39. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы

В геологии существует понятии геологического времени или геохронологии, которое охватывает всю историю Земли, от момента зарождения до наших дней. За последние 200 лет было накоплено, проанализировано и упорядочено огромное количество геологических фактов. Результатов работы многих поколений геологов стала стратиграфическая (палеонтологическая или биохронологическая) шкала — геологическое летоисчисление, фиксирующее относительную хронологическую последовательность формирования горных пород, слагающих литосферу Земли. Поскольку до сих пор нет единой международной стратиграфической шкалы, мы ограничимся одним из ее вариантов. Геологи уже давно классифицируют понятие геохронологии, выделяя в ней такие временные градации или геохронологические единицы как эон, эра, эпоха иногда период, отдел, время и хрон. Породы, представляющие интервал геологического времени, называются хроностратиграфическими единицами. Каждый геохронологический термин имеет хроностратиграфический эквивалент. Например, горная порода, образованная во время зона, является представителем эонатема, а во время эры — эратема. Хроностратиграфическими эквивалентами периода, эпохи, времени и хрона являются система, серия, фаза и хронозон соответственно.

Самое крупное подразделение геохронологической (и, соответственно, стратиграфической) шкалы, отвечающее длительному этапу развития Земли — эон (объединяющий несколько меньших по временным масштабам эр (эра-тем)), в течение которого формируется эонотема. Древнейший эон (эонотема) — криптозой, этап скрытой жизни, он же докембрий, начало которого относят на 4 млрд лет назад, имеет общую продолжительность около 3,5 млрд лет. До криптозоя выделяют эон галес и его эру — катархей, начавшиеся с момента образования Земли, продолжительностью в 600 млн лет. Криптозой включает в себя эры. археозой (продолжительностью около 1,5 млрд лет) и протерозой (продолжительностью не менее 2 млрд лет). Последующие три эры (эратемы), палеозой, мезозой и кайнозой, образуют эон (эонотему) фанерозой — этап явной, наблюдаемой жизни длительностью в 570 млн лет.

Особую значимость в эволюции Земли имеют три последние указанные эры. Их длительность такова: палеозой — 340 млн лет, мезозой — 169 млн лет; кайнозой — 66 млн лет. Они подразделяются, в свою очередь, на 12 эпох (в некоторых шкалах, как указывалось выше, их также называют периодами или системами). Начала этих эпох и их продолжительность в млн лет такова: палеозой — кембрий (570/80), ордовик — (490/65), силлур — (435/30), девон — (400/55), карбон (он же каменноугольный) — (345/65), пермь — (280/45). Мезозой — триас (235/50), юра (юрский) — (185/53), мел — (132/66). Кайнозой — палеоген — (66/41), неоген — (25/25), антропоген (он же часто именуется как четвертичный) — (от 0,6 до 3,5 млн лет). Кстати, для запоминания последних 12-ти эпох студенты-геологи придумали нескольких шуточных стихов, восстанавливая названия эпох по первым буквам слов стиха: “Когда одна стипендия, дуй квас пенистый, только юмора мало, пытайся найти аналог”.

Укажем еще отделы двух последних эпох — неогена и антропогена, поскольку в это геологическое время произошло формирование современной фауны и флоры, а в конце неогена появились древнейшие люди. Неоген состоит из отделов миоцена и плиоцена, антропоген из отделов плейстоцена и голоцена. Время этих отделов в млн лет таково: миоцен — (25-9), плиоцен — (9-1,8 (2)), плейстоцен (1,8-0,01) и голоцен (0,01-0). Антропоген — это век человека, время эволюции рода Homo.

40.Стратиграфическое подразделение, стратиграфическая единица или стратон — геологическое тело, совокупность горных пород (например, слой или группа смежных слоёв), занимающая определённое положение в последовательности геологических тел, слагающих земную кору, и характеризующаяся каким либо признаком или комплексом признаков. Такими признаками могут быть состав и свойства пород, слагающих данное подразделение, ископаемые остатки организмов и т. д.

Поверхности, отделяющие друг от друга статиграфические подразделения, называются стратиграфическими границами. Более древняя граница (нижняя при ненарушенном залегании слоёв) называется подошвой, а более молодая (верхняя) кровлей. Интервал между кровлей и подошвой называют объёмом стратиграфического подразделения.

