Методи визначення віку гірських порід

1. геохронологія Геохронологія (від грец. Γῆ - земля + χρόνος - час + λόγος - слово, вчення) - комплекс...
2. Геохронологія в СРСР
3. Відносний вік гірських порід
4. Палеонтологічний метод
5. стратиграфічний метод
6. Абсолютний вік гірських порід
7. Вік гірських порід і методи його визначення
8. 3.4. Методи визначення абсолютного віку гірських порід
9. Методи визначення віку гірських порід

геохронологія

Геохронологія (від грец. Γῆ - земля + χρόνος - час + λόγος - слово, вчення) - комплекс методів визначення абсолютного і відносного віку гірських порід або мінералів. У число завдань цієї науки входить і визначення віку Землі як цілого. З цих позицій геохронологія можна розглядати як частину загальної планетології.

Історія

Основні віхи розвитку геохронології

У 1658 році ірландський англіканський архієпископ Джеймс Ашшер видав «Аннали Старого Завіту» (англ. The Annals of the Old Testament from the Beginning of the World ), де на основі вивчення Біблії визначав дату створення світу як 23 жовтня 4004 до н. е. Ця дата стала предметом багатьох теологічних суперечок, а згодом - популярної цитатою для критиків релігії, однак праця Ашшера примітний як одна з перших спроб визначити вік Землі за допомогою щодо суворих методів ( «прямих або непрямих синхронізм з римськими датами»).

У XVIII столітті ще ніхто не замислювався над «віком гірських порід», [1] проте методи майбутньої науки вже розроблялися любителями геології. Так Ніколас Стено [2] вперше (1669) сформулював положення, яке в даний час грає роль закону: в розрізі нормально залягають відкладення відображають послідовність геологічних подій, хоча поняття «нормально залягають» точно не сформульовано. Вільямс Сміт (1769-1839) визначав ступінь одновозрастності шарів порід по скам'янілостям. Ці питання піднімав М. В. Ломоносов (1763) [3].

Подальший розвиток методів визначення віку спочатку спиралося тільки на аналіз різних скам'янілостей. Передумовою до зміни ситуації стало відкриття, яке випадково зробив в 1896 році французький хімік Антуан Анрі Беккерель: «промені Беккереля», пізніше перейменовані Марією Кюрі в радіоактивне випромінювання. Це відкрило шлях до визначень абсолютного віку методом радіоізотопного датування. Його застосування відомо як ядерна, або абсолютна геохронология. У 1907 році Ернест Резерфорд провів перші досліди з визначення віку мінералів по урану і торію [4] на основі створеної ним спільно з Фредеріком Содді теорії радіоактивності. У 1913 році Содді ввів поняття про ізотопи, яке стало дуже важливим для методів абсолютного датування [5]. У 1939 р Альфред Нір (англ.) (Nier, Alfred Otto Carl, 1911-1994) створив перші рівняння для розрахунку віку і застосував мас-спектрометр для розділення ізотопів. З цих пір ядерна геохронология стала основною для визначення послідовності геологічних подій.

Геохронологія в СРСР

В СРСР ініціатором Радіогеологічні досліджень був В. І. Вернадський (1863-1945). Його починання продовжили В. Г. Хлопин (1890-1950), І. Е. Старий (1902-1964), Е. К. Герлинг (1904-1985). При вирішенні вікових завдань створювалися різні методи, що включають вивчення ізотопів Pb, K, Ar, Sr, Rb і ін. Ці методи отримали самостійні назви - уран-свинцевий, свинець-свинцевий, калій-аргоновий, [6] рубідій-стронцієвий [7] [8]. Це найбільш поширені методи (є і ряд інших). Для координації геохронологічних досліджень в 1937 році була створена Комісія з визначення абсолютного віку геологічних формацій при АН СРСР. В цей же час [9] інтенсивно розвивається радіовуглецевий метод (застосовується в межах 60 000 років), що заклав сувору основу в датуванні четвертинних відкладень і розвитку дендрохронології. Інші методи радіоактивного визначення віку, наприклад, ксенонове, [10] самарій-неодимовий (по 147Sm → 143Nd + He), реній-осмієва, по треках, люмінесцентний та ін., Не набули широкого поширення. [Джерело не вказано 2327 днів]

Проведені дослідження відіграли значну роль у розвитку геології. Безпосереднім результатом цих досліджень стало перше побудова в 1947 році англійцем Артуром Холмсом (1890-1965) «загальної шкали геологічного віку» [11]. Далі вона систематично уточнювалася; уточнена геохронологическая шкала приводиться в численних роботах [12].

