Принципы стратиграфии четвертичных отложений

В основе стратиграфии антропогена лежат палеоклиматический и биостратиграфический принципы.

Главнейшее значение для расчленения четвертичного периода приобретает свойственная ему климатическая периодичность. Это выводит на первое место климатостратиграфическую методику расчленения отложений, опирающуюся на смену в разрезе ледниковых и межледниковых отложений, холодо- и теплолюбивых видов ископаемой флоры и фауны, на ход и проявление процессов рельефообразования. Многократные крупные колебания климата Земли дают достаточную дробность деления четвертичных отложений и обеспечивают, благодаря глобальности климатических эпох, возможность широкой корреляции климатостратиграфических подразделений.

Основой методики является палеоклиматическая интерпретация палеонтологических и литологических особенностей напластований, последовательно сменяющихся в разрезе. Большое значение часто имеет геоморфологический анализ.

Палеонтологический материал исследуется с палеоэкологической стороны – как показатель климатических условий обитания организмов.

В морских прибрежных отложениях существенные данные дают смены биоценозов донной фауны моллюсков, связанные с крупными смещениями зон обитания. Для глубоководных отложений отчетливо выявляются смены в разрезах тепло- и холодолюбивых фораминифер. В связи с наличием непрерывных разрезов четвертичных отложений возможно получение наиболее полных эталонов климатостратиграфической шкалы. Вспомогательным средством является определение палеотемператур с помощью изотопного метода по соотношениям изотопов кислорода ¹⁵О и ¹⁸О в карбонате раковин фораминифер (чем выше температура воды, тем меньше в ней, а, следовательно, и в раковинах, содержится тяжелого изотопа кислорода ¹⁸О, и наоборот – с понижением температуры воды количество его в кальците раковин повышается).

Для отложений суши важнейшее значение имеет палеофлористический анализ, основанный, главным образом, на палинологическом и карпологическом методах, т.к. растительность очень чутко реагирует на изменения климата – это позволяет прослеживать общий процесс потеплений и похолоданий, а также выявить климатические оптимумы (эпизоды особо благоприятного климата, максимального потепления или увлажнения).

Изучение растительности позволяет выявить смещения растительных (палеофитоценотических) зон в связи с изменениями климата.

Большое значение имеет выявление и анализ генетических типов отложений, при диагностике которых важнейшее значение имеют геоморфологические методы.

Положение биостратиграфического принципа в стратиграфии антропогена значительно сложнее.

Особенности применения палеонтологического метода связаны с господством на суше континентальных отложений. Подразделение антропогена суши строится на разрезах континентальных, а не морских отложений, как это делается для всех других систем.

Для подразделения четвертичного периода эволюция морских организмов протекала слишком медленно (исключение – фораминиферы). Для его расчленения имеет значение только ископаемая фауна наземных млекопитающих, некоторые семейства которых эволюционировали быстрее. Подразделение антропогена основано на разработанном В.И.Громовым методе выявления руководящих фаунистических комплексов.

В условиях суши чрезвычайно затрудняется широкое распространение эволюционирующих видов. Препятствия к расселению видов и климатические различия ведут к возникновению устойчивых различий фауны разных зоогеографических областей. Периодическое возобновление связей между континентами приводило к осложнениям в ходе расселения животных. Значительно резче проявляется изолирующее влияние климата, физико-географической обстановки. Отрицательную роль играет крайне малое количество остатков ископаемых. Все это ограничивает возможности палеонтологического метода.

Однако биостратиграфический принцип сохраняет свое значение, основанное на необратимости развития органического мира и возможности межрегиональной корреляции. Развитие материальной культуры человека позволяет дополнить его использованием археологических данных.

Вспомогательное значение имеет тектонический принцип, основанный на тесной связи между образованием континентальных отложений с развитием рельефа и с колебательными движениями земной коры. Он находит выражение в геоморфологическом и ритмостратиграфическом методах расчленения отложений и применяется в основном на начальных стадиях изучения в подвижных зонах.

Все большее значение приобретают геохронометрические методы определения абсолютного возраста. Радиологические и другие физические датировки, а также палеомагнетизм дают подтверждения стратиграфическим построениям, полученным другими методами, и служат надежным методом межрегиональной и глобальной корреляции отложений.

В связи с большой сложностью применения основных принципов расчленения, для получения единой геохронологической шкалы антропогена необходимо параллельное изучение литологических, палеонтологических и геохронометрических данных и взаимный контроль между ними. Лишь такой комплексный подход позволит разработать достоверную стратиграфическую схему квартера.