<<
>>

ПЕРИОДИЗАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ

Историческая геология восстанавливает геологическую историю Земли в хронологическом порядке начиная со времени образования древнейших горных пород и кончая современной эпохой.

Это достигается при помощи рассмотренных методов, позволяющих не только определить возраст и последовательность образования горных пород, но и установить периодичность геологических явлений и выделить этапы в длительной истории Земли.

В течение долгого времени устанавливались геохронологические и стратиграфические подразделения, отражающие этапы историко-геологического процесса. Созданию шкалы геологического времени посвящено огромное число научных трудов. Первая схема возрастной классификации горных пород была предложена итальянским ученым Д.Ардуи- но в 1759 г. на основе исследований в Северной Италии. В геологической истории этой области были выделены три этапа формирования горных пород: первичный, вторичный и третичный. Трехчленное деление явилось прообразом выделения палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений уже в XIX в.

Введение в историческую геологию палеонтологического метода позволило разработать систему геохронологических и стратиграфических подразделений, основанную на эволюции органического мира. Палеонтологические данные имеют огромное значение для периодизации геологической истории, они являются наиболее доступной основой относительной геохронологии и стратиграфических сопоставлений. При помощи некоторых из рассмотренных ранее методов определения относительного возраста пород уже к середине XIX в. геологи расчленили толщу земной коры на группы и системы. В дальнейшем стали выделять более дробные стратиграфические подразделения — отделы, ярусы и зоны.

К концу XIX в. накопился обширный материал по стратиграфии, который требовал систематизации и обобщения. Эта работа началась в разных странах, а разработка единой системы стратиграфических и геохронологических единиц была поручена специальной комиссии Международного геологического конгресса *.

В 1881 и 1900 гг. на 2-й и 8-й

сессиях МГК были утверждены единые для всех стран названия: на 2-й сессии в Болонье была принята предложенная русской делегацией схема стратиграфических подразделений: группа, система, отдел и ярус, а на 8-й сессии в Париже была добавлена самая мелкая единица — зона. Указанным стратиграфическим подразделениям соответствовали геохронологические эквиваленты: эра, период, эпоха, век и время (фаза).

Каждое стратиграфическое подразделение формировалось в течение определенного этапа геологической истории Земли, оно отражает эволюцию земной коры и органического мира за определенный промежуток геологического времени. Стратиграфические единицы применяют для обозначения комплексов горных пород, а соответствующие геохронологические— для наименования времени, в течение которого эти комплексы образовались. Две шкалы с одинаковыми названиями подразделений употребляются не случайно. Дело в том, что о геохронологических единицах — единицах времени — можно говорить повсеместно, так как любой участок земной коры проходил свою историю по всем этапам геологического времени. Но слои горных пород в эти этапы формировались не повсюду. В определенный отрезок времени в одном месте они отлагались, а в другом, наоборот, происходило разрушение ранее образовавшихся слоев. Например, в Москве и ее окрестностях на известняках карбона с перерывом залегают юрские глины (рис. 14). В разрезе отсутствуют отложения пермской и триасовой систем, так как в пермском и триасовом периодах в Москве и Подмосковье осадконакоп- ления не происходило. Поэтому для этого участка мы можем говорить только о геологическом времени, в течение которого не происходило осадконакопления — о пермском и триасовом периодах.

В своей практической работе геологи долгое время применяли стратиграфические подразделения, утвержденные Геологическим конгрессом в 1900 г. На их основе была разработана единая международная стратиграфическая шкала; все названия имели европейское происхождение. По мере расширения геологических исследований в Азии, Америке и Африке стало ясно, что многие из подразделений этой шкалы здесь не могут быть использованы.

Если крупные подразделения (группы, системы) выделялись повсеместно, то более мелкие (отделы и особенно ярусы) было трудно или невозможно установить. Поэтому возникла необходимость выделять местные стратиграфические единицы по совокупности литологических, палеонтологических и других признаков. Такие подразделения имеют огромное практическое значение, они хорошо прослеживаются и наносятся на региональные геологические
  • Международным геологическим конгрессом (МГК) называется международная организация геологов, сессии которой проводятся регулярно через 4 года уже более 100 лет. На сессиях МГК осуществляются научные контакты между геологами разных стран, обмен мнениями на секционных заседаниях, принимаются решения, проводятся геологические экскурсии. Гя сессия состоялась в Париже в 1878 г., там же 8 1980 г. была проведена юбилейная 26-я сессия, посвященная 100-летию образования МГК. Последняя 27-я сессия состоялась в Москве в 1984 г., в ией приняли участие 5692 человека из 107 стран. В 1961 г. основаи Международный союз геологических наук (МСГН), членами которого являются почти 100 стран и 35 международных научных организаций (1984 г.). МСГН осуществляет координацию работы развитых геологических комиссий и ассоциаций и содействует проведению сессий МГК. Заседания исполкома МСГН проводятся ежегодно, одним из вице-президентов МСГН постоянно является советский ученый.

