WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 |
НАУКИ О ЗЕ МЛЕ НАУКИ О ЗЕ МЛЕ ПЕРЕРЫВЫ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ЛЕТОПИСИ:

ПРОБЛЕМЫ И СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ Е. Ю. БАРАБОШКИН Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова ЧТО ТАКОЕ СТРАТИГРАФИЧЕСКИЙ ПЕРЕРЫВ UNCONFORMITIES Как известно, геологическая летопись неполна. Это IN THE GEOLOGICAL ANNALS:

обусловлено множеством причин, связанных не только PROBLEMS AND RESOLUTION METHODS с захоронением тех или иных объектов, но и с последующей их переработкой – размывом, разрушением, переE. Yu. BARABOSHKIN плавлением и другими процессами, которыми занимаются разные направления геологической науки. Здесь Stratigraphic unconformities (hiatuses) in мы остановимся только на тех явлениях, которые ведут the Earth's stratisphere are briefly considered:

к утрате сведений о геологических событиях, запечатtheir features, duration and formation condiленных в слоистой осадочной оболочке Земли. Эти явления фиксируются в разрезах (последовательности) tions. The unconformity time exceeds the time осадочных пород и получили название стратиграфичеof sediment accumulation. Under favorable ских перерывов, выявлением которых занимается разconditions geological events taking place durдел геологии “стратиграфия” (от лат. stratum – слой) – ing unconformities can be restored.

наука о последовательности напластования горных пород и их относительном (моложе–древнее) возрасте.

Рассмотрены стратиграфические переры- Стратиграфический перерыв (несогласие) – это отсутствие (исчезновение) любого по масштабу слоя в обвы (гиатусы), возникающие в осадочной щей последовательности слоев, запечатленное обычно оболочке Земли: их признаки, продолжина контакте слоев. При этом гиатусом называют как сотельность и условия формирования. Время, ответствующий перерыву стратиграфический интервал, приходящееся на перерывы, превышает выпадающий из общей последовательности (то есть время накопления осадков. При благопри- слой или другое геологическое тело), так и отрезок времени, соответствующий перерыву (собственно вреятных условиях геологические события, мя в годах).

имевшие место во время перерывов, могут Изучение причин образования перерывов, их особыть восстановлены.

бенностей и длительности, а также реконструкция событий, имевших место во время перерыва, производятся методами различных научных направлений геологии.

Эта проблема включает три аспекта: 1) выявление перерывов, 2) установление причин формирования перерывов и 3) воссоздание геологических, палеонтологических и других событий, происходивших во время перерывов.

Чтобы лучше представить себе, что есть стратиграфический перерыв, обратимся к примеру – карьер у www.issep.rssi.ru пос. Пески на юге Московской области (рис. 1). Здесь на известняках верхнего отдела каменноугольной БАРАБОШКИН Е.Ю. ПЕРЕРЫВЫ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ЛЕТОПИСИ: ПРОБЛЕМЫ И СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ Барабошкин Е.Ю., © НАУКИ О ЗЕ МЛЕ Система Млн лет Четвертичная 1,Неогеновая 23,Палеогеновая Меловая 145,Юрская Триасовая Пермская Каменноугольная 363,Девонская Рис. 1. Схема выявления стратиграфических перерывов. Строение разреза в карьере “Пески” (Воскресенский район Московской области) (слева) и фрагмент международной стратиграфической шкалы (справа). 1 – позднекаменноугольные биогенные известняки, 2 – средне-позднеюрские песчаные глины, 3 – четвертичные (современные) суглинки и почвенный слой, 4 – гиатусы системы (стратиграфическое подразделение с возрастом тому что для подразделений международной стратиоколо 300 млн лет тому назад) залегают глины средне- графической шкалы методами абсолютной геохронокелловейского и нижнеоксфордского подъярусов сред- логии (методы определения возраста по скорости расней и верхней юры (возраст этих стратиграфических пада радиоактивных элементов в породах) установлен подразделений около 160 млн лет). На них, в свою оче- возраст в годах, мы получили возможность судить и о редь, залегают четвертичные (преимущественно совре- продолжительности данных перерывов. Их суммарное менные) породы. Их возраст в масштабе геологического время в данном случае составляет около 300 млн лет.