Для каждого стратиграфического подразделения можно выделить период времени, в течение которого накапливались слагающие его горные породы. Этот период или определенный интервал геологического времени называют геохронологическим подразделением. Таким образом, каждому стратиграфическому подразделению соответствует эквивалентное ему геохронологическое.

Принципы выделения стратиграфических подразделений

Среди геологов нет единства взглядов на принципы выделения стратиграфических подразделений. В стратиграфии исторически сложились две различные концепции или научные школы. Первая концепция («единства стратиграфии» или «европейская») определяет стратиграфические подразделения как части земной коры, соответствующие определённым этапам геологической истории, то есть естественные образования. Вторая концепция («множественности стратиграфий» или «американская») рассматривает стратиграфические подразделения как совокупности горных пород, выделенные по какому-либо определённому признаку, то есть допускает искусственное, субъективное выделение стратонов, основанное на договорённости специалистов.

Классификация стратиграфических подразделений

Различными исследователями предлагалось множество вариантов классификации стратиграфических подразделений. Некоторые из этих вариантов были официально закреплены в национальных стратиграфических кодексах разных стран, например, в Стратиграфическом кодексе России и Североамериканском стратиграфическом кодексе.

По методу выделения и обоснования

В зависимости от методов, используемых при их выделении и обосновании, могут выделяться следующие категории стратиграфических подразделений:

Литостратиграфические подразделения основаны на литологических свойствах горных пород.

Морфолитостратиграфические подразделения — категория подразделений, выделяемые по литологическим свойствам в Стратиграфическом кодексе России.

Литодемические подразделения сложены сильно деформированными и/или метаморфизованными породами, а также интрузивными породами. В Североамериканском стратиграфическом кодексе выделяются в самостоятельную категорию. В Международном стратиграфическом справочнике подобные подразделения рассматриваются в категории литостратиграфических.

Аллостратиграфические подразделения или подразделения, ограниченные несогласиями, представляют собой толщи пород, ограниченные сверху и снизу значительными перерывами в стратиграфической последовательности, то есть стратиграфическими несогласиями либо угловыми несогласиями.

Сейсмостратиграфические подразделения представляют собой геологические тела, которые разделены границами, выявляемыми с помощью сейсморазведки.

Биостратиграфические подразделения основаны на содержащихся в горных породах ископаемых остатках организмов.

Климатостратиграфические подразделения основаны на периодических изменениях климата, которые находят своё отражение в изменении состава пород или содержащихся в них остатков организмов.

Магнитостратиграфические подразделения основаны на магнитных свойствах пород.

Магнитополярные (палеомагнитные) или подразделения магнитной полярности устанавливаются с помощью палеомагнитных методов датирования. Они основаны на параметрах, отражающих изменения геомагнитного поля во времени, например, изменения полярности или напряженности поля, изменения координат магнитных полюсов.

Магнитные подразделения выделяются на основе численных магнитных характеристик горных пород (значения магнитной восприимчивости, остаточной намагниченности, параметры магнитного насыщения). В отличие от магнитополярных подразделений, они не связаны с изменениями геомагнитного поля в древности.

Хроностратиграфические подразделения основаны на времени формирования пород.

Вышеперечисленные категории могут объединяться в группы.

В Североамериканском стратиграфическом кодексе они объединяются в два класса:

Материальные подразделения, основанные на наблюдаемых материальных признаках, свойствах пород. К данному класу отнесены литостратиграфические, литодемические, магнитостратиграфические (магнитополярные), биостратиграфические, педостратиграфические и аллостратиграфические.

Временны́е и хроностратиграфические подразделения, основанные на интерпретациях их возраста.

В третьем издании Стратиграфического кодекса России различные категории стратиграфических подразделения объединены в две группы:

Основные стратиграфические подразделения, выделяемые с помощью целого комплекса различных методов — биостратиграфических, магнитостратиграфических, климатостратиграфических и т. д. Однако, на практике во многих случаях могут быть использованы не все из этих методов. Например, биостратиграфический метод можно применять лишь если в отложениях присутствуют остатки ископаемых организмов.