карты. Уже во второй половине XIX в. местные стратиграфические единицы стали употребляться геологами. В СССР долгое время использовались два типа стратиграфических подразделений:              единицы              единой

стратиграфической шкалы, утвержденные Геологическим конгрессом, и местные стратиграфические подразделения, утвержденные Межведомственным стратиграфическим комитетом СССР [†]. Оба типа стратиграфических подразделений не стали удовлетворять геологическую службу СССР и поэтому по решению МСК в конце 60-х годов началась работа по составлению Стратиграфического кодекса СССР.

Этот кодекс был утвержден МСК и опубликован в 1977 г. Кратко остановимся на его характеристике.

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 СССР, 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, приведена в табл. 1.

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.

Основные стратиграфические подразделения комплексного обоснования.

  1. Общие стратиграфические подразделения представляют собой совокупности горных пород, время формирования которых отвечало определенным этапам геологической истории Земли, отражающим общие закономерности последовательного развитая литосферы и биосферы. Они ранее относились к «единой стратиграфической шкале» и назывались по-разному. В кодексе принято название «общие стратиграфические подразделения», как наиболее точно отражающее существо этих единиц.
    Общие подразделения устанавливаются с помощью разных ме-

Таблица 1

Категория общих

стратиграфических

подразделений

Категория региональных стратиграфических подразделений Категория местных стратиграфических подразделений
Эоиотема

Эратема (груша)

Система

Отдел

Ярус

Зона

Звеио

Горизонт

Лона (провинциальная зона)

Комплекс

Серия

Свита

II. Стратиграфические подразделения частного обоснования

1. Основные стратиграфические подразделения комплексного обоснования

Категория1зональных биостратиграфических подразделений: биостратиграфические зоны разных', видов

III. Вспомогательные стратиграфические подразделения

Категория литостратиграфнческих подразделений: толща, пачка, пласт (слой), маркирующий/горизонт Категория биостратиграфических подразделений: слои с фауной (флорой)

Рис. і--:\ Стратиграфический разрез каменноугольных, юрских и меловых отложений Подмосковья

тодов. Для докембрийских пород используют главным образом радио- геохронологические методы, а для палеозойских, мезозойских и кайнозойских — палеонтологические.

Общим стратиграфическим подразделениям соответствуют геохронологические эквиваленты (применяются в СССР):

Общие стратиграфические подразделения:

  1. Эоиотема
  2. Эратема (группа)
  3. Система
  4. Отдел
  5. Ярус
  6. Зона
  7. Звено

Геохронологические

подразделения:

  1. Эон
  2. Эра
  3. Период
  4. Эпоха
  5. Век
  6. Фаза
  7. Пора

Почти все крупные подразделения (выше яруса) имеют единые международные наименования и их можно выделить повсеместно, но они могут не иметь самостоятельных стратотипов — конкретных разрезов, описанных в качестве типовых.

На мелкомасштабных геологических картах обычно выделяют системы и отделы. Ярусы и особенно

зоны трудно проследить повсеместно [‡], а звенья выделяют лишь внутри континентальных отложений.

Эонотема — это отложения, образовавшиеся в течение зона — самой крупной геохронологической единицы. Выделяют три эонотемы: архейскую, протерозойскую и фанерозойскую, отражающие весьма продолжительные этапы развития Земли. Архейскую и протерозойскую эонотемы объединяют под названием докембрий, или криптозой. Более правильное название докембрий определяет совокупность горных пород, образовавшихся до кембрийского периода. Все указанные названия, кроме докембрия, имеют греческое происхождение. Основным критерием разделения докембрия и фанерозоя является присутствие бесскелетных организмов в докембрии и появление разнообразных скелетных организмов в фанерозое.

