ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ. Методы восстановления геологического прошлого

 

АНАЛИЗ И СОПОСТАВЛЕНИЕ РАЗРЕЗОВ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

 

Анализ и сопоставление разрезов осадочных толщ является важнейшим средством восстановления истории развития земной коры.

 

Изучение и сравнение отдельных разрезов между собой позволяет выявлять особенности и протяженность различных фаций, причины и условия их смены, устанавливать возраст отдельных толщ, выяснять историю тектонических движений и прослеживать их влияние на формирование структур и накопление осадков, раскрывать роль и значение ряда других геологических факторов и явлений. В результате большой и трудоемкой работы геологов по изучению и сравнению разрезов были составлены геохронологическая и сводная стратиграфическая колонки земной коры.

 

Изучение разрезов отложений с целью выяснения их фациальных особенностей и возраста требует детального описания состава горных пород, условий их залегания и подробной характеристики находимых в них остатков ископаемых организмов. Иначе говоря, петрографическая и палеонтологическая характеристики пластов являются основой фациального анализа и определения их возраста.

 

В качестве примера рассмотрим в плане сопоставления несколько значительно удаленных друг от друга разрезов отложений .

 

В окрестностях Москвы, в оврагах, можно наблюдать естественные выходы следующих пород. В основании обнажений находятся плотные и пористые известняки с прослоями доломитов (). На неровной размытой поверхности известняков лежат темные глины, которые сменяются песками, внизу кварцево-глауконитовыми, а выше кварцевыми.

 

Толща песков содержит прослои песчаников. Вверху разрез заканчивается толщей валунных и безвалунных суглинков, перекрывающих по неровной поверхности более древние породы.

 

В известняках и доломитах содержатся многочисленные остатки ископаемых морских животных — всего около 400 видов. Из них наиболее характерными являются продуктиды, спирнфериды, кораллы и другие организмы (). Все эти организмы, как уже установлено ранее, являются представителями органического мира каменноугольного периода.

 

В залегающих выше глинах "и песках также содержится множество ископаемых остатков организмов, но других видов. Здесь обнаружены аммониты (Virgatites, Cardioceras и др.) и белемниты. Существование этих организмов относится уже к юрскому периоду ().

 

Состав рассмотренных пород и содержащаяся в них фауна легко позволяют установить их морское происхождение. Однако известняки и доломиты, с одной стороны, и глины и пески — с другой, не принадлежат к образованиям непрерывно отлагающейся морской толщи. На это указывают неровность контакта между ними и различие родового состава фауны обеих толщ.

 

 

Что касается безвалунных суглинков, то наличие в них остатков организмов, близких к современным наземным организмам, подтверждает их континентальное происхождение.

При более детальном рассмотрении состава отложений и органических остатков данного разреза может быть выяснен характер морских бассейнов — глубина осадконакопления, соленость и другие существенные обстоятельства. Детальное исследование состава и условий залегания валунных и безвалунных суглинков позволило бы восстановить обстановку на суше во время их накопления и т. п.

 

В естественных обнажениях в оврагах у г. Ульяновска наблюдается следующее снизу вверх чередование слоев (см.  107).

 

В основании разреза залегают серые глины с прослойками горючего сланца, выше—фосфоритоносные песчаники и еще выше — глины с гипсом и сферосидеритами. На размытой поверхности глин лежит толща белого писчего мела, перекрытая безвалунными суглинками. Казалось бы, по фациальным признакам данный разрез ничего общего с подмосковным не имеет. Однако анализ ископаемых организмов позволяет сделать несколько иной вывод.

 

В породах, залегающих под белым писчим мелом, обнаружены остатки организмов, сходных с окаменелостями глин и песков Подмосковного разреза. Это обстоятельство дает основание считать сопоставляемые толщи данных разрезов одновозрастными — образовавшимися в юрский период.

 

Белый писчий мел Поволжского разреза содержит разнообразные окаменелости, отличающиеся от ранее описанных и характерных для мелового периода. В нем изобилуют белемнителлы. Слоев с такими органическими остатками в Подмосковном разрезе нет.

 

При рассмотрении данных разрезов обращают на себя внимание следующие обстоятельства. Глины и пески Подмосковного разреза и глины с прослойками горючего сланца, фосфоритоносные песчаники и гипсоносные глины со сферосидеритами по своему петрографическому составу и условиям накопления существенно различны. Они, несомненно, принадлежат к различным морским фациям неритовой зоны. Вместе с тем они содержат в ряде случаев одинаковую фауну (юрского возраста).