Специальные стратиграфические подразделения, для выделения и обоснования которых используется лишь один метод — морфолитостратиграфический, биостратиграфический, климатостратиграфический, магнитостратиграфический или сейсмостратиграфический.

Из этих методов особенно важен биостратиграфический, который позволяет по содержащимся в горных породах останкам организмов сопоставлять отложения из разных районов земного шара и устанавливать их относительный возраст.

42.Характеристика биостратиграфических исследований…

биостратиграфический метод

Метод опирается на изучение ископаемых остатков организмов, т.е. на палеонтологию. Основу метода составляет закономерная необратимость эволюции органического мира. При этом полагается, что возникновение новых форм и их расселение на больших территориях протекает в геологическом смысле практически мгновенно (особенно по сравнению с длительностью формирования стратиграфических подразделений).

Главное преимущество метода заключается в неповторимости палеонтологической летописи. Широкое пространственное распространение многих форм, допускает корреляцию на основе этого метода отделенных друг от друга разрезов.

Объектом биостратиграфических исследований являются ископаемые остатки организмов и толщи осадочных пород, в которых они заключены. Биостратиграфические работы включают в себя несколько этапов:

сборы, определение, детальное изучение и описание ископаемых остатков;

изучение распределения ископаемых остатков по разрезу (вертикальное распределение);

изучение последовательности комплексов ископаемых остатков в нескольких разрезах;

изучение закономерностей сочетания ископаемых остатков в комплексах (ассоциациях);

изучение латеральных изменений комплексов и выявление их зависимости от фациальных изменений.

Последнее направление составляет предмет палеоэкологических (биофациальных) исследований, в которых для стратиграфических целей используются закономерности, определяющие взаимосвязь организмов и среды. Основы этого направления заложены в нашей стране работами Н.Н. Яковлева, Р.Ф. Геккера (1957), Б. П. Марковского (1966).

Большое значение при биостратиграфических исследованиях имеют особенности захоронения остатков организмов. Изучение таких особенностей составляет предмет тафономии, основателем которой является И.А. Ефремов (1950).

Биостратиграфическим методом осуществляются расчленение разрезов, т. е. выделение в них стратиграфических подразделений, корреляция этих подразделений и обоснование возраста. В конечном счете разрабатываются стратиграфические схемы, основу которых составляют как стратиграфические подразделения комплексного содержания, в которых палеонтологическое обоснование является определяющим или существенным, так и собственно биостратнграфические подразделения.

При крупномасштабном геологическом картировании биостратиграфический метод используется главным образом для обоснования геологического (относительного) возраста местных стратиграфических подразделений и для корреляции их с подразделениями региональной или общей стратиграфической шкал. Для расчленения отложений этот метод, как правило, используется в сочетании с лито логическим методом.

Стратиграфические подразделения, выделяемые биостратиграфическим методом

Зона (хронозона). Это наименьшая таксономическая единица общей стратиграфической шкалы, в основу выделения которой положен палеонтологический метод. Зона отражает определенный этап развития фауны и ее границы устанавливаются по стратиграфическому распространению зонального фаунистического комплекса, т.е. группы видов, быстро эволюционирующих и имеющих широкое географическое распространение. В России принято, что зоны общей шкалы по рангу подчинены ярусам и представляют собой его части. Совокупность зон составляет полный объем яруса. Границы смежных зон, относящихся к разным ярусам, одновременно являются границами этих ярусов.

В основу выделения зон общей шкалы, по существу положены региональные зоны, или лоны, выделенные в стратотипической области и принятые в качестве эталона. Поэтому, зональные комплексы органических остатков, присущие стратотипам зон всегда ограничены определенными палеобиогеографическим областями или палеоклиматическим поясами.

Комплексы органических остатков некоторых зон силурийской, триасовой, юрской и меловой систем прослежены на нескольких континентах Земного шара. Слои, содержащие эти комплексы, являются глобальными маркирующими горизонтами (т.е. можно полагать, что слои с одинаковыми зональными комплексами сформировались в одни и те же короткие отрезки геологического времени).