У геохронологии є два дуже різняться підходу, широко використовуваних і зараз:

• визначення відносного віку;
• визначення абсолютного віку.

Відносний вік гірських порід

Основна стаття: Відносний геологічний вік

Відносний геологічний вік використовується для визначення віку гірських порід відносно один одного, тобто для встановлення того, які з порід древнє, а які молодше. Існує два способи визначення відносного віку гірських порід: палеонтологічний і стратиграфічний [13].

Палеонтологічний метод

Основна стаття: Керівні копалини

Науковий геохронологічної метод, який визначає послідовність і дату етапів розвитку земної кори і органічного світу, виник в кінці XVIII ст., Коли англійський геолог Сміт в 1799 р виявив, що в шарах однакового віку завжди містяться копалини одних і тих же видів. Він також показав, що залишки древніх тварин і рослин розміщені (зі збільшенням глибини) в одному і тому ж порядку, хоча відстані між місцями, де вони виявлені, дуже великі.

стратиграфічний метод

Геологічні шари в Сальта (Аргентина). Основна стаття: Стратиграфія

Стратиграфічний метод заснований на всебічному вивченні розташувань геологічних (культурних) шарів відносно один одного. По тому, вище або нижче тих чи інших верств розташований досліджувану ділянку гірських порід, можна з'ясувати його геологічний вік.

Абсолютний вік гірських порід

Основна стаття: Абсолютний геологічний вік

Термін «абсолютний» вважається застарілим. Ця назва потрібно тільки для того, щоб відрізняти цей вік від відносного. Ряд дослідників дають інші назви: ядерна геохронология, [14] прикладна геохронология, [15] ізотопна геохронологія, радіометричне датування і ін [16]. Всі ці синоніми не визначають сутність геохронології, а побічно відображають тільки методи проведення досліджень.

В основі методу лежить явище мимовільного радіоактивного розпаду, який протікає по експонентному закону, в результаті з материнського радіоактивного ізотопу j R утворюється радіогенний ізотоп дочірнього елемента i D:

[I D r] = [j R o] (1 - e - λ rt), {\ displaystyle [^ {i} \ mathrm {D} _ {\ text {r}}] = [^ {j} \ mathrm {R} _ {\ text {o}}] (1-e ^ {- \ lambda _ {\ text {r}} t}),}

де [iDr] - сучасна виміряна концентрація дочірнього радіогенного ізотопу, [jRo] - сучасні виміряні концентрації материнського ізотопу. λr - постійна розпаду атома jR.

ru.wikipedia.org >

Вік гірських порід і методи його визначення

Історію і загальні закономірності розвитку і освіти земної кори вивчає історична геологія.

Хронологія геологічних подій в історії Землі, а також вік земної кори і Землі як планети цікавлять людство. як з практичних, так і теоретичних міркувань. В даний час в історії формування і розвитку Землі виділяють два великих етапу - догеологической і геологічний.

Перший етап охоплює тривалий проміжок часу - з моменту виникнення Землі як планети (близько 6,5-7 млрд. Років тому) і до того часу, коли почали формуватися оболонки Землі (атмосфера, гідросфера, земна кора), тобто близько. 4,5-5 млрд. Років тому.

Історія догеологической етапу не може бути відновлена ​​геологічними методами, і всі уявлення про нього базуються на загальних уявленнях про розвиток Землі як космічного тіла. Догеологической етап називають також космічним або планетарним.

Геологічний етап починається з моменту появи земної кори, т. Е. З того часу, від якого збереглися найдавніші геологічні документи - мінерали і гірські породи. Однак відомі нам стародавні мінерали і гірські породи теж утворилися з якихось раніше існуючих порід, але з тих чи інших причин не збереглися. У зв'язку з цим початок геологічного етапу в історії Землі являє собою тільки умовний момент.

Для вираження часу в історії розвитку Землі за геологічний етап користуються абсолютною геохронологією і відносної геохронологією.

Абсолютний вік - це тривалість існування ( «життя») породи, виражена в роках.

Визначення абсолютного часу в геології стало можливим в XX в. в зв'язку з появою можливості використання для цих цілей радіоактивних елементів, що містяться в гірських породах і мінералах.

