Предмет и задачи исторической геологии

1.

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ИСТОРИЧЕСКОЙ
ГЕОЛОГИИ
Историческая геология изучает
геологическую историю Земли
со времени ее возникновения,
устанавливает причины образования
и развития всех ее оболочек, определяет
время возникновения и исследует
условия
образования горных пород и связанных с
ними полезных ископаемых.

2.

Основные задачи, стоящие перед
исторической геологией
1. Определение возраста горных пород.
• Абсолютный (радиологические методы)
• Относительный (биостратиграфический,
геолого-геофизические методы)
2. Восстановление физико-географических
условий земной поверхности
геологического прошлого (палеогеография,
фациальный анализ)

3.

• 3. Восстановление истории тектонических
движений (геотектоника, структурная
геология).
• 4. Установление строения и
закономерностей развития земной
коры. (региональная геология,
региональная и историческая геотектоника,
геохимия, космическая геология,
геофизика)

4.

Стратиграфия и геохронология
• Стратиграфия (лат. stratum — слой, grapho —
пишу) — раздел
исторической геологии, занимающийся
изучением исторической
последовательности, первичных
взаимоотношений и географического
распространения образований, слагающих
земную кору и отражающих естественные
этапы развития Земли и населявшего ее
органического мира (Геол.словарь. М., 1973)

5.

• Геохронология преследует цель
восстановить строгую временную
последовательность геологических
событий, происходивших в прошлом,
путем установления хронологических
взаимоотношений между
накопившимися слоями горных пород

6.

две самостоятельные шкалы:
стратиграфическая и геохронологическая
• Стратиграфическая шкала отражает
последовательность отложений,
расчленение их на отдельные
стратиграфические единицы,
выражает их временной объем и
соподчиненность.
• Геохронологическая шкала показывает
длительность и последовательность
основных этапов развития земной коры и
Земли.

7.

8.

Стратиграфический кодекс

9.

Задачи стратиграфии и
геохронологии
• 1) расчленение разреза на отдельные
стратиграфические подразделения (слои,
пачки, горизонты, подъярусы, ярусы и т. д.)
• 2) сопоставление или стратиграфическая
корреляция выделенных в разных разрезах
слоев, пачек, горизонтов, т. е. установление их
геологической одновозрастности. #
• 3) создание единой стратиграфической и
геохронологической
шкалы.

10.

• Нильс Стенсен (Николай Стенон) в 1669 г
6 основных принципов стратиграфии:
1.Слои Земли — результат осаждения в воде.
2. Слой, заключающий обломки другого слоя,
образовался после него.

11.

6 основных принципов стратиграфии:
3. Всякий слой отложился позднее слоя, на
котором залегает,
и ранее того, который его перекрывает.
(принцип суперпозиции: «При
ненарушенном залегании каждый
нижележащий слой древнее
покрывающего слоя»)

12.

6 основных принципов стратиграфии:
• 4. Слой, содержащий морские раковины
или морскую соль, образовался в море;
• 5. Слой должен иметь определенную
протяженность и его можно прослеживать

13.

• 6. Слой отлагался вначале горизонтально;
если он наклонен, то он испытал какой-либо
переворот. Если горизонтальный слой залегает
на наклонных слоях, то переворот произошел
ранее отложения этого второго слоя.

14.

принцип Головкинского—Вальтера
• в непрерывном разрезе осадочных
толщ друг над другом отлагаются
осадки, которые могут образоваться
рядом на поверхности суши или
на дне бассейна седиментации.
Поэтому при трансгрессии или
регрессии моря смена осадков по
вертикали соответствует их
горизонтальной зональности

15.

16.

Принцип У. Смита.
(палеонтологический или
биостратиграфический)
-одновозрастные осадки содержат одни
и те же или близкие остатки
ископаемых организмов.
-ископаемые фауны и флоры сменяют
друг друга
в определенном порядке.

17.

18.

принципы Д. Хаттона (Геттона)
• «закон пересечений»: секущая
магматическая порода всегда моложе
той породы, которую она рассекает
• «закон включений»: включение
всегда старше(древнее) вмещающей
породы.
#

19.

20.

Методы стратиграфии
1. Биостратиграфические
(палеонтологические)
методы.
В основе - принцип непрерывного
и необратимого изменения органического
мира Земли, когда каждому отрезку
геологического времени отвечают
характерные, только для него растения и
животные. (Ч.Дарвин)#

21.

• Определение возраста толщи горных пород и
отнесение ее к той или иной стратиграфической
единице осуществляют путем сравнения найденных
ископаемых остатков с теми, которые встречаются в
опорном или стратотипическом
разрезе.
• стратотипический разрез
(стратотип) -конкретный
разрез стратиграфического
подразделения, указанный
и описанный в качестве
типового.