Общая палеонтологическая характеристика зон определяется не только зональным комплексом стратотипа, но и теми остатками организмов, которые встречаются в одновозрастных отложениях в других областях. Таким образом, к зоне относятся не только отложения, содержащие зональный комплекс или руководящий вид. но все отложения, которые образовались за время существования этого комплекса или руководящего вида.

В качестве наименований зон используются виды древней фауны или флоры, отвечающие определению руководящих или архистратиграфических ископаемых.

Оптимальным вариантом является зональная шкала, построенная на основе эволюционного развития одной группы фауны. Пример — граптолитовая зональная шкала ордовика и силура, аммонитовая зональная шкала юрской системы.

Длительность формирования зон общей шкалы — 1-2 млн. лет, с редкими отклонениями до 5-6 млн. лет для зон ордовика и девона. Т.е. зоны практически равновелики (по времени) во всех ярусах всех систем фанерозоя.

Лона

Провинциальные зоны, или лоны, — таксономические единицы региональной стратиграфической шкалы, установленные на основании палеонтологических данных. Лона отражает определенный этап развития фауны (флоры) в пределах ее географического распространения.

Лона имеет стратотип, содержащий зональный комплекс, включая вид-индекс. Лона может быть подразделена на части — подлоны, или на слои с фауной.

Лоны могут быть выделены на основании любой группы фауны, имеющей стратиграфическое значение.

Виды биостратиграфических зон

Существуют различные виды биостратиграфических зон. Наиболее широко распространены следующие.

1. Биозона — отложения, образовавшиеся за полное время существования определенного таксона животных или растений и соответствующие стратиграфическому интервалу, в котором встречаются ископаемые остатки этого таксона.

Стратиграфическое распределение зонального таксона в конкретных разрезах нередко оказывается меньше его максимального распространения. Отложения, соответствующие такому ограниченному распространению в конкретных разрезах, называются тейльзонами или топозонами (рис. 8.1), а если при этом учитывается распространение таксона в различных разрезах в определенной местности (во времени и в пространстве), то отложения, в которых он встречается, называются его ранговой зоной (range zone).

2. Комплексная зона — отложения, содержащие определенный комплекс ископаемых остатков организмов (рис. 8.2). В таком смысле комплексная зона отвечает определению зоны в понимании А. Оппеля и нередко именуется оппель-зоной.

3. Экозона — отложения, содержащие комплекс ископаемых органических остатков, представляющий собой либо прижизненную экологическую ассоциацию, либо тафономические особенности ориктоценоза. Границы экозон подчеркивают не столько эволюционное развитие соответствующих групп ископаемых организмов, сколько изменение эколого-фациальных условий в конкретных бассейнах (рис. 8.3).

4. Акмезона — отложения, в которых зональный вид особенно часто встречается (см. рис. 8.1), т.е. соответствующие времени его расцвета в силу особенно благоприятных условий или отвечающие времени скопления органических остатков при захоронении.

Биостратиграфические зоны могут быть провинциальными или местными в зависимости от пределов распространения соответствующих таксонов, комплексов фауны или флоры.

Местные зоны базируются на анализе стратиграфического распространения эндемичных таксонов или ранее не использовавшихся для зонального расчленения групп фауны или флоры.

Границы биостратиграфических зон разных видов (биозон, комплексных зон, экозон и др.), а также границы зон одного вида, установленные по различным группам фауны или флоры, чаще всего не совпадают. Такие несовпадения происходят в силу особенностей биологической организации различных групп фауны и флоры, эволюционизирующих разными темпами и по-разному приспосабливающихся к изменениям среды.

Границы экозон, выделенных по разным группам фауны или флоры, совпадают, если они обусловлены одними и теми же изменениями эколого-фациальных условий в конкретном бассейне и если организмы этих групп реагируют на эти изменения одинаково.

Биостратиграфические подразделения всех видов используются для корреляции отложений в пределах определенной местности, фациальной зоны или региона, а также для определения возраста вмещающих отложении. Наибольшее значение имеют биозоны и комплексные зоны, границы которых считаются изохронными. В практике стратиграфических исследований обычно приходится сталкиваться с тейльзонами, ранговыми зонами и экозонами, границы которых зависят от эколого-фациальных условий, перерывов и других внешних факторов. Корреляция с помощью таких подразделений возможна лишь на ограниченной площади, по существу, в тех пределах, в которых не удается установить отклонение этих границ от других уровней, принимающихся за изохронные.