Радіологічний метод заснований на тому, що ядра атомів деяких нестійких (радіоактивних) елементів з постійною, притаманною кожному з них швидкістю, що не залежить від зовнішніх умов, мимовільно розпадаються, утворюючи стійкі хімічні елементи. Наприклад, кінцевими стійкими продуктами розпаду ядер атомів урану (U238, U235), торію (Th232) є радіогенний газ гелій (Не4) і радіогенний метал свинець (Рb). Для кожного радіоактивного елемента характерний свій період напіврозпаду, т. Е. Свій проміжок часу, протягом якого ту чи іншу кількість радіоактивної речовини зменшується наполовину. Тривалість процесу напіврозпаду обчислюється у більшості елементів десятками і сотнями мільйонів років (у торію тривалість напіврозпаду дорівнює 1,4 ∙ 1010 років, у урану - 7,0 ∙ 108 років і т. П.). З огляду на відносний вміст в мінералі або гірській породі залишку радіоактивного елемента, кількість з'явилися стійких елементів і швидкість напіврозпаду радіоактивного елемента, можна обчислити абсолютний вік мінералу.

Радіологічний метод дослідження дав можливість висловити в роках тривалість певних відрізків часу в історії земної кори.

Абсолютна шкала часу прив'язана до раніше створеної відносної геохронологічної шкалою.

Відносний вік дозволяє визначати вік порід відносно один одного, т. Е. Встановлювати, які породи древнє, які молодше.

Для встановлення відносного віку використовують два методи, за допомогою яких розроблена відносна геохронологическая шкала, - стратиграфічний і палеонтологічний.

Стратиграфічний метод заснований на вивченні стану шарів гірських порід в земній корі. Шари, які за своїм просторовому положенню залягають вище розглянутих, вважаються за часом освіти молодшими, ніж підстилають породи. Стратиграфічний методпріменяют для товщ з непошкодженими горизонтальним заляганням шарів.

З рис. 17авідно, що наймолодшим є верхній шар 3, найдавнішим - нижній 1.

Цей метод не використовують при заляганні шарів у вигляді складок. На рис. 17б показаний вихід на схил рельєфу шарів, зім'ятих в складки. Видно, що давніші шари 1 і 2 лежать на більш молодому шарі 3.

Мал. 17. Залягання шарів гірських порід: а) горизонтальне, б) у вигляді складок

Палеонтологічний метод заснований на вивченні викопних решток вимерлих організмів. Встановлено, наприклад, що в різновікових шарах осадових порід зустрічаються різні комплекси залишків організмів, що характеризують розвиток флори і фауни в ту чи іншу геологічну епоху. Зіставлення цих залишків і дозволяє судити про відносний вік гірських порід. Цей метод дозволяє визначати вік осадових порід по відношенню один до одного незалежно від характеру залягання шарів і зіставляти вік порід, що залягають на різних ділянках.

Вивчення скам'янілостей, відбитків (внутрішніх і зовнішніх), ядер (виникли внаслідок заповнення пустот, що залишилися від розклалися організмів) показало, що зустрічаються у викопному стані форми поступово змінюються в часі, причому в цій зміні спостерігається певний процес прогресивного розвитку організмів, починаючи з найнижчих форм і до найбільш організованих груп. При цьому деякі групи нижчих тварин і рослин зустрічаються з моменту зародження життя на Землі до теперішнього часу, тоді як вищі форми з'явилися і стали переважати тільки в новітній час.

Однак не всі організми дозволяють визначити більш-менш точно відносний вік породи. Деякі види тварин і рослин жили багато мільйонів років, суттєво не змінювалися і тому зустрічаються в різних за віком шарах гірських порід. Для визначення відносного віку порід використовуються такі копалини форми рослин і тварин, які зустрічаються лише в шарах, що відклалися в певний відрізок часу. Вони називаються керівними.

studopedia.ru >

3.4. Методи визначення абсолютного віку гірських порід

середньому і верхньому відділам, необхідно називати рання і пізня або рання, середня і пізня з додатком назва ня періоду.

Для позначення віку порід на геологічній графіку су ществует загальновизнана колірна шкала, де кожній системі присвоєно певний колір. Наприклад, відкладення юрської сис теми на геологічних картах у всьому світі фарбують в синій колір, крейдяний - в зелений і т.д. Більш дробові стратиграфічні підрозділи кожної системи (наприклад, відділи) зафарбовуючи ють відтінками основного кольору системи, при цьому давніші підрозділи - темними, а молодші - світлими тонами відповідного кольору. Наприклад, відкладення нижнього відділу крейдяної системи зафарбовують зеленим кольором, а верхнього - світло ло-зеленим.