Эратема, или группа, составляет часть эонотемы и характеризует отложения, образовавшиеся в течение эры. Эратемы отражают крупные этапы развития Земли и органического мира, их границы соответствуют переломным рубежам в истории развития органического мира. Эратемы выделяют внутри фанерозоя, они объединяют отложения трех и более систем. Синонимом эратемы является термин группа, но более определенным является название эратема. Выделяют палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эратемы (сокращенно — палеозой, мезозой и кайнозой). Эти названия имеют греческое происхождение. Каждая эратема может быть разделена на части (например, нижний и верхний палеозой).

Система составляет часть эратемы и характеризует отложения, образовавшиеся в течение периода. В палеонтологическом отношении системе свойственны типичные для нее семейства или роды в фауне, роды и виды во флоре. Системы объединяют отложения двух, чаще трех отделов. Системы были установлены в Европе с 1822 по 1879 гг. В 1881 г. на 2-й сессии МГК в Болонье были утверждены названия 10 систем: кембрийская, силурийская, девонская, каменноугольная, пермская, триасовая, юрская, меловая, третичная и четвертичная. Впоследствии силурийскую систему разделили на ордовикскую и силурийскую, а третичную — на палеогеновую и неогеновую. Поэтому в настоящее время в СССР принято 12 систем.

Названия большинства систем происходят от географических наименований тех местностей, в которых они были впервые установлены. Для всех систем употребляются сокращенные названия: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь, триас, юра, мел, палеоген, неоген. Нет общепринятого сокращенного названия только для четвертичной системы (в СССР широко используется название антропогеновая система, сокращенно — антропоген). Для каждой системы приняты определенный цвет изображения на геологической карте, являющийся международным, и индекс, образованный начальной буквой латинского названия системы.

Отдел составляет часть системы и характеризует отложения, образовавшиеся в течение одной эпохи. В палеонтологическом отношении отделам свойственны типичные группы фауны и флоры (подсемейства, роды и виды). Отделы объединяют отложения нескольких (двух и более)

ярусов. Названия отделам даются по их положению в системе: нижний и верхний или нижний, средний и верхний с прибавлением полного или сокращенного названия системы. Для некоторых систем существуют собственные названия отделов (например, для юрской системы:              лейас,

доггер, мальм; для палеогеновой: палеоцен, эоцен, олигоцен). Эпохи обозначаются как ранняя и поздняя или ранняя, средняя и поздняя с прибавлением полного или сокращенного названия системы. На геологической карте отделы закрашиваются оттенками системы, а индексы образуются добавлением соответствующих цифр к индексу системы — D] — нижний девон, Кг — верхний мел, Nj — миоцен.

Ярус является частью отдела, ему отвечают отложения, образовавшиеся в течение века. Для яруса характерен определенный комплекс ископаемых организмов с типичными родами, подродами и видами. В качестве яруса, как правило, выделяются единицы весьма широкого распространения, содержащие ассоциации организмов значительного географического распространения (фораминиферы, брахиоподы, грапто- литы, аммониты и др.). Ярус имеет стратотип в районе установления яруса с характерным комплексом ископаемых организмов. К одному и тому же ярусу (как и к зоне) относятся отложения не только с комплексом организмов, свойственных стратотипу, но и с иным комплексом, если доказана одновозрастность сравниваемых отложений.

Названия ярусов географические, они происходят от названий областей, районов, рек, гор, населенных пунктов и т. д., где находятся их стратотипы. Употребляются сокращенные названия ярусов (например, визейский ярус — визе, оксфордский ярус — оксфорд). Иногда выделяются подъярусы: нижний и верхний или нижний, средний и верхний. На геологической карте ярусы закрашиваются оттенками цвета системы, а индексы образуются путем добавления к индексу отдела начальной буквы латинского названия яруса: J]V — волжский ярус, Pia — ар- тинский ярус. В случае, если отдел содержит ярусы, начинающиеся с одной И той же буквы, к этой букве добавляется первая следующая согласная буква: Кгсгп — сеноманский ярус, КгСр — кампанский ярус.

Зона является частью яруса и охватывает отложения, образовавшиеся в течение одной фазы. Ее границы устанавливаются по характерному зональному комплексу видов, который содержит виды, быстро эволюционирующие и имеющие широкое распространение. Стратотип зоны рекомендуется выбирать в стратотипическом разрезе яруса. Название зоны дается по наиболее характерному виду зонального комплексе (виду-индексу) без указания фамилии автора, фаза получает название того же вида-индекса: зона Amaltheus margaritatus— фаза Amaltheus margaritatus.