Вспомогательные биостратиграфические подразделения.

К таким подразделениям относятся слои с фауной или флорой, которые определяются как «. . отложения, содержащие остатки организмов или сложенные ими, но не отвечающие требованиям, предъявляемым к биостратиграфической зоне. Такие слои могут выделяться в отложениях, в которых остатки организмов либо вовсе не встречаются в подстилающих или перекрывающих образованиях, либо встречаются редко.

Слои с обильными и легко диагностируемыми палеонтологическими остатками выделяются как маркирующие и в некоторых случаях являются картируемыми стратиграфическими подразделениями. В отличие от других стратиграфических подразделений, определяемых биостратиграфическим методом, такие слои могут быть выделены среди немых отложений и для них необязательно присутствие органических остатков в подстилающих и перекрывающих образованиях.

Расчленение отложений биостратиграфическим методом

Расчленение разреза биостратиграфическим методом заключается в определении рубежей, на которых происходит изменение состава ископаемых остатков организмов, и в выделении интервалов, содержащих характерные комплексы органических остатков. Намеченная таким образом последовательность смены органических остатков или их комплексов в разрезе служит основанием для его расчленения.

Комплексы ископаемых остатков, характерные для того или иного биостратиграфического подразделения, представлены формами, по-разному распределяющимися в разрезе и имеющими различное стратиграфическое значение. Среди них могут быть (рис. 8.4):

1) формы, стратиграфическое распространение которых ограничивается возрастными пределами данного подразделения, т. е. формы, не выходящие за его нижнюю и верхнюю границы. Такие формы особенно важны. Среди них обычно выбираются так называемые руководящие формы или зональные роды или виды;

2) формы, встречающиеся преимущественно в данном стратиграфическом подразделении, а также редко в ниже и вышележащих отложениях. Такие формы могут служить лишь указанием на возможность (вероятность) принадлежности отложений к тому или иному стратиграфическому подразделению;

3) формы, встречающиеся в нижележащих отложениях и исчезающие около верхней границы данного стратиграфического подразделения, а также формы, которые появляются около его нижней границы и переходят в вышележащие отложения. Сочетание таких форм имеет большое значение в биостратиграфии, поскольку оно позволяет установить полный объем соответствующего подразделения;

4) транзитные (проходящие) формы, одинаково часто встречающиеся как в самом стратиграфическом подразделении, так и в подстилающих и перекрывающих отложениях. Эти формы не имеют стратиграфического значения и могут быть использованы лишь для общей характеристики соответствующего стратиграфического подразделения.

В практике биостратиграфических исследований при расчленении отложений встречаются и используются все эти случаи. Наибольшее значение для установления границ биостратиграфических подразделений имеют рубежи массового появления, а иногда и массового исчезновения (обусловленного вымиранием) таксонов, поскольку эти границы, помимо того, что они фиксируются эволюционным развитием определенных групп фауны или флоры, связаны обычно с крупными геоисторическими этапами: трансгрессиями и регрессиями бассейнов, климатическими изменениями и др. Поэтому с подобными границами часто соотносятся границы стратиграфических таксонов регионального значения — горизонтов и лон, а иногда и подразделений общей шкалы.

Например, пласт монотисовых ракушечников норийского возраста, во многих районах Северо-Востока России отвечающий по объему двум лонам, соответствует определенному геоисторическому этапу и четко выделяется по массовому появлению и массовому вымиранию этого таксона двустворок. Массовое исчезновение из разрезов юрских митилоцерамов на Северо-Востоке России приходится на границу слоев с Mytiloceramus vagе и Meleagrinella ovalis, проходящую в нижней части келло-вейского яруса. Эта граница принята за границу горизонтов москальского и ненкальского. Обилие впервые поя­вившихся отпечатков листьев платанов (Platanus lafior, P. cuneiformis, Р. cuneifolia) в алтыкудукской свите Северного Приаралья и в других одновозрастных свитах в Казахстане является хорошим индикаторов основания сеноман-ского яруса верхнего мела.