Додатковими умовними позначеннями віку служать індекси - літерні та цифрові позначення вікової при надлежности тих чи інших гірських порід. Вони являють собою початкові латинські букви назви ератеми або системи. Для позначення відділу до буквеного індексу внизу праворуч прибав ляется арабська цифра. Так, індекс девонской системи - D, ін декс її нижнього відділу - D1, середнього - D2, верхнього - D3.

Палеонтологічний і інші методи визначення щодо відповідності ного віку гірських порід, незважаючи на те що вони розроблені дуже детально, не дають відповіді на такі питання, як продовж тельность окремих етапів геологічного часу, точне врємя їх початку і закінчення і т. П. У зв'язку з цим вже давно робилися спроби встановити вік геологічних подій в абсолютній шкалі часу, т. е. в роках.

Внастоящее час для визначення абсолютного віку всіх типів гірських порід і мінералів, а також багатьох родовищ корисних копалин: свинцевих, поліметалічних, моліб Денов, уранових і ін., Застосовуються изотопно-Геохронологічна методи. Підсумком цих робіт стало додавання до міжна рідної стратиграфической (геохронологічної) шкалою вік них реперів, що дозволяють оцінити в роках тривалість окремих етапів геологічного часу, час їх початку і вікон чания.

Воснове изотопно-геохронологіческіхметодов визначення абсолютного віку гірських порід лежить закон радіоактивного розпаду. Він визначає залежність між числом радіоактивних ізотопів в закритій системі (мінералі, породі) в момент її

115

освіти (N0) і числом ізотопів (N,), розпавшихся з часом /: N0 = N, ex ', гдее - основа натуральних логарифмів; Я - постійна розпаду, що показує частку рас полеглих ядер даного ізотопу за одиницю часу від загальної їх кількості в закритій системі. Розмірність цієї одиниці -рік-1.

Е. Резерфорд в 1899 р встановив, що при радіоактивному рас паде відбувається емісія трьох видів частинок - а, (3 "і у. Пізніше було показано, чтоа-частіциявляются швидкорухомих отрута рами гелію. Вони складаються з двох протонів і двох нейтронів, міцно пов'язаних між собою. (3 "-Частіци- це швидкі електрони, що випускаються ядрами і несучі по одному негативного зоря ду, ау-частки- рентгеновскіеJf-лучі.По потокам частинок, ис пускаємо радіоактивними елементами, названі відповідаю щие типи радіоактивного розпаду. Незабаром було встановлено, що процес ра радіоактивного розпаду відбувається з постійною ско ростью як на Землі, так і в Сонячній системі в цілому. На цій підставі в 1902 р П.Кюрі і Е. Резерфорд, незалежно один від одного, висловили думку про можливість використання радіоактивних тивного розпаду елементів в якості заходи геологічного часу укладання. Так наука на початку XX століття підійшла до створення геоло гічних годин, заснованих на радіоактивних природних пре обертання, хід яких є незалежним від геологічних і астрономічних явищ.

Із закону радіоактивного розпаду виведено головне рівняння геохронологии, за яким обчислюється абсолютний вік су ществованія гірських порід, відлічуваний радіоактивними ча самі:

t = \ / Xln (Nk / N, + 1),

де Nk - число ізотопів кінцевого продукту розпаду; N, - число радіоактивних ізотопів, розпавшихся після време ні /. Таким чином, щоб визначити вік мінералу або по пологи (t), досить виміряти кількість материнського радіо нукліда і продукту його розпаду - стабільного дочірнього ізотопу. Визначення постійних розпаду (А) пов'язане з великими труд ностями, тому тривалий час багато лабораторій пользо валися різними їх значеннями, що ускладнювало зіставляючи ня одержуваних датувань.

У тисячу дев'ятсот сімдесят шість р на Міжнародному геологічному конгресі в Сіднеї булу досягнуть домовленість про использование єдініх зна ний постійніх розпад, Які з тих пір застосовують в життя без работе все Геохронологічна лабораторії світу. На практиці крім констант розпаду (А) часто використовують так звані періоди напіврозпаду (Г | / 2) - час, за яке число радіоактивних ядер даного радіонукліда зменшується рівно на половину.

