6. Сопоставление разрезов морских и континентальных отложений.

Почти все стратотипические отложения являются морскими, поэтому при разделении континентальных отложений у нас возникают сложности. Так как в морских и континентальных отложениях заведомо разные породы и разные дохлости, то литологические и палеонтологические методы для сопоставления этих отложений нам не подходят.

Самый надежный способ сопоставления это геологический метод. Для этого требуется найти такие места, где континентальные отложения по простиранию замещаются морскими. Минус в том что таких мест не много.

Чаще относительный возраст определяют по стратиграфическому положению слоя. Пример если снизу у нас триасовый слой, а сверху мел, то логично что нас слой – юра. Но вот если у нас внизу к примеру девон, то этот способ нам так же не подходит.

Еще один способ определение по маркирующему горизонту Это маломощные отложения простирающиеся на большую площадь (желательно до морских отложений). Пример: вулканические пеплы. Минус в том что извержения происходят не так часто; а так же прослои пепл могут быть от разных извержений.

Существует только 2 универсальных метода: палеомагнитный и спорово-пыльцевой анализ. Спорово-пыльцевой анализ это изучение древних спор и пыльцы. Они в огромных количествах продуцируются наземными растениями и разносятся на огромные расстояния. И впоследствии оседают как на суше, так и в воде. Т.е. если мы обнаружили одни и те же споры или пыльцу в континентальных и в морских отложениях, то эти слои одновозрастные. Это основной метод расчленения континентальных отложений и определения их относительного геологического возраста. Минусы: пыльца может вымываться и переотлагаться в более молодых отложениях, или вмываться в трещины более древних пород.

Для магматических пород существуют свои методы. Выделяют супракрустальные вулканические образования (эффузивы и туфы), и интрузивные образования. Для супракрустальных вулканических все аналогично осадочным породам. А для интрузивных, возраст устанавливается только по соотношению с вмещающими породами.

Интрузивы могут иметь с вмещающими породами горячий контакт. При этом образуются зоны экзо- и эндоконтакта. Они показывают, что интрузив внедрился после того как образовался последний слой вмещающих пород с горячим контактом. И ближайший слой с холодным контактом будет показывать верхний предел того интервала времени когда было внедрение. Но если интрузив не перекрывается слоем с холодным контактом, то возраст интрузива определить нельзя. Поэтому в картах интрузивные породы отмечаются по составу а не по возрасту.

Т.о. для того чтобы определить относительный возраст интрузивных образований нам требуется узнать их абсолютный возраст.

7. Методы абсолютной геохронологии.

Метод определения возраста по ленточным глинам, которые отлагаются в спокойных приледниковых бассейнах при сезонном изменении климата. За год образуется лента из двух тонких слоев: песчаного (весенне-летнего) и глинистого (осенне-зимнего). Пользуясь этим методом, геологи установили, что последний ледник покинул территорию Ленинградской области 16,5 тыс. лет назад, а Скандинавию 8—9 тыс. лет.

Методы изотопной геохронологии основаны на том, что скорость радиоактивного распада элементов постоянна и не зависит от условий, существовавших и существующих на Земле. При формировании кристаллических решеток минералов, содержащих

радиоактивные элементы, создается закрытая система, в которой накапливаются продукты радиоактивного распада. Суть радиологических методов заключается в определении количества дочернего изотопа, образовавшегося вследствие радиоактивного распада материнского изотопа. Зная скорость этого процесса, можно оценить возраст минерала. В 50-х годах ХХ века благодаря объединенным усилиям геохимиков, физиков и геологов удалось создать первую шкалу абсолютного летосчисления истории Земли. Главным параметром является период полураспада – время, за которое распадается половина атомов изотопа радиоактивного элемента.

Ведущими методами ядерной геохронологии являются свинцовые, самарий-неодимовый, калий-аргоновый, рубидиево-стронциевый и радиоуглеродный.

Ураноториево-свинцовый метод. В основу метода положен процесс распада изотопов урана и тория. Периоды полураспада: 4,51 млрд лет – 15170 лет.Для определения возраста используют минералы

монацит, циркон, реже уранинит и ортит.

«+» Достоинство уран-свинцовых методов -- они дают возможность определять изотопный возраст изверженных и метаморфических пород, для которых палеонтологические методы неприменимы.

Калий-аргоновый (аргон-аргоновый) метод основан на том, что в процессе самопроизвольного распада калия 12 % атомов ⁴⁰K переходят в аргон ⁴⁰Аr, а остальные 88 % — в изотоп 40Са. Период полураспада 40Аr – 1,3 млрд лет.

«+». Применение метода объясняется тем, что калий присутствует в составе таких распространенных в природе минералов, как полевые шпаты, слюды, амфиболы, пироксены, глауконит. Метод позволяет установить абсолютный возраст не только интрузивных и эффузивных, но и осадочных пород.

«–»Он пригоден лишь для тех пород, которые не подвергались достаточно сильному нагреванию (свыше 300 °С) и большому давлению.

Самарий-неодимовый метод заключается в медленном распаде изотопа 147Sm до 144Nd. Период полураспада 147Sm – 153 млрд лет.

«+».Считается одним из наиболее надежных для определения возраста сильно метаморфизованных раннедокембрийских пород.

«–»Иногда дает заниженные значения возраста.

Рубидиево-стронциевый метод основан на распаде рубидия 87Rb и превращении его в изотоп стронция 87Sr. Изотоп 87Rb присутствует в виде примеси в калиевых минералах (биотит, мусковит, лепидолит). Период полураспада 87Rb – 47 млрд лет.

«–» Из-за низкой скорости распада рубидия метод применяется в основном для определения возраста докембрийских и палеозойских пород.

Радиоуглеродный метод базируется на определении радиоактивного изотопа углерода 14С в породах. Этот изотоп постоянно образуется в атмосфере из азота 14N под воздействием космического излучения и усваивается живыми организмами. После смерти организма происходит распад углерода 14С с известной скоростью, что позволяет определить возраст вмещающих его слоев.

«–»Изотоп 14С распадается с большой скоростью, поэтому метод применим лишь для отложений, возраст которых не древнее 60 тыс. лет. Радиоуглеродный метод широко используется при изучении четвертичных отложений и в археологии. Период полураспада 14С – 5750 лет.

Результаты радиологических методов имеют революционное значение для геологии. Впервые с их помощью геологи получили датировки абсолютного возраста, т.е. абсолютные значения в годах. Это достижение имело важнейшее значение для исследования докембрийских отложений, для которых применение палеонтологического метода определения относительного возраста затруднено или вообще невозможно. Датировки абсолютного возраста позволили определить продолжительность эр, периодов и других единиц геохронологической шкалы, а также общую продолжительность геологической истории Земли. Например, выяснилось, что 85% истории Земли отвечает докембрию. Результаты геохронологии нуждаются в постоянном геологическом контроле из-за явления кажущегося омоложения возраста. Это вызвано частичной или даже полной потерей накопившихся дочерних изотопов из-за проявления погружения, эпох складчатости, метаморфизма, гранитизации и т. д. Методы постоянно совершенствуются.