Предпочтение при проведении биостратиграфических границ обычно отдаётся не исчезновению в разрезах тех или иных форм, связанному с их вымиранием, а появлению или массовому распространению отдельных таксонов, сообществ или их комплексов (рис.8.5). Последнее особенно важно, так как часто только при массовом распространении и широком расселении соответствующие формы или комплексы приобретают определенное корреляционное значение.

В некоторых случаях первое появление в разрезах определенных таксонов (руководящих или зональных) служит основанием не только для проведения границ, но и для выделения соответствующих биостратиграфических подразделений. Полный объем таких подразделении определяется интервалом, ограниченным уровнями появления зональных таксонов двух смежных зон (рис. 8.5).

Так выделяются многие зоны, лоны и биостратиграфические подразделения по конодонтам и другой микрофауне (рис. 8.6).

Наиболее надежно расчленение отложений по фауне или флоре осуществляется в том случае, когда оно опирается на изменения в составе комплекса, обусловленные необратимостью эволюции фауны или флоры, т. е. на филогенетическую основу. В наиболее чистом виде они проявляются в однородных по вещественному составу толщах, свидетельствующих о стабильности условий, на фоне которых эволюционирует та или иная группа фауны или флоры. Особенно ценно в этом отношении изучение последовательности в пределах отдельных таксонов ортостратиграфических групп, если в результате удается наметить смену фаунистических зон, отражающую эволюцию соответствующей группы организмов.

43 Наиболее древние отложения платформенного чехла- породы верхнекарельского комплекса протерозоя - залегают в узких грабенах фундамента Балтийского щита. Здесь же находятся и отложения иотния. Характерно, что низы чехла Восточно-Европейской платформы прорваны интрузией гранитов рапакиви, возраст которых 1,61-1,67 млрд. лет. В закрытых районах платформы низы чехла изучены лишь по данным бурения - это так называемый рифейский комплекс. Сложен он обломочными красноцветными породами- гравелитами, песчаниками, аргиллитами, иногда с прослоями базальтов и вулканических туфов. Рифейские отложения развиты в пространстве спорадически (пятнисто) и приурочены опять-таки к грабенам фундамента, которые называются авлакогенами. Такая особенность залегания ранних комплексов чехла позволяет рассматривать начальный этап развития платформы как авлакогенную, или доплитную, стадию.

Начиная с вендского времени, осадочный чехол почти полностью перекрывает территорию Восточно-Европейской платформы, исключая Балтийский и Украинский щиты и некоторые районы Тиманского кряжа. Фундамент платформы испытывает почти повсеместно тенденцию к прогибанию, что в конечном итоге приводит к широкому развитию осадочного чехла и к образованию плиты. Поэтому-то второй этап в геологической истории развития платформы рассматривают как плитную стадию.

В составе осадочного чехла можно выделить отложения всех возрастов палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр. Наиболее широко в пространстве распространены породы палеозоя. Сложены они преимущественно морскими осадками: песчаниками, глинами, известняками, доломитами. В верхней части разреза (пермь) появляются континентальные красноцветные песчаники и конгломераты, а также каменная соль, гипс и ангидрит. Общая мощность палеозойских образований 3,0-3,5 км, а в Прикаспии она достигает 10 км и более.

Мезозойские отложения выполняют в основном южные и крайние северо-восточные районы платформы, образуя небольшие пятна и в центре ее. Начинаются они с красноцветных триасовых песчаников, далее идут преимущественно морские юрские и меловые слои, представленные песчаниками, глинами, известняками. Суммарная мощность отложений в среднем 0,5 - 2,0 км; в Прикаспии же только толща триаса составляет почти 3 км.

Кайнозойские породы известны лишь на юге платформы - это морские пески, глины и органогенные известняки палеогеновой и неогеновой систем. Широко распространены в пространстве четвертичные осадки (отложения рек, озер, ледников). Общая мощность отложений кайнозоя 1,0 км, в Прикаспии - более 3,0 км.