116

Період напіврозпаду обернено пропорційний постійної распа та й пов'язаний з нею наступним співвідношенням:

Г1 / 2 = 1п2Д = 0,693 / Л.

Назви изотопно -геохронологіческіхметодов визначення абсолютного віку гірських порід зазвичай утворюються з назва ний радіоактивних ізотопів і кінцевих стабільних продуктів їх розпаду. За цією ознакою разлічаютуран-торій-свинцевий {уран-свинцевий), калій-аргоновий, рубідій-стронцієвий, самарійнеодімовий, реній-осмієва і інші методи.

У изотопной геохронологии прийнято оперувати абсолют ними концентраціями ізотопів, а їх відносинами, нормалізує ванними по стабільних ізотопів, концентрації яких в ми нераль залишаються постійними в часі. Для цієї мети в U-Pb-

системі використовується стабільний ізотоп 204РЬ, вSm-Nd- з топ144Nd, вRe-Os- ізотоп1860s (іноді, 880s), вRb-Sr-86Sr, ВK-Ar-36Ar.

Уран-торій-свінцовийметод. Ветой изотопной системі суще ствует три незалежних сімейства радіоактивного розпаду:

238TJ _ ^ 206рЬ +8 4Н е + ад + Q.

235, j _ ^ 207рЬ + 74 Н е + 4Р "+ Q;

232Th-> 208РЬ + б4Не + 40 "+ Q.

Розпад кожного радіоактивного ізотопу породжує довгий ряд проміжних продуктів розпаду, супроводжується випускаючи ням а- і (3_-частинок, викидом енергії (Q) і закінчується ста більним ізотопом свинцю. Це дозволяє визначати вік од

ного і того ж зразка, що містить U і Th, відразу за трьома з тупни відносин: 206Pb / 238U, 207Pb / 235U і208Pb / 232Th. Кроме того,

для уран-свінцовихсемейств прийнято обчислювати вік ще і по відношенню радіогенних ізотопів свинцю - (207Pb / 206Pb) rad. Якщо по всім чотирьом відносин отримані однакові цифри, то можна бути впевненим у надійності встановленого віку.

Самарій-неодімовийметодоснован на радіоактивному сс-рас паде ізотопу I47Sm і перетворенні його в ізотоп l43Nd. Найкраще цей метод можна застосовувати для датування інтрузивних порід основ ного і ультраосновних складу і кам'яних метеоритів, але ра зом з тим він часто використовується і для визначення віку киць лих магматичних і метаморфічних порід.

Рубідій-стронціевийметод. Воснове методу лежить радіоактивними тивний розпад 87Rb і перехід його в стабільний ізотоп S7Sr шляхом випускання р ~ частинки. У гірських породах Rb зазвичай ізоморфно замішаний До в калієвих польового шпату, фельдшпатоїди, слюдах і інших калійвмісних мінералах. Тому велика частина оп ределенном віку Rb-Sr методом виконана по гірських поро-

117

дам, що містить ці мінерали. Якщо порода піддається мета морфізма, то ізотопи стронцію мігрують від одного мінералу до іншого, але на невеликі відстані (перші сантиметри), в результаті чого відбувається гомогенізація Sr в мінералах. З цього вся дометаморфіческая геохронологическая інформація мінералами втрачається. Але оскільки виносу стронцію за пре дели масиву не відбувається, то в породі в цілому така інформа ція зберігається.

Таким чином, за валовим породі Rb-Srсістема буде поки зувати реальний вік породи, а по окремим мінералів -

вік завершення метаморфізму.

К-Аг і 39Аг-40Аг методи. З трьох ізотопів калію -39К, 40К І41 К, природною радіоактивністю обладает40К. Він відчуває подвійний розпад: шляхом еміссіір ~ -частіцив40Са (89%) і в ре док захоплення ядром електрона з найближчої до немуК-орбітиелектронного хмари (К-захоплення) - в40Аг (11%). Подвійний распад40К дозволяє визначати возрастК-содержащіхмінералов і по рід по двом геохронометрам. Але (З'-распад40К в40Са широкого застосування в геохронології не отримав, так як пріродний40Са, що міститься в багатьох мінералах і породах, має той же мас совое число, що радіогенний40Са, і розрізнити їх дуже важко. Найбільш прийнятною оказаласьК-Arветвь розпаду. Оскільки калій є досить поширеним елементом, К-Arме тод набув широкого застосування для датування майже всіх типів гірських порід. Особливо велика роль цього методу (в від личие від інших) відводиться при датуванні осадових порід пізнього докембрію по калійвмісних ми нераль - Глауко Ніту. Використання методу для цих цілей дозволило встановити великий віковий діапазон позднедокембрійського седиментів ції - від 1650 до 570 млн років, який виявився на багато більш тривалим, ніж передбачалося раніше.