22.

a. Метод руководящих
ископаемых
Руководящие формы (ископаемые)• широкое географическое распространение
(ареал)
• узкое вертикальное распространение (эти
организмы существовали кратковременно
(быстро эволюционировали) и поэтому
быстро сменяются от слоя к слою)
• специфические особенности в строении
скелета, позволяющие легко определять их
даже в полевых условиях.

23.

одновозрастными являются отложения с
одинаковыми руководящими
ископаемыми (принцип У.Смита)

24.

25.

б)Метод органических комплексов.
• выводы о возрасте и корреляции разрезов
осуществляются не на базе единичных
руководящих форм, а на совокупности всей
встречающейся в слое фауны или флоры

26.

27.

в). Эволюционный (филогенетический)
метод.
• метод
заключается в
выяснении
последователь
ности смены
родственных
организмов во
времени на
основании
эволюционного
развития

28.

г)Палеоэкологический метод.
• Р. Ф. Геккер
• учитывает зависимость фаунистических
комплексов от физико-географических,
фациальных условий.
• изучается связь определенных организмов
со средой их обитания

29.

2.Геологические методы
• Литологический
расчленение разреза на отдельные слои и
пачки, более или менее однородные по
вещественному составу, структурнотекстурным особенностям пород и по
наличию в них разных
включений.

30.

маркирующие слои(горизонты)

31.

32.

• структурный метод
Толщи, заключенные между двумя одинаковыми поверхностями несогласий,
рассматриваются как одновозрастные.

33.

34.

3.Экостратиграфический метод
• Расчленение и корреляция отложений по
следам глобальных геологических
событий(вымирания, трансгрессии и
регрессии, изменение атмосферы),
выделяемых в разных регионах
(пример:великое пермское вымирание)

35.

4.Ритмостратиграфический метод
• Расчленение и корреляция отложений на
основе выделения ритмически
чередующихся последовательностей пород
(флишевые, соленосные, угленосные
толщи)

36.

37.

38.

5.Климатостратиграфический
метод.
• Основан на детальных палеоклиматических
реконструкциях для стратиграфического
расчленения и межрегиональной
корреляции осадочных образований
• Процесс осадконакопления подчиняется
климатическому и тектоническому
режимам, которые соответственно
отражаются на минеральном составе и
геохимических особенностях осадков и на
находящихся в них органических остатках.

39.

6.Геофизические методы
• основаны на изучении и сравнении
физических свойств горных пород. Они
применяются для выделения
в разрезе слоев и пачек, различающихся по
физическим характеристикам, и для
корреляции разрезов
• электрический и ядерный каротаж.

40.

41.

42.

43.

7.Магнитостратиграфический
метод
• основан на естественной остаточной
намагниченности горных пород,
фиксирующей магнитное
поле времени и места ее образования.
• в истории Земли многократно происходили
инверсии магнитного поля, когда векторы
первичной намагниченности менялись на
180°, т. е. северный магнитный полюс
становился южным и наоборот.
(#модуль «Внутреннее строение Земли», магнитное поле Земли)

44.

8.Сейсмостратиграфия.
• основывается на прослеживании и
регистрации отражающих границ внутри
толщи осадочных пород по профилю. Чаще
всего сейсморазведка применяется для
обнаружения газовых или нефтяных
месторождений
• геологическое строение недр
расшифровывается с помощью сейсмических
или упругих волн, возбуждаемых на
поверхности Земли взрывами, вибраторами
или специальными ударными устройствами.
( #Модуль»Внутреннее строение Земли»-Изучение внутреннего строения
Земли при помощи сейсмических волн).

45.

46.

47.

48.

49.

9.Определение относительного
возраста магматических пород.
• относительный возраст магматических
пород определяется косвенным путем,
исходя из их взаимоотношений с
осадочными породами.
• При определении относительного возраста
слоистых вулканических и вулканогенноосадочных пород применяют общие
принципы стратиграфического расчленения
и корреляции.

50.

Абсолютная геохронология
• радиогеохронологический или
радиометрический возраст.
• Открытие радиоактивного распада в конце
XIX в. дало возможность ученым впервые
достаточно достоверно оценить возраст
ряда минералов и горных пород с
помощью анализа их изотопного
состава

51.

Радиологические(изотопные методы)
• урано-ториево-свинцовый, U-ThPb
• свинцовый,Pb
• рубидий-стронциевый, Rb-Sr
• калий-аргоновый, K-Ar
• самарий-неодимовый, Sm-Nd
• Радиоуглеродный. C
(модуль «Методы определения абсолютного возраста»)