 

Известно, что всякий организм или комплекс организмов является продуктом определенной среды обитания, а следовательно, и обстановки осадкона- копления. Таким образом, возникает противоречие: сходство фауны сочетается с различием в составе осадков. Это противоречие объясняется очень просто. Характерные для рассматриваемых толщ обоих разрезов аммониты принадлежат к организмам, легко перемещающимся в морской воде. Поэтому захоронение их раковин после гибели могло происходить на различных участках морского дна, независимо от глубины и характера осадконакопления.

 

Белый писчий мел Поволжского разреза также представляет собой морской осадок, .но образованный в иных условиях и в более позднее время. Об этом свидетельствуют перерыв в осадконакоплении и отличие содержащейся в нем ископаемой фауны от фауны нижележащих слоев.

 

На севере Украины, в Харьковской области в естественных обрывах по некоторым долинам рек вскрывается белый писчий мел с такими же, как и в Поволжье, белемнитами, однако здесь выше писчего мела залегает толща песков, глин и мергелей с небольшим количеством окамене- лостей, отличающихся от ранее описанных. Сопоставление Харьковского разреза с двумя предыдущими показывает, что отложения этого разреза, отсутствующие в Поволжском и Подмосковном разрезах, принадлежат к еще более молодым осадкам и по составу органических остатков относятся к палеогеновой системе.

 

Присутствие белого писчего мела в Поволжском и Украинском разрезах показывает, что некоторые фации имеют огромную протяженность. Это обстоятельство является особенно благоприятным для сравнения отдельных разрезов, так как позволяет более уверенно устанавлиВЙТЬ возраст как по фауне, так и по петрографическим признакам пород.

 

Продолжая таким же образом сравнение упомянутых разрезов с разрезами из других мест, можно обнаружить слои более древние, чем подмосковные каменноугольные известняки, ряд промежуточных слоев, отсутствующих в разрезах Подмосковья и Поволжья, и, наконец, слои более молодые, чем палеогеновые породы Украины. Таким путем можно получить представление о последовательности накопления пластов и выяснить их относительный возраст для все большей и большей территории и для всей земной коры в целом. Наряду с этим выясняются и фациальные условия минувших эпох.

 

Все же частая фациальная изменчивость пород и связанные с этим петрографические и фаунистические различия значительно усложняют выяснение относительного возраста пластов осадочных пород. Создается впечатление, что сравнение разрезов по фаунистическим и петрографическим признакам практически возможно осуществлять только в пределах одной фации, за исключением тех случаев, когда одинаковые организмы встречаются в отложениях различных фаций.

 

Возраст различных по составу осадков и ископаемых организмов, но одновременных фаций, устанавливается следующим образом.

 

Прежде всего там, где это возможно, прослеживается постепенный переход по простиранию одной фации в другую. Этим самым выясняется одновременное существование организмов, различных по условиям обитания, а значит, и по внешним признакам. Например, толща глин морского происхождения постепенно сменяется по простиранию песками такого же происхождения ( 108). Поэтому находимые в глинах и песках ископаемые остатки различных групп организмов можно рассматривать как оцновозрастные, т. е. жившие в один и тот же отрезок геологического времени, но в различной обстановке. Таким образом, выявив одновозрастные организмы из различных фаций, можно сравнивать разрезы, не имеющие, казалось бы, ничего общего не только по своим литологическим признакам, но и по составу органических остатков.

 

Прослеживание перехода одних фаций в другие не всегда возможно. Сопоставление различных, но одновозрастных фаций облегчается часто тем, что удается точно определить их стратиграфическое положение.

 

сопоставляются два разреза. В первом разрезе по фауне выделены три толщи пород: известняки верхнего мела, пески нижнего мела и глины верхней юры. Во втором разрезе, расположенном на некотором расстоянии от первого, также выделяются три толщи, из которых верхняя и нижняя по своим литологическим и фаунистическим признакам, а следовательно, и по возрасту полностью соответствуют верхней и нижней толщам первого разреза. Однако средняя толща второго разреза (мергель) ио литологическому составу и фауне не имеет сходства со средней толщей первого разреза. Несмотря на это, ее можно рассматривать как фацию, соответствующую по времени образования второй толще первого разреза.

 

 

К содержанию книги: Историческая геология с основами палеонтологии

 

 Смотрите также:

 

Что значит термин палеогеография это ГЕОЛОГИЯ. ВОЗРАСТ ЗЕМЛИ. Как геологи читают историю суши...

 

Что такое геоморфология – что такое рельеф  Геологическое прошлое Крыма  Историческое землеведение палеогеография...