времени можно принять за 0. Между каменноугольны- Если сам факт стратиграфических перерывов в данном ми и юрскими толщами присутствует стратиграфичес- примере выявить достаточно просто, то ответить на вокий перерыв: здесь не хватает отложений пермского, прос: “А что же, собственно, происходило на этой тертриасового, раннеюрского и большей части среднеюр- ритории в течение потерянных для геологической леского возраста. Длительность этого перерыва можно тописи 300 млн лет” – весьма и весьма сложно.

оценить в 140 млн лет. Он соответствует границе раздела каменноугольной и юрской толщ – стратиграфичес- ВЫЯВЛЕНИЕ ПЕРЕРЫВОВ кому несогласию, как принято говорить.

Рассмотренный пример относится к тем случаям страМежду верхнеюрскими и современными отложенитиграфических перерывов, когда их установление не выями также имеется стратиграфическое несогласие (отзывает больших затруднений, поскольку гиатусы здесь сутствуют большая часть верхней юры, мел, палеоген, достаточно велики и изменение в характере ископаенеоген и практически вся четвертичная система), промых остатков слишком существенно, чтобы быть незадолжительность которого можно оценить в 160 млн лет.

меченным. Гораздо чаще геологам приходится решать Методика выявления этих перерывов в настоящее проблему выявления мелких гиатусов, длительность ковремя сравнительно проста. Вначале было установлено торых незначительна и не превышает десятков тысяч – стратиграфическое (то есть друг относительно друга) первых миллионов лет. Обнаружить такие перерывы положение упомянутых каменноугольных и юрских намного сложнее, поскольку ископаемая фауна за это отложений благодаря находкам ископаемой фауны, время не успевала претерпевать серьезных изменений, встреченной в породах. Затем выявленные стратиграфи- а именно она имеет достаточную “разрешающую споческие интервалы были сопоставлены с международной собность” для выявления стратиграфических тел, фор(общей) стратиграфической шкалой, отражающей об- мировавшихся в течение такого короткого срока. Здесь щую стратиграфическую последовательность всех толщ на помощь приходит детальное (послойное) изучение в пределах осадочной оболочки Земли. При этом и бы- последовательности пород и обнаружение характерных ло определено, что некоторые интервалы общей после- признаков, обычно сопровождающих перерывы. К ним довательности в данном случае выпадают. Благодаря относятся форма и характер стратиграфических границ СОРОСОВСКИЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ, ТОМ 7, №1, НАУКИ О ЗЕ МЛЕ (контактов) слоев, базальные горизонты (конгломера- [1], обогащенный космогенными элементами (“иридиты), резкое изменение состава пород, присутствие фо- евый прослой”). Появление таких прослоев свидетельсфоритов, минерала глауконита и некоторые другие. ствует о растворении карбонатного материала, то есть о Эти признаки позволяют обнаружить явные перерывы, перерыве.



но существует категория скрытых перерывов, не види5. Изменение цвета пород иногда также указывамых глазом, установить которые можно лишь при спеет на перерыв. В частности, появление бурых, ржавых циальном изучении. Рассмотрим наиболее характерокрасок в светлоокрашенных известняковых толщах ные признаки явных перерывов.

обычно является хорошим индикатором присутствия 1. Контакты слоев, свидетельствующие о перерыТД разного типа. Это связано с окрашиванием пород вах, представлены несколькими видами. Эрозионные окислами и гидроокислами железа, сопровождающим контакты – это волнистые или сглаженные поверхнособычно растворение карбонатов и длительную экспоти пластов, образовавшиеся в результате воздействия зицию поверхности.

водных потоков, ветра, движения ледников на уже сфор6. Резкая смена состава пород, как правило, указымированные породы. Эрозионные контакты могут возвает на перерыв, поскольку свидетельствует об измененикать на любых породах.

нии режима и условий осадконакопления.

