Биостратиграфические методы определения возраста отложений

В основе биостратиграфических методов лежат данные палеонтологии. Для определения геологического возраста биостратиграфия использует следующие методы:

1. Метод руководящих ископаемых: одновозрастными являются отложения с одинаковыми руководящими ископаемыми (Рис. 10).

Руководящие ископаемые – органические остатки, которые:

· имеют широкое горизонтальное (географическое) и узкое вертикальное (временное) распространение,

· встречаются часто и в большом числе экземпляров,

· легко распознаются.

Для каждой системы Общей стратиграфической шкалы имеются свои руководящие ископаемые (Прил. 10).

2. Метод комплексного анализа органических остатков: исследуется распределение всех окаменелостей в разрезе.

3. Филогенетический метод основан на выяснении смены родственных организмов во времени.

4.Палеоэкологический метод изучает зависимость фаунистических комплексов от фациальных условий, т.е. исследует связь организма с окружавшей его средой.

5. Количественные методы заключаются в использовании математического аппарата для анализа палеонтологических комплексов.

Задание 10. Используя «Малый атлас руководящих ископаемых» (Бодылевский, 1984), выполните задания.

1. Определите возраст известняков, в которых обнаружены остатки Cyclendoceras vaginatum (Schlotheim).

2. В известняках присутствуют кораллы Calceola sandalina Lamarck, установите их возраст.

3. Определите возраст аргиллитов, которые согласно залегают на известняках с Pentamerus oblongus Sowerby и также согласно перекрываются мергелями с редкими Brooksina striata (Eichwald).

4. Песчаники лишены органических остатков. Известно, что они без перерыва залегают на глинах с Actinoceramus sulcatus (Parkinson) и согласно перекрываются известняками с пелециподами Inoceramus labiatus Schlotheim. Какой возраст имеют песчаники?

5. Установите возраст известняков, в которых встречены Ceratites nodosus (Bruguiere) и Aristoptychites kolymaensis (Kiparisova).

6. Какой возраст имеют отложения, содержащие следующий комплекс органических остатков: Echinocorys ovatus Leske, Belemnella lanceolata (Schlotheim) и Discoscaphites constrictus (Sowerby)?

7. Установите возраст мергелей, в которых найдены Goniophyllum pyramidalis Hisinger, Monograptus lobiferus M^,Coy и Retiolites angustidens Elles et Wood.

8. Какой возраст имеют отложения, содержащие следующий комплекс органических остатков: Trigonia costata Sowerby, Inoceramus retrorsus Keyserling и Granocephalites pompeckji (Madsen).

Задание 11.Описание обнажений (см. задание 9) дополнено палеонтологическими данными. Определите возраст слоев по имеющимся палеонтологическим остаткам, используя «Малый атлас руководящих ископаемых» (Бодылевский, 1984), проведите корреляцию разрезов и постройте сводный разрез. Подумайте, для расчленении и корреляции какой части разреза можно использовать литологические и геофизические методы. Напишите краткий очерк геологического развития территории.

Обнажение 1

Слой 1. Сланцы глинистые, серые, аргиллиты с трилобитами Solenopleura lenaica Lermontova и Paradoxides bohemicus Barrande. Мощность – 60 м.

Слой 2. Переслаивание песчаников серых, мелкозернистых, тонкослоистых, глинистых сланцев, встречаются граптолиты Tetragraptus serra Brongniart и иглокожие Echinoencrinus reticulatus Jaekel. Мощность – 70 м.

Слой 3. Известняки органогенные, серые, массивные с брахиоподами Porambonites aequirostris Schlotheim и Platystrophia lynx Eichwald. Мощность – 20 м.

Слой 4. Известняки органогенные, светло-серые, мелкозернистые с Petalograptus palmeus (Barrande) и Calymene blumenbachii Brongniart. Мощность – 60 м.

Слой 5. Глины глауконитовые, зеленые. Мощность – 5 м.

Слой 6. Известняки глинистые, светло-серые, массивные, крепкие с брахиоподами Conchidium knighti (Sowerby) и Spirigerina marginalis (Dalman). Мощность – 50 м.

Слой 7. Известняки битуминозные, серые, пелитоморфные, массивные; остатки коралловых полипов Michelinia tenuisepta Phillips и брахиопод Spirifer tornacensis Koninck. Мощность – 100 м.

Слой 8. Известняки серые, мелкозернистые, слоистые, кавернозные с брахиоподами Acantoplecta mesoloba (Phillips) и головоногими моллюсками Stenopronorites uralensis Karpinsky. Мощность – 90 м.

Слой 9. Известняки глинистые, серые с многочисленными брахиоподами Choristites mosquensis Fischer и головоногими моллюсками Stenopronorites uralensis Karpinsky. Мощность – 80 м.