Звено выделяется только в четвертичной системе. В звено объединяются горные породы, сформировавшиеся во время одного цшсла климатических изменений: похолодания (ледниковье) и потепления (меж- ледниковье). Звено должно иметь стратотип и климато-стратиграфичес- кое (литолого-экологическое) обоснование. Четвертичная система состоит из четырех звеньев: нижнє-, средне-, верхнечетвертичного и современного, которые иногда называют нижним, средним, верхним плейстоценом и голоценом.

  1. Региональные стратиграфические подразделения. Эта категория образует вторую шкалу основных стратиграфических подразделений, в ее состав входят горизонт и лона. Региональные подразделения представляют собой толщи пород, которые формировались в пределах круп- 34

ного региона (палеобассейна) на определенных этапах его геологической истории. Горизонты и лоны отражают закономерности осадкон.а- копления и смену комплексов фауны и флоры в пределах определенного региона.

Горизонт — основное региональное подразделение — прослеживается на площади того или иного региона и характеризуется комплексом литологических и палеонтологических признаков; для фанерозоя главными являются палеонтологические признаки. Горизонту присваивается географическое название пункта, в котором находится его стратотип; геохронологическим эквивалентом служит термин «время» (например, подольский горизонт, подольское время).

Лона является частью горизонта и представляет собой провинциальную зону. Она устанавливается по комплексу фауны или флоры, характерному для изучаемого региона, и отражает' определенный этап развития фауны (флоры) этого региона. Верхняя и нижняя границы лоны устанавливаются по характерным видам зонального комплекса. Лона имеет стратотип, содержащий зональный комплекс, ее название происходит от вида-индекса; геохронологическим эквивалентом является термин «время» (например, лона Assilina placentula, время Assi- lina placentula. -

  1. Местные стратиграфические подразделения. Эта категория образует третью шкалу основных стратиграфических подразделений, в ее состав входят комплекс, серия и свита. Местные подразделения представляют собой толщи пород, выделяемые по ряду признаков, в основном по литологическому и петрографическому составу. Эти подразделения должны иметь ясные границы как в вертикальном (по разрезу), так и в горизонтальном (по площади) направлениях; они могут охватывать небольшую площадь и, наоборот, значительную в зависимости ог их распространения. Основной единицей местной шкалы является свита, она имеет стратотип и широко используется при геологической съемке, поисках и разведке полезных ископаемых.

Комплекс — самое крупное местное стратиграфическое подразделение— чаще всего употребляется в стратиграфии докембрия. Комплекс имеет весьма большую мощность (километры и более 10 км), сложный состав горных пород, формировавшихся в течение крупного этапа развития обширной территории, он объединяет две или более серий. Комплексу присваивается географическое название (например, беломорский комплекс).

Серия является крупной местной стратиграфической единицей, охватывающей мощную (многие сотни метров и свыше километра) и сложную по составу толщу горных пород. Она объединяет две или более свит, охарактеризованных общими признаками: сходными условиями образования (континентальные, морские, вулканические), преобладанием определенных пород (осадочных, вулканогенных, метаморфических), особой структурой (ритмичность и т. д.) и др. Серии распространены на большой территории и разделены крупными стратиграфическими или угловыми несогласиями. Серия может не иметь стратотипа, ей присваивается географическое название (например, таврическая серия, ватынская серия).

Свита представляет собой толщу пород, образовавшихся в конкретном районе в определенных физико-географических условиях, и занимает установленное стратиграфическое положение в разрезе. Она может состоять из однородных пород, включать прослои других или, наконец, ¦3*              35

иметь пестрый состав. Свита должна иметь устойчивые литологические и палеонтологические признаки на всей площади распространения и достаточно четкие границы. Она может быть выделена при отсутствии фауны и флоры, но во всех случаях поиски остатков ископаемых организмов являются обязательными, так как возраст свиты устанавливается по палеонтологическим данным. Если остатки организмов не обнаружены, то возраст определяется косвенным путем, учитывая возраст подстилающих и перекрывающих отложений, или условно при помощи сопоставления с разрезами соседних районов. Свите присваивается географическое название и на геологической карте она закрашивается оттенками цвета системы, к которой она принадлежит; индексы образуются путем добавления к индексу отдела начальной латинской буквы названия свиты (например, D2S — сидловская свита, Jie — эскиординская свита).