Контакты типа “твердого дна” (ТД) представляют собой окаменевшие, твердые поверхности, образо- Указанные признаки являются хорошими индикаторами, и при их появлении в разрезах уже можно гововавшиеся в результате замедления осадконакопления рить о присутствии или отсутствии перерыва. Иногда в (седиментации) или его остановки. Эти поверхности зависимости от сочетания этих признаков можно суобычно присутствуют в разрезах карбонатных пород (известняки, мергели), но могут образоваться и в тер- дить и об относительной продолжительности перерывов. Однако такие выводы впоследствии необходимо ригенных песчано-глинистых толщах, возникая при формировании карбонатных конкреций или фосфори- подтверждать изучением остатков микро-, макрофаутовых плит. В зависимости от стадии развития ТД (дли- ны и флоры, позволяющих привязать эти данные к международной стратиграфической шкале и тем сательности экспозиции) эта поверхность может быть гладкой, неровной (растворенной), пронизанной но- мым определить вероятную длительность перерывов.

рами донных организмов (например, раков или черСлучаи скрытых перерывов наиболее сложны, повей) и иссверленной камнеточцами [1].

скольку эти перерывы невозможно увидеть в разрезах Контакты типа “рыхлого дна” в целом аналогичны при их визуальном изучении. У них нет видимых припредыдущему типу, но возникают в рыхлых обломоч- знаков, даже косвенно указывающих на перерыв. Поных породах (глины, пески).

этому подобные перерывы могут быть выявлены только путем комплексного детального изучения разрезов, 2. Базальные горизонты – это сгруженный крупнов первую очередь с помощью палеонтологического обломочный материал в основании слоев. Часто такой метода.

материал может представлять собой продукты размыва и переотложения (перемыва) подстилающих толщ на месте, без существенного горизонтального переноса. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПЕРЕРЫВОВ 3. Фосфоритовые горизонты и глауконититы. СкопПо происхождению перерывы можно отнести к двум ления фосфоритов обычно формируются при очень основным группам. Первую составляют перерывы, обмедленном осадконакоплении. Часто образуются фосразующиеся в результате водной, ветровой или леднифоритовые конгломераты, представляющие собой факковой эрозии уже сформировавшихся толщ горных потически базальные горизонты, возникшие без сущерод. Чаще всего эти перерывы формируются на суше в ственного перемещения материала. Глауконититы и результате поднятия территории и горообразовательвообще глауконит является минералом, крайне медных движений, а также при трансгрессиях (наступлеленно растущем в морских осадках. Обогащение слоев нии моря) и регрессиях (отступлении моря). Они могут глауконитом является хорошим индикатором перерыформироваться и в подводных условиях при изменении вов как в терригенных, так и в карбонатных разрезах.

гидродинамических условий бассейнов или действия 4. “Глинистые прослои” в карбонатных толщах так- течений. Кроме того, такие перерывы могут появиться в же являются признаком перерыва или резкого замедле- результате действия морских турбидитных (мутьевых) ния осадконакопления. Примером, ставшим классиче- потоков на континентальном склоне. Вне зависимости ским, является глинистый прослой на границе мела и от причины все перерывы подобного типа подчеркнуты палеогена, зафиксированный во многих разрезах мира эрозионными поверхностями (границами).





БАРАБОШКИН Е.Ю. ПЕРЕРЫВЫ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ЛЕТОПИСИ: ПРОБЛЕМЫ И СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ НАУКИ О ЗЕ МЛЕ Ко второй группе относятся перерывы, возникаю- они преобладают. Подробнее об условиях образования щие в процессе осадконакопления (синседиментаци- перерывов можно узнать, например, в [1, 2].

онные перерывы). Такие перерывы можно разделить на несколько типов.

РЕКОНСТРУКЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ 1. Перерывы ненакопления – перерывы, отражаю- ИСТОРИИ ВО ВРЕМЯ ПЕРЕРЫВОВ щие временную приостановку накопления осадков;

Восстановить геологические события, происходившие возможно незначительное удаление накопленного рана той или иной территории во время перерывов, вознее материала. Подобные явления могут, например, можно лишь в тех случаях, когда сохраняются неповозникать при растворении карбонатного материала в средственные или косвенные признаки этих событий.