Слой 10. Известняки серые, пелитоморфные, тонкослоистые с фораминиферами Schwagerina moelleri Rauser. Мощность – 70 м.

Слой 11. Каменный уголь с отпечатками растений. Мощность – 10 м.

Слой 12. Доломиты глинистые, серые, тонкозернистые, кавернозные с брахиоподами Spiriferella saranae Verneuil и головоногими моллюсками Paragastrioceras jossae Verneuil. Мощность – 60 м.

Обнажение 2

Слой 1. Глины серые, тонкослоистые с граптолитами Phyllograptus angustifolius Hall и Expansograptus hirundo Salter. Мощность – 80 м.

Слой 2. Сланцы глинистые, серые с прослоями песчаников и известняков, из органических остатков присутствуют брахиоподы Platystrophia lynx Eichwald и Clinambon anomalus (Schlotheim). Мощность – 75 м.

Слой 3. Известняки органогенные, светло-серые, пелитоморфные, массивные; органические остатки представлены граптолитами Climacograptus rectangularis M^,Coy, трилобитами Calymene blumenbachii Brongniart и брахиоподами Pentamerus oblongus Sowerby. Мощность – 20 м.

Слой 4. Глины глауконитовые, зеленые. Мощность – 5 м.

Слой 5. Известняки глинистые, серые с маломощными прослоями глин, обнаружены брахиоподы Brooksina striata (Eichwald) и Atrypa reticularis Linne. Мощность – 100 м.

Слой 6. Известняки глинистые, серые, мелкозернистые, массивные с коралловыми полипами Michelinia tenuisepta Phillips и брахиоподами Echinoconchus punctatus (Martin). Мощность – 70 м.

Слой 7. Доломиты серые, среднезернистые, массивные с коралловыми полипами Lithostrotion irregulare Phillips и головоногими моллюсками Stenopronorites uralensis Karpinsky. Мощность – 50 м.

Слой 8. Известняки светло-серые, пелитоморфные, прослоями глинистые с брахиоподами Linoproductus cora (Orbigny) и головоногими моллюсками Stenopronorites uralensis Karpinsky. Мощность – 90 м.

Слой 9. Известняки глинистые, серые, прослоями доломитизированные с фораминиферами Schwagerina moelleri Rauser. Мощность – 80 м.

Слой 10. Каменный уголь с отпечатками растений. Мощность – 10 м.

Слой 11. Доломиты серые, тонкозернистые, массивные, кавернозные с головоногими моллюсками Medlicottia orbignyana Verneuil и Paragastrioceras jossae Verneuil. Мощность – 55 м.

Обнажение 3

Слой 1. Глины серые, прослоями зеленовато-серые с трилобитами Ellipsocephalus hoffi Schlotheim. Мощность – 70 м.

Слой 2. Песчаники серые, мелкозернистые, глинистые сланцы, тонкие прослои известняков с граптолитами Expansograptus hirundo Salter и иглокожими Echinoencrinus reticulatus Jaekel. Мощность – 80 м.

Слой 3. Известняки органогенные, серые, массивные с многочисленными трилобитами Cryptolithus ornatus (Sternberg) и Evenkaspis sibirica (Schmidt). Мощность – 45 м.

Слой 4. Известняки светло-серые, мелкозернистые с брахиоподами Pentamerus borealis Eichwald и трилобитами Bumastus barriensis Murchison. Мощность – 60 м.

Слой 5. Глины глауконитовые, зеленые. Мощность – 5 м.

Слой 6. Известняки глинистые, серые, пелитоморфные, тонкослоистые с Conchidium knighti (Sowerby) и Atrypa reticularis Linne. Мощность – 70 м.

Слой 7. Доломиты глинистые, светло-серые, кавернозные с редкими брахиоподами Spirifer tornacensis Koninck и Dictyoclostus semireticulatus (Martin). Мощность – 50 м.

Слой 8. Известняки серые, скрытокристаллические, массивные с коралловыми полипами Lonsdaleia floriformis Martin и головоногими моллюсками Stenopronorites uralensis Karpinsky. Мощность – 90 м.

Слой 9. Известняки серые, мелкозернистые, оолитовые, встречаются брахиоподы Enteletes lamarckii Fischer и головоногие моллюски Stenopronorites uralensis Karpinsky. Мощность – 80 м.

Слой 10. Известняки серые, пелитоморфные, тонкослоистые с фораминиферами Schwagerina moelleri Rauser. Мощность – 35 м.

Слой 11. Каменный уголь с отпечатками растений. Мощность – 10 м.

Слой 12. Доломиты серые, кавернозные с брахиоподами Spiriferella saranae Verneuil и головоногими моллюсками Medlicottia orbignyana Verneuil. Мощность – 70 м.

