Относительный возраст горных пород

Относительная геохронология определяет возраст горных пород относительно друг друга, какие слои образовались раньше и являются более древними, какие позднее, являясь молодыми. Относительная геохронология не дает представления о продолжительности формирования тех или других геологических тел, но позволяет судить о последовательности их образования во времени. При изучении геологического строения и составлении геологической карты необходимо прежде всего установить возрастную (геохронологическую) последовательность пород, слагающих площадь. Важнейшей задачей при этом является определение относительного возраста горных пород, то есть установление того, какие породы образовались раньше, какие позднее и к какой геохронологической единице они относятся. Среди существующих методов определения относительного возраста широко используются стратиграфический, литолого-петрографический и палеонтологический методы, применяемые как отдельно, так и в совокупности. Для определения относительного возраста осадочных горных пород сначала проводится расчленение конкретного разреза на отдельные слои более или менее однородные по вещественному составу и наличию в них различных включений, в том числе ископаемой фауны и флоры. Стратиграфический метод базируется на том, что осадки накапливаются слоями, которые последовательно ложатся друг на друга. При нормальном (первичном, ненарушенном) залегании возраст слоя определяется его положением в разрезе, т.е. нижележащие слои являются более древними, а вышележащие — более молодыми по отношению к нижележащим. Этот фундаментальный принцип последовательности накопления осадков слой за слоем был сформулирован в 1669 г. Н.Стено (Н.Стенсен): «При ненарушенном залегании каждый нижележащий слой древнее покрывающего слоя». Таким образом устанавливается возраст геологических тел относительно друг друга, оцениваемый временными отношениями «раньше — позже». При сопоставлении удаленных друг от друга разрезов устанавливается геологическая одновозрастность отдельных слоев в сравниваемых разрезах. В пределах ограниченных территорий такая увязка может быть наиболее надежно произведена только в случае непрерывного прослеживания каждого слоя в условиях хорошей обнаженности. Если последовательность смены различных типов пород в соседних разрезах сохраняется, то сходные в литологическом отношении слои принимаются за одновозрастные. Особое значение при этом имеют слои, отчетливо выделяющиеся среди других по вещественному составу, цвету, присутствию каких-либо включений или характерных комплексов органических остатков. Такие слои, получившие название маркирующих, или опорных, горизонтов, сохраняют свои особенности на большой площади, но распространение их все же ограничено. При сопоставлении удаленных друг от друга разрезов изменения состава и строения одновозрастных слоев обычно столь значительны, что использование указанного метода, получившего название стратиграфического метода расчленения и сопоставления разрезов, становится невозможным. Литолого-петрографический метод основан на расчленении разрезов на слои или пачки слоев, отличающиеся по составу, структурным и текстурным особенностям горных пород, и сопоставлении геологических разрезов, полученных на разных участках. Слои или пачки слоев с одинаковой литолого-петрографической характеристикой и их близкая последовательность в разобщенных разрезах позволяют предполагать их одновозрастность. Литолого-петрографический метод применяется для определения возраста «немых» слоев, то есть толщ, не содержащих фауны и флоры. Определение возраста слоев этим методом сводится к их сопоставлению с известными эталонами геологических разрезов, возраст отложений в которых определен другими методами. Однако нередко один и тот же слой слагается различными породами, и тогда сопоставление слоев по составу возможно только па коротких расстояниях. Наиболее надежным методом установления относительного возраста горных пород и сопоставления друг с другом далеко отстоящих разрезов является палеонтологический метод.Палеонтологический метод заключается в изучении остатков животных организмов (фауны) и растений (флоры) в горных породах. По данным палеонтологии установлены определенная последовательность и необратимость в развитии жизни па Земле, что позволило разработать систему относительного геологического летоисчисления. Для определения относительного возраста горных пород используются так называемые руководящие ископаемые, то есть те организмы, для которых характерна быстрая смена во времени при широком распространении их на площади. Определение возраста производится путем сравнения окаменелостей из изучаемых отложений с теми, которые уже установлены в опорных разрезах. Палеонтологический метод всегда применяется вместе со стратиграфическим. Однако в отличие от последнего обнаружение одинаковых руководящих палеонтологических остатков в породах на участках, значительно удаленных друг от друга, позволяет установить их одновозрастность независимо от состава пород и условий залегания. Область применения палеонтологического метода ограничена фанерозоем, то есть тем отрезком геологической истории, в течение которого существовали разнообразные организмы. В дальнейшем при последовательном изучении окаменелостей от более древних слоев к более молодым (по мере накопления фактов) было установлено, что вертикальный разрез осадочных пород на всех континентах имеет одну и ту же последовательную смену ископаемых организмов от примитивных форм ко все более сложным высокоорганизованным. При этом однажды исчезнувшие по тем или иным причинам виды организмов никогда в более позднее время не появляются. Этот принцип непрерывного и необратимого развития органического мира Земли, когда каждому отрезку геологического времени отвечают характерные только для него растения и животные, лежит в основе палеонтологического метода. Вышеперечисленные методы позволяют определять относительный возраст стратифицированных образований, то есть горных пород, залегающих слоями. К ним относятся осадочные, вулкапогепно-осадочные, вулканогенные и сохранившие первичную стратификацию регионально метаморфизованные породы. Итогом изучения относительного возраста горных пород явилась международная стратиграфическая (геохронологическая) шкала.