические методы:

1. 3.4.1. Методы психологического изучения детей с нарушениями развития Метод наблюдения
2. Социальная педагогика как метод обучения и воспитания. Классификация методов социальнопедагогической деятельности
3. 37. Методы управления: понятие , назначение, соотношение sssn форм и методов управленческой деятельности.
4. ПС как метод сбора данных 6.1.1. Содержание метода. Свойства получаемых матриц
5. ? 13. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ
6. Эмпирический метод как метод открытия новых истин.
7. Глава XVII ОБ ОБЩИХ МЕСТАХ, ИЛИ О МЕТОДЕ НАХОЖДЕНИЯ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ. О ТОМ, СКОЛЬ МАЛОПРИМЕНИМ ЭТОТ МЕТОД
8. Методы сбора данных 1.1 Данные и методы
9. § 1. Понятие метода, приема воспитания. Классификация методов воспитания
10. 6.1. ПОНЯТИЕ МЕТОДА ВОСПИТАНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ВОСПИТАНИЯ
11. 22. Предмет и метод правового регулирования. Составляющие метода правового регулирования.
12. Статистические методы 3.4.1 Цель статистических методов
13. Технологии и методы
14. 2.4. Методы исследования
15. 2. Метод
16. Понятие о методах
17. § 4. Методы психологии
18. § 2. Методы социологии
19. 1.6 . Методы философских исследований