ритмостратиграфический метод расчленения и корреляции отложений (на примере флиша)

Ритмостратиграфия изучает закономерное чередование различных пород в разрезах, в ее основе лежит сама ритмическая природа толщ. Ритмичность характерна для многих отложений (угленосных, соленосных, флишевых и др.). В настоящем методическом пособии рассмотрено применение ритмостратиграфии для расчленения и корреляции флиша.

Флиш – это мощная серия морских осадочных горных пород, характеризующаяся ритмичным чередованием нескольких литологических разновидностей слоев, гранулометрический состав которых уменьшается вверх по разрезу. Ритмичность флиша обусловлена регулярно возникавшими мутьевыми потоками.

Отдельные слои внутри ритмов, представляющие основные типы пород, называются элементами ритма, их обозначают римскими цифрами (I, II, III). Внутри элементов ритма выделяют подъэлементы, которые обозначаются первыми буквами латинского алфавита: Ia, Ib, IIa, IIb и т.д. В нормальных флишевых ритмах подъэлементы распределяются следующим образом: Ia Ib IIa IIb III.

Из флишевого ритма могут выпадать те или иные подъэлементы и даже отдельные элементы. Различают ритмы: полные – содержащие все три элемента ритма и неполные – лишенные одного или двух элементов ритма. Например:

полные ритмы: Ia IIa IIb III; Ib IIa IIb III; Ia Ib IIa III.

неполные ритмы: IIa IIb III; IIa IIb; II III; Ia Ib IIa IIb.

Флишевые толщи коррелируются методом графической коннексии (сопоставления ритмограмм путем построения графиков изменения мощности). Работы выполняются в два этапа.

I этап. Построение ритмограмм

1. Строим послойный разрез (Рис. 12.а).

2. Разрез разбиваем на ритмы (R-1, R-2 и т.д.), их элементы (I эр, II эр и III эр) и подъэлементы (Iа п. эр; Ib п. эр). Такой разрез называется флишевой гаммой. Для наглядности ритмы во флишевой гамме разделяем пустыми промежутками (Рис. 12.b).

3. Отдельные ритмы (столбики) поворачиваем на 90⁰ по часовой стрелке и располагаем на равных расстояниях друг от друга (Рис. 12.с).

4. Колонки ритмов заменяем отрезками горизонтальных линий, соединяем прямыми линиями границы элементов и подъэлементов ритмов и строим ритмограмму (Рис. 12.d)

5. Ритмограмме можно придать компактный вид:

· уменьшив вертикальный масштаб (Рис. 12.е);

· убрав отрезки линий, обозначающих колонки ритмов (Рис. 12.f);

· построив ритмограммы с разными масштабами для различных элементарных ритмов. В данном примере более крупный масштаб используется для III эр (Рис. 12.g)

II этап. Корреляция отложений ритмостратиграфическим методом:

выделяем на ритмограммах аномальные ритмы, по которым и коррелируем разрезы (Рис. 13).

Задание 12.Нарисуйте разрезы обнажений (описание дано снизу вверх), определите элементы и подъэлементы ритмов, полные и неполные ритмы, постройте ритмограммы, проведите корреляцию разрезов методом графической коннексии.

Обнажение 1

Слой 1. Алевролит. Мощность 2 см.

Слой 2. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 3. Глина. Мощность 3 см.

Слой 4. Гравелит. Мощность 1 см.

Слой 5. Алевролит. Мощность 1 см.

Слой 6. Глина. Мощность 2 см.

Слой 7. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 8. Алевролит. Мощность 2 см.

Слой 9. Мергель. Мощность 6 см.

Слой 10. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 11. Глина. Мощность 3 см.

Слой 12. Мергель. Мощность 2 см.

Слой 13. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 14. Глина. Мощность 2 см.

Слой 15. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 16. Глина. Мощность 1 см.

Слой 17. Гравелит. Мощность 3 см.

Слой 18. Алевролит. Мощность 4 см.

Слой 19. Мергель. Мощность 6 см.

Слой 20. Глина известковистая. Мощность 6 см.

Слой 21. Глина. Мощность 2 см.

Слой 22. Гравелит. Мощность 1 см.

Слой 23. Алевролит. Мощность 2 см.

Слой 24. Глина известковистая. Мощность 2 см.

Слой 25. Глина. Мощность 3 см.

Слой 26. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 27. Мергель. Мощность 3 см.

Слой 28. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 29. Алевролит. Мощность 5 см.

Слой 30. Глина. Мощность 2 см.

Слой 31. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 32. Мергель. Мощность 7 см.

Слой 33. Глина известковистая. Мощность 4 см.

Слой 34. Глина. Мощность 3 см.

Слой 35. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 36. Глина. Мощность 2 см.