Как видим, разрез осадочного чехла Восточно-Европейской платформы сложен породами преимущественно морскими. Мощность его не превышает 3-5 км. Исключение составляет Прикаспийская низменность, где мощность чехла увеличивается до 20-22 км, а в его составе появляется мощная толща каменной соли раннепермского возраста.

Тектоническое строение Восточно-Европейской платформы определяется тремя крупнейшими элементами: Балтийским и Азово-Подольским щитами и Русской плитой. Первые два элемента, как структуры фундамента, рассмотрены выше. Остановимся на строении Русской плиты, занимающей большую часть территории платформы. В тектоническом строении ее принимает участие гряды, массивы, антеклизы, своды, валы, синеклизы, авлакогены, впадины и т. п. (рис. 5). Характерно, что заложение и развитие структурных элементов осадочного чехла платформы совершенно не согласуется с положением структурных элементов геосинклинального этапа развития. Из рис. 6 видно, что структуры фундамента, т. е. геосинклинальные структуры, вытянуты в субмеридиональном направлении, а платформенные элементы имеют близширотную ориентацию. Несовпадение структурных планов геосинклинального и платформенного этажей - типичная черта докембрийских платформ.

Рис. 5. Схема региональной тектоники Восточно-Европейской платформы. 1 - щиты: А - Балтийский, Б - Украинский, или Азово-Подольский; 2 - региональные поднятия: I - Тиманская гряда, II - Воронежский массив, III - Белорусский массив, IV - Волго-Уральская антеклиза; 3 - границы синеклиз; 4 - передовые прогибы: а - Предуральский, б - Преддонецкий, в - Предкарпатский; 5 - южная граница платформы; 6 - Урал.

Наиболее крупными положительными тектоническими элементами Русской плиты являются Тиманская гряда, Воронежский и Белорусский массивы, Волго-Уральская антеклиза. Строение последней изучено лучше других. Она представляет собой сложно построенную положительную структуру, состоящую из поднятий и депрессий. Мощность чехла соответственно колеблется от 1-1,5 км до 4-6 км. К поднятиям антеклизы относятся Токмовский, Котельничский, Татарский и Оренбургский своды; к депрессиям - Бузулукская впадина, Верхнекамский и Серноводско-Абдулинский прогибы. Строение других положительных структурных элементов Русской плиты во многом сходно со строением Волго-Уральской антеклизы. Отличаются они лишь более приподнятым залеганием фундамента, а в ряде мест и выходом его на дневную поверхность, в связи с чем выделяются как массивы и гряды, хотя принципиальная разница между терминами "массив" и "антеклиза" отсутствует.

Крупные отрицательные структуры - Московская, Мезенская, Балтийская, Печорская, Украинская и Прикаспийская синеклизы и Рязано-Саратовский прогиб - занимают большую часть территории Русской плиты и характеризуются максимальной мощностью чехла. Геологическое строение их весьма разнообразно. В нем принимают участие поднятия (своды, валы), впадины и прогибы.

Тектоническое строение краевых областей Восточно-Европейской платформы осложнено рядом передовых прогибов, имеющих либо герцинский (Предуральский прогиб), либо альпийский (Предкарпатский прогиб) возраст заложения. Часто вместе с прогнутыми моноклинальными склонами платформы (перикратонными опусканиями) эти прогибы образуют краевые системы (по Е. В. Павловскому) - области наиболее погруженного залегания фундамента.

При рассмотрении тектонического строения Восточно-Европейской платформы в региональном плане привлекает внимание закономерная группировка крупных поднятий в пояса поднятий и крупных депрессий в пояса прогибаний (см. рис. 5). Так, на северо-западе платформы располагается крупнейшая область поднятий - Балтийский щит, в пределах которого осадочный чехол практически полностью отсутствует. К востоку и югу от него в виде дуги прослеживается внутренний региональный пояс прогибания, включающий Мезенскую, Московскую и Балтийскую синеклизы. Фундамент здесь погружен на глубину до 3,5 км. Далее к востоку и югу пояс прогибания сменяется новым региональным поясом поднятий, в состав которого входят Тиманская гряда, Волго-Уральская антеклиза, Воронежский массив, Азово-Подольский щит и Белорусский массив. В ряде мест этого пояса фундамент выходит на дневную поверхность, в большинстве случаев он погружен в среднем до глубины 1 км. Пояс поднятий к востоку и югу сменяется окраинным региональным поясом прогибания, охватывающим Печорскую синеклизу, Предуральский передовой прогиб, Прикаспийскую и Украинскую синеклизы. Этот пояс прогибания характеризуется наиболее глубоким залеганием фундамента - до 20 км.

