Методы определения относительного возраста горных пород
Г. 1ПРПИ-20 (заочное)
Лекция 4. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА ГОРНЫХ ПОРОД
1. Задачи исторической геологии
2. Методы определения относительного возраста горных пород
3. Методы определения абсолютного возраста горных пород
4. Геохронологическая шкала
Задачи исторической геологии
Историческая геология изучает геологическую историю Земли со времени ее возникновения, устанавливает причины образования и развитие литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы, дает характеристику ландшафтно-климатических и геодинамических обстановок, определяет время возникновения и исследует условия образования горных пород и связанных с ними полезных ископаемых (Хаин и др., 1997).
Историческая геология – комплексная, синтетическая дисциплина. Она включает четыре главных элемента: геохронологию, стратиграфию, палеогеографию и палеотектонику – в их тесной, органической связи.
Геохронология – это календарь геологических событий, абсолютная шкала геологического времени, охватывающего 4,6 млрд. лет истории развития Земли. Эта шкала основана на использовании радиометрических датировок горных пород по соотношению заключенных в них естественно-радиоактивных элементов, их изотопов и продуктов распада, происходящего с постоянной скоростью.
Стратиграфия изучает последовательность напластования осадочных и вулканогенных пород, устанавливая их относительный возраст и проводя их сопоставление (корреляцию) по заключенным в них органическим остаткам.
|
|
|
Третья составляющая исторической геологии – палеогеография – занимается восстановлением физико-географических обстановок геологического прошлого – распределения суши и моря, их высот и глубин, а также климатической зональности, которые существенно изменялись в течение геологической истории.
Четвертая составляющая исторической геологии – палеотектоника – изучает историю движений и деформаций, реализующихся в земной коре и приводящих к формированию складчатых горных сооружений и последующему образованию на их месте устойчивых глыб континентальной коры – платформ.
Все эти дисциплины и научные направления имеют своей целью воссоздание обстановок прошлых геологических эпох, а объединение этих данных в общую картину и составляет задачу исторической геологии в целом.
Задачи, которые решает историческая геология:
1. Определение возраста горных пород. Историю развития земной коры и геосфер можно изучать только после того, как установлена последовательность образования горных пород и определен их геологический возраст. При определении относительного возраста горных пород неоценимую помощь оказывает палеонтология – наука о вымерших организмах. Возраст магматических и метаморфических пород устанавливается по соотношению их с осадочными образованиями, заключающими остатки ископаемых организмов. Абсолютный возраст магматических, метаморфических и некоторых осадочных пород определяется с помощью радиологических методов. В процессе исследования геологи расчленяют изучаемую толщу осадочных пород на отдельные слои, пачки, горизонты, определяют относительный и абсолютный возраст выделенных стратонов, проводят корреляцию, т. е. сопоставление выделенных слоев с одновозрастными, но располагающимися на значительном расстоянии толщами. Подобного рода исследования проводятся в рамках стратиграфии – науки о взаимоотношении и последовательности образования горных пород.
|
|
|
2. Восстановление физико-географических условий земной поверхности геологического прошлого. Физико-географические условия включают в себя, в частности, распределение суши и моря, рельефа суши и Мирового океана, глубин, солености, температур, плотности, динамики морских бассейнов, климата, биологических и геохимических условий. Эта задача – одна из трудных в исторической геологии. Восстановление физико-географических условий прошлых эпох является основной задачей науки палеогеографии, которая в прошлом веке выделилась из исторической геологии в самостоятельную отрасль научных знаний. Палеогеографические исследования невозможно проводить без изучения вещественного состава, структурного и текстурного строения осадочных горных пород. Восстановление и объяснение истории вулканизма, плутонизма и метаморфизма. В основе исследований лежит определение относительного и абсолютного возраста магматических, вулканогенно-осадочных и метаморфических пород и установление первичной природы последних. После этого выделяют области вулканической активности, выявляют и реконструируют условия вулканизма и плутонизма, определяют геохимическую особенность мантийных потоков.
|
|
|
3. Восстановление истории тектонических движений. Разновозрастные и разномасштабные геологические тела наблюдаются повсеместно на земной поверхности. Определением времени проявления, характера, величины и направленности тех или иных тектонических движений занимается региональная геотектоника, а историю развития различных структурных элементов отдельных участков и всей земной коры изучает историческая геотектоника. Установление строения и закономерностей развития земной коры. Это одна из важнейших задач исторической геологии, которая не может быть решена без использования знаний из многих дисциплин и направлений наук о Земле. Решению этой задачи помогают, прежде всего, региональная геология, региональная и историческая геотектоника, геохимия, космическая геология, геофизика, петрология и другие науки.
|
|
|
Методы определения относительного возраста горных пород
Для определения относительного возраста пород, то есть, установки положения слоев по отношению друг к другу (по вертикали), выяснения условий их формирования используют методы: стратиграфический, петрографический, тектонический, палеонтологический.
Стратиграфический метод заключается в определении относительного возраста пород по последовательности напластования: пласт, лежащий ниже, — древнее того, что лежит над ним.
Применение этого метода ограниченно. Он применяется только при определении возраста пластов в одном разрезе при нормальном их залегании. В областях со сложной тектоникой, где имеются опрокинутые и лежачие складки, надвиги и т. д., пласты нередко перевернуты и более молодые породы лежат под более древними. В таких случаях для правильного определения последовательности образования пород определяют почву и кровлю пластов, сравнивают данный разрез с соседними разрезами, а также используют другие методы стратиграфии.
Петрографический метод основан на изучении минерального состава, структуры, текстуры и других литологических признаков пород, а также условий образования горных пород и последовательности их залегания в разрезе. Этот метод позволяет сопоставлять, увязывать по возрасту пласты горных пород, слагающие разные разрезы.
Палеонтологический метод дает возможность определить относительный возраст горных пород при любом их залегании и независимо от местоположения. Этот метод основан на определении возраста определенных видов остатков растений и животных (окаменелостей, отпечатков), которые развивались в определенное время и после своей гибели были похоронены в слоях осадочных пород, следовательно, возраст породы соответствует возрасту окаменелости. Окаменелости — это остатки в виде ракушек, скелетов или их частей (кости, зубы и. т.д.)., стволов деревьев, а также отпечатки листьев, пыльцы цветов и др.. Органическое вещество в этих остатках полностью замещено минеральным, чаще кальцитом или кремнеземом.
Органическая жизнь на Земле развивалось постепенно, переходя от простых форм к совершенных, вплоть до появления человека. Зная историю развития жизни на Земле, можно определить возраст тех горных пород, в которых находятся остатки органического мира. Для точного определения возраста пользуются теми организмами, которые имели небольшой, определенный срок существования, затем вымирали и больше не появлялись, их называют «руководящими» ископаемыми формами. Слои горных пород, содержащие одинаковые ископаемые, называют геологическими или стратиграфическими горизонтами одного возраста.
Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 1524; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!