Слой 37. Гравелит. Мощность 3 см.

Слой 38. Алевролит. Мощность 2 см.

Слой 39. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 40. Глина. Мощность 4 см.

Слой 41. Глина известковистая. Мощность 2 см.

Слой 42. Глина. Мощность 2 см.

Слой 43. Гравелит. Мощность 1 см.

Слой 44. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 45. Мергель. Мощность 5 см.

Слой 46. Глина. Мощность 2 см.

Обнажение 2

Слой 1. Гравелит. Мощность 1 см.

Слой 2. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 3. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 4. Глина. Мощность 2 см.

Слой 5. Алевролит. Мощность 2 см.

Слой 6. Глина известковистая. Мощность 1 см.

Слой 7. Глина. Мощность 2 см.

Слой 8. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 9. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 10. Мергель. Мощность 7 см.

Слой 11. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 12. Глина. Мощность 2 см.

Слой 13. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 14. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 15. Глина. Мощность 2 см.

Слой 16. Алевролит. Мощность 2 см.

Слой 17. Глина. Мощность 1 см.

Слой 18. Гравелит. Мощность 3 см.

Слой 19. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 20. Мергель. Мощность 4 см.

Слой 21. Глина известковистая. Мощность 6 см.

Слой 22. Глина. Мощность 2 см.

Слой 23. Гравелит. Мощность 1 см.

Слой 24. Мергель. Мощность 3 см.

Слой 25. Глина известковистая. Мощность 2 см.

Слой 26. Глина. Мощность 3 см.

Слой 27. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 28. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 29. Мергель. Мощность 3 см.

Слой 30. Алевролит. Мощность 1 см.

Слой 31. Глина известковистая. Мощность 2 см.

Слой 32. Глина. Мощность 2 см.

Слой 33. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 34. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 35. Мергель. Мощность 6 см.

Слой 36. Глина известковистая. Мощность 4 см.

Слой 37. Глина. Мощность 3 см.

Слой 38. Алевролит. Мощность 1 см.

Слой 39. Мергель. Мощность 2 см.

Слой 40. Глина. Мощность 2 см.

Слой 41. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 42. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 43. Мергель. Мощность 2 см.

Слой 44. Глина известковистая. Мощность 1 см.

Слой 45. Глина. Мощность 4 см.

Слой 46. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 47. Алевролит. Мощность 1 см.

Слой 48. Глина. Мощность 2 см.

Слой 49. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 50. Мергель. Мощность 5 см.

Слой 51. Глина известковистая. Мощность 2 см.

Слой 52. Глина. Мощность 4 см.

Обнажение 3

Слой 1. Алевролит. Мощность 2 см.

Слой 2. Мергель. Мощность 4 см.

Слой 3. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 4. Глина. Мощность 3 см.

Слой 5. Гравелит. Мощность 1 см.

Слой 6. Глина известковистая. Мощность 1 см.

Слой 7. Глина. Мощность 2 см.

Слой 8. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 9. Алевролит. Мощность 1 см.

Слой 10. Мергель. Мощность 6 см.

Слой 11. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 12. Глина. Мощность 3 см.

Слой 13. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 14. Мергель. Мощность 1 см.

Слой 15. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 16. Глина. Мощность 2 см.

Слой 17. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 18. Алевролит. Мощность 2 см.

Слой 19. Глина. Мощность 1 см.

Слой 20. Гравелит. Мощность 3 см.

Слой 21. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 22. Мергель. Мощность 4 см.

Слой 23. Глина известковистая. Мощность 5 см.

Слой 24. Глина. Мощность 2 см.

Слой 25. Гравелит. Мощность 1 см.

Слой 26. Мергель. Мощность 3 см.

Слой 27. Глина. Мощность 2 см.

Слой 28. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 29. Алевролит. Мощность 2 см.

Слой 30. Мергель. Мощность 3 см.

Слой 31. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 32. Глина. Мощность 2 см.

Слой 33. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 34. Мергель. Мощность 5 см.

Слой 35. Глина известковистая. Мощность 4 см.

Слой 36. Глина. Мощность 3 см.

Слой 37. Алевролит. Мощность 1 см.

Слой 38. Мергель. Мощность 1 см.

Слой 39. Глина. Мощность 2 см.

Слой 40. Гравелит. Мощность 3 см.

Слой 41. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 42. Глина известковистая. Мощность 2 см.

Слой 43. Глина. Мощность 4 см.

Слой 44. Глина известковистая. Мощность 3 см.

Слой 45. Глина. Мощность 2 см.

Слой 46. Гравелит. Мощность 2 см.

Слой 47. Алевролит. Мощность 3 см.

Слой 48. Мергель. Мощность 6 см.

Слой 49. Глина. Мощность 2 см.