толще воды, если поверхность осадконакопления наКогда ничего не сохраняется, реконструировать эти соходится ниже критической глубины карбонатонакопбытия можно лишь в самых общих чертах, основываясь ления (уровня, где воды океанов недосыщены карбона строении соседних районов. Так, в нашем первом натом кальция) или в результате действия наддонных примере задача восстановления геологических событечений, когда осадок просто не достигает дна и унотий, происходивших в триасе или мелу на территории сится водным потоком.

нынешнего Подмосковья, не может быть решена при 2. Эрозионные перерывы возникают в результате изучении только одного разреза. Для ответа на поставудаления верхней части мягкого осадка, а иногда удаленный вопрос необходимы знания о геологическом ления всего рыхлого осадка и эксгумации погребенной строении огромного региона – Восточно-Европейской горной породы. При этом твердые и тяжелые части платформы (географически это почти вся территория осадка (например, фосфориты) могут осесть на дно и Восточной Европы). При этом одним из основных меобразовать впоследствии базальный горизонт. Отлитодов решения данной проблемы будет стратиграфичечить эрозионные перерывы, образовавшиеся в процесская корреляция – сопоставление множества разрезов се осадконакопления от эрозионных перерывов, вози поиск тех интервалов разреза, которые восполняют никших после формирования породы, порой бывает пропуск. Так, пользуясь региональным анализом геоочень трудно.

логического строения центральных районов Восточно3. Элювиальные перерывы возникают при подвод- Европейской платформы, можно было бы утверждать, ном или субаэральном выветривании: сложном сочета- что в пермское и триасовое время на данной территонии химических, физических и биологических процес- рии были континентальные условия с жарким климасов, приводящих не только к формированию перерывов, том. В ранней–средней юре – тоже континентальные, но и к изменению, преобразованию первичного облика но с более влажным климатом. В поздней юре – мелу пород. Таким перерывам соответствует образование здесь было теплое море, сменившееся в палеогене снопочв на континентах, горизонтов твердого и рыхлого ва континентальными условиями, а в конце неогена – дна в морях.

четвертичном периоде, кроме того, и оледенением.

4. Перерывы смешанного типа, в которых приниНесколько иной представляется ситуация, когда мают участие комбинации перечисленных типов пересохраняются хотя бы косвенные свидетели геологичесрывов.

ких событий. Покажем это еще на одном примере – Процесс формирования перерывов часто бывает разрез нижнемеловых отложений аптского и альбского многостадийным, когда чередуются короткие периоды ярусов по р. Волгуша на севере Московской области накопления осадка и его преобразования в породу с (рис. 2). В этом разрезе были выявлены достаточно длительными фазами перерывов различного типа. При крупный стратиграфический перерыв на границе аптэтом образуются маломощные (первые метры) толщи ских песчаных глин и глауконитовых песков среднего пород, стратиграфический объем которых достаточно альба и множество мелких перерывов (рис. 2, колонзначителен (по длительности это миллионы–десятки ка II). Главный перерыв соответствует нижнему альбу миллионов лет). Если в таких толщах сохраняется стра- (длительность около 5 млн лет) и части среднего альба, тиграфическая последовательность (то есть более древ- что установлено по находкам раковин аммонитов – исние породы залегают ниже более молодых), то их назы- копаемых головоногих моллюсков. По своему типу это вают горизонтами конденсации. По присутствию всей эрозионно-элювиальный перерыв, представленный сопоследовательности стратиграфических подразделе- четанием поверхности типа “рыхлое дно”, эрозионной ний подобные горизонты конденсации весьма полны, поверхности и нескольких генераций фосфоритов, соно фактически, по соотношению времени, запечатлен- держащих остатки ископаемой фауны. Общую продолному в породах, и времени не сохранившемуся в геоло- жительность этого перерыва можно оценить в 6–7 млн гической летописи, пропусков в них намного больше, лет.

Pages:     || 2 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.