Реній-осмієва метод є одним з найбільш молодих в ізотопної геохронології. У ренію відомі два ізотопа185Re і

l87Re. Останній радіоактивний, і шляхом емісії (3 ^ -частіципре обертається в1870s:

187Re _ ^ 1870s + R- + у + Q

де v - антинейтрино; Q - енергія розпаду. Період полураспада187Re (Т1 / 2) = 42,3 млрд років. У осмію сім ізотопів, всі вони ста більних.

Re-Osметод використовується для визначення віку метеорит тов, основних і ультраосновних порід, але особливе значення він отримав при датуванні рудних родовищ, особливо міс торожденій, що містять сульфіди молібдену і міді.

Радіовуглецевий метод застосовується для датування молодих об'єктів, що містять вуглець, віком не більше 70 тис. Років.

118

StudFiles.ru >

Методи визначення віку гірських порід

II геохронологією

ЧАСТИНА I

ВСТУП

ПО ІСТОРИЧНОЇ ГЕОЛОГІЇ

ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ

література

1. Бондарєв В.П. Геологія. Лабораторний практикум. Польова геологічна практика: Учеб. посібник для студентів закладів середньої професійної освіти. М .: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2002.-190С.

2. Геологія: Учеб. для еколог. спеціальностей вищих навчальних закладів / Н.В. Куренівський, Н.А. Ясмані. -М .: Изд. Центр «Академія», 2003. -448 с.

3. Добровольський В.В. Геологія: Учеб. для студ. вищ. навч. закладів. -М .: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. -320 с .: іл.

4. Карлович І.А. Геологія: Навчальний посібник для вузів. -М .: Академічний Проспект, 2004. -704 с.

5. Основи геології: Учеб. для географ. спеціальностей вищих навчальних закладів / Н.В. Куренівський, А.Ф. Якушова. -М .: Вища. шк., 1991. -416 с.

6. Посібник до лабораторних занять з загальної геології: Учеб. посібник для вузів / В.М. Павичів, А.Е. Михайлов, Д.С. Кізевальтер і ін. - 4-е изд., Перераб. и доп. -М.: Недра, 1988. -149 с .: іл.

Навчально-методичний посібник

для студентів геологічного факультету

Казань 2004

Друкується за рішенням

Кафедри історичної геології та палеонтології

Казанського державного університету

Протокол № 6 від 5 листопада 2004 р

укладач

Г. М. Сунгатулліна

Практичні заняття з історичної геології. - Казань: Казанський державний університет, 2004. - 72 с.

У цьому навчально-методичному посібнику розглянуті питання історичної геології, що підлягають вивченню на практичних заняттях. Воно складається з двох частин. Перша частина знайомить читачів з методами визначення віку порід, основними фациями і формаціями. У ній викладені деякі положення фаціальні аналізу, розглянуті різні характеристики фацій. Тут наведені завдання з визначення віку і фаціальні аналізу, які допоможуть студентам набути практичних навичок у складанні стратиграфической колонки, відновленні палеогеографических і тектонічних умов осадкообразованія, побудові палеографічній карти.

У другій частині коротко викладена фанерозойськая історія Землі за періодами. Наведено сучасне ярусное розчленовування систем і стратиграфічний значення окремих груп органічних залишків. Опис кожного періоду закінчується практичною роботою з розрізами і проведенням геоісторичного аналізу.

Автор дякує В.В.Сілантьева, Р.Х.Сунгатулліна і М.І.Хазіева за допомогу та цінні поради при складанні посібники.

Посібник розрахований на студентів геологічного факультету Казанського державного університету, які навчаються за спеціальностями 011100 - Геологія, 011200 - Геофізика, 011400 - Гідрогеологія та інженерна геологія, 011500 - Геологія нафтових і газових родовищ.

Метою історичної геології є вивчення історії Землі з найдавніших етапів її розвитку до наших днів.

Основні завдання історичної геології:

1. Визначення віку геологічних утворень і послідовності їх формування.