Названия геохронологических эквивалентов комплекса, серии и свиты составляются из названий соответствующих стратиграфических единиц с прибавлением термина «время». Примеры: карельский комплекс— карельское время, ямненская свита — ямненское время.

Стратиграфические подразделения частного о б о- снован-ия. 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 представляет собой охарактеризованную остатками организмов толщу горных пород, время формирования которой определяется эволюцией отдельных групп фауны и флоры или сменой экологических ассоциаций. Органические остатки (зональный комплекс) отличаются от комплексов подстилающих и кроющих пород. Вертикальное распространение зоны по разрезу определяется сменой состава ископаемой фауны и флоры, а географическое распространение ограничивается распространением зонального комплекса остатков ископаемых организмов. 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 конодоитам.

Биостратиграфическая зона имеет стратотип и может подразделяться на подзоны. Название биостратиграфической зоны подзоны образуется из названия одного или двух видов-индексов, а их геохронологический эквивалент обозначается термином «время». Пример: биостратиграфическая зона Globigerinoides conglobatus •—время Globige- rinoides conglobatus.

Вспомогательные стратиграфические подразделения. Наряду с охарактеризованными выше определенными стратиграфическими терминами геологи в своей повседневной работе всегда применяют разные вспомогательные стратиграфические названия свободного пользования. Они не имеют соподчинения, не являются обязательными и их применяют по желанию. Наиболее часто употребляются две категории вспомогательных подразделений: литостратиграфические и биостратиграфические. v В качестве литостратиграфических подразделений применяются названия толща, пачка, пласт, слой, залежь, маркирующий горизонт, линза и др. Название толщи может происходить от названия горной породы или от географического наименования. Примеры: толща мергелей, вулканогенно-осадочная толща, петровская толща. Пачки могут обозна-

чаться числами или буквами с названием горной породы в скобках. Примеры: пачка 1 (белые известняки), пачка 2 (мергели), пачка 3 (серые глины), пачка а. Пласты, слои и маркирующие горизонты обычно называются по характерным породам, по цвету, по органическим остаткам. Примеры: кремнистая пачка, угольный пласт, нуммулитовые слои.

В качестве биостратиграфических подразделений применяется название — слои с флорой (фауной). Эти отложения содержат свойственные им остатки организмов, чем отличаются от выше- и нижележащих, они называются по характерным родам или видам фауны или флоры. Пример: слои с Ginkgo, слои с Mactra caspia.

Геохронологическим эквивалентом вспомогательных подразделений является выражение «время образования ... толщи, пачки, слоя» и т. д. или «время образования слоев с ...».

Стратиграфический кодекс СССР имеет несколько приложений, в которых описаны основные термины, правила описания стратотипов, правила образования и написания названий стратиграфических подразделений, правила составления стратиграфических схем для территории СССР и ее регионов и др. 

<< | >>
Источник: Немков Г. И.. Историческая геология. Учебник для вузов. 1986

Еще по теме ПЕРИОДИЗАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ:

  1. Часть II геологическая ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ
  2. ПРИНЦИПЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ПРОШЛОГО ЗЕМЛИ
  3. 1.4. Какова периодизация отечественной истории?
  4. 1.3. Какова периодизация всемирной истории?
  5. 1.2. Какова периодизация мировой истории?
  6. § 2. Периодизация всеобщей истории государства и права
  7. 1.8. Какова периодизация истории цивилизаций в России?
  8. Периодизация истории философии в Средние века
  9. Глава 10 Формационный и цивилизационный подходы к периодизации истории
  10. Глава 1. ПРЕДМЕТ, МЕТОДОЛОГИЯ И ПЕРИОДИЗАЦИЯ ВСЕОБЩЕЙ ИСТОРИИ ГОСУДАРСТВА И ПРАВА
  11. Глава 8 ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В КАЙНОЗОЙСКУЮ ЭРУ
  12. Глава 6 ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В ПАЛЕОЗОЙСКУЮ ЭРУ
  13. Г л а в а 5 ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В ДОКЕМБРИИ
  14. Глава 3. ПРЕДМЕТ, МЕТОДЫ, ПЕРИОДИЗАЦИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ИСТОРИИ ГОСУДАРСТВА И ПРАВА КАК ОТРАСЛИ ЮРИДИЧЕСКОЙ НАУКИ И УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