2. Відтворення існували в минулому фізико-географічних умов земної поверхні (фаціальний аналіз відкладень).

3. Відновлення історії рухів земної кори, виникнення і розвитку різних тектонічних структур.

4. Відтворення історії розвитку органічного світу, вулканізму, метаморфізму, формування родовищ корисних копалин.

Таблиця 1

Основні методи На чому грунтуються Позитивні сторони Обмеження Відносна геохронология Общегеологіческіе На визначенні послідовності залягання шарів і їх взаємин Застосовуються безпосередньо в польових умовах Використовуються в межах єдиного осадового басейну Літологічні На виділенні і прослеживании шарів, що відрізняються по литологическим особливостям порід Застосовуються безпосередньо в польових умовах Застосовуються на обмеженою території Палеонтологічні На порівнянні порід за що містяться в них рганіческім залишкам Основний метод, що дозволяє детально розчленовувати відкладення Важко використовувати при вивченні «німих товщ» Рітмостратіграфіческіе На вивченні ритмічності порід в розрізі, що відбиває історію геологічного розвитку території Застосовуються для розчленування вугленосних, соленосних, флішевих товщ, стрічкових глин Використовуються в межах єдиного осадового басейну климато- стратігра-фические На чергуванні різких похолодань і потеплінь, що викликають зміну в розрізі літо-фаціальних і фауністичних комплексів Дозволяють детально розчленовувати пліоценові і четвертинні відкладення Використовуються тільки для пліоцену і четвертинних відкладень геофиз-етичні На порівнянні порід за своїми фізичними властивостями Дозволяють розчленовувати розрізи свердловин без відбору керна Використовуються в межах єдиного осадового басейну

Продовження таблиці 1

Основні методи На чому грунтуються Позитивні сторони Обмеження Абсолютна геохронология Свинцеві Методи засновані на вивченні радіоактивного розпаду хімічних елементів, швидкість якого постійна і не залежить ні від яких умов. Суть методів - у вимірі кількості дочірнього ізотопу, що утворився при радіоактивному розпаді материнського ізотопу. Так як швидкість розпаду відома, то за співвідношенням кількості материнського і дочірнього ізотопів можна визначити вік мінералу. Використовуються для визначення абсолютного віку вивержених і метаморфічних порід 1. Відносно невисока точність (3 - 5%), що не дозволяє розробити дробову абсолютну геохронологія; 2. Спотворення результатів через метаморфізму порід; 3. Висока вартість; 4. Відсутність у багатьох гірських породах радіоактивних елементів. Калій-аргоновий Можна встановити абсолютний вік не тільки інтрузивних і ефузивних, а й осадових порід Радіовуглецевий Четвертинні відкладення і археологія рубідієвого-стронцію-вий В основному для докембрійських порід (через низьку швидкості розпаду рубідію)

Завдання 1. Використовуючи «Керівництво до практичних занять з історичної геології» (Горн, 1962):

1. Визначити вік вапняків, в яких виявлені залишки Choristites mosquensis Fischer.

2. У пластах вапняку знайдені корали Calceola sandalina Lamarck, визначити вік вміщають відкладень.

3. Визначити вік глинистих сланців, які відповідно до залягають на вапняках з Conchidium vogulicus Verneuil і також згідно перекриваються пісковиками з рідкісними Manticoceras intumescens Beyrich.

4. Визначити вік пісковиків, позбавлених органічних залишків. Відомо, що вони відповідно до залягають на глинах з Actinocamax primus Arkhangelsky, і без перерви переходять в вапняки з пелеципод Inoceramus involutus Sowerby.

5. У вапняках зустрінуті Phacops fecundus Barrande, Conchidium vogulicus Verneuil. Якого віку цей вапняк?

6. До якого віку слід віднести відкладення, що містять наступний комплекс органічних залишків: Hippurites sp., Echinocorys ovatus Leske, Belemnitella americana Arkhangelsky.

7. Визначити вік мергелів, в яких знайдені Mactra subcaspia Andrussow доброму стані і рідкісні окатанні екземпляри Arcicardium cf. acardo Decays.

8. З'єднайте стрілками відповідні один одному осередку.

Завдання 2. Визначити послідовність геологічних подій, вік дислокацій і інтрузій.

Мал. 1

Мал. 2

Мал. 3

Мал. 4

studopedia.ru >

Читайте також