Рис. 6. Простирание структурных элементов (заштрихованы) в раннепротерозойское время на юге Восточно-Европейской платформы (по В. Б. Сологубу, А. В. Чекунову и Е. В. Павловскому) и положение современных структур (выделены крапом).

Образование региональных поясов поднятий и опусканий, вероятно, обусловлено существованием сети глубинных разломов, разбивающих фундамент на геоблоки. Активно развивавшиеся в палеозое геосинклинальные системы, окаймлявшие Восточно-Европейскую платформу с востока и юга, втягивали в погружение и прилегающие области докембрийской платформы. Причем наиболее интенсивное прогибание испытывал край платформы, непосредственно контактирующий с геосинклиналями, что предопределило максимальное погружение фундамента окраинного регионального пояса прогибания. Таким образом, произошло ступенчатое погружение фундамента Восточно-Европейской платформы по системе разломов от Балтийского щита в сторону палеозойских геосинклиналей Урала и Предкавказья, в этом же направлении отмечается и нарастание мощности осадочного чехла платформы от 0 до 20 км.

В тектоническом строении осадочного чехла Восточно-Европейской платформы, так же как и в строении фундамента, большую роль играют разломы. Несмотря на то, что в осадочный чехол "пробиваются" далеко не все разломы фундамента, все же влияние их на формирование структур чехла весьма велико. Мы уже указывали на это при рассмотрении региональных поясов поднятий и опусканий. Прослеживается влияние разломов и на образование подчиненных поясам структурных элементов. Чаще всего разломы выступают как естественные границы между поднятиями и опусканиями. В качестве одного из многочисленных примеров этого рассмотрим следующий.

Долгое время геологи спорили о границах Прикаспийской синеклизы. Одни считали, что границей является крупный разлом, окаймляющий депрессию по всему периметру; другие утверждали, что граница синеклизы тектонически не выражена и проводится по появлению в разрезе мощных соленосных толщ. Дешифрование сканерного изображения Нижнего Поволжья - пограничного района между Прикаспийской синеклизой и Воронежским массивом, полученного с американского спутника "Ландсэт-I" в июне - июле 1973 г., помогло решить затянувшуюся дискуссию. П. В. Флоренский и А. С. Петренко, анализировавшие космические снимки, выделили в этом районе целую серию разломов, ориентированных преимущественно в северо-западном и северо-восточном направлениях (рис. 7). Границей, разделяющей различно ориентированные разломы, оказалась долина Волги. Эти авторы пишут, что "...разломы образуют как бы ветви елки, стволом которой является долина Волги...". Итак, разломная граница синеклизы доказана. Более того, напрашивается еще один интересный вывод о связи глубинной структуры коры с гидросетью, ведь неспроста Волга течет вдоль крупных разломов.

Рис. 7. Сканерное изображение Нижнего Поволжья, полученное с американского спутника 'Ландсэт-1' (а) и схема разломов этого района (б), отдешифрированных по космическому снимку (упрощено). 1 - пойма Волги; 2 - разломы, хорошо и слабо выраженные.

Кроме функции разграничения разломы выполняют также роль структурно-формирующего фактора. В чехле над разломами возникают флексурно-разрывные зоны, структурные террасы, валы и локальные поднятия.

Развитие разломов Восточно-Европейской платформы имеет сложную историю. Исследователи (А. М. Бельков, 1972 г.) выделяют различные категории разломов. Разломы, закончившие свое развитие в дорифейское время, можно рассматривать как разломы, не развивавшиеся на платформенном этапе. Разломы раннего проявления развивались только в начальный период формирования чехла (рифей, ранний палеозой). Третьи разломы возникли и развивались лишь в альпийскую эпоху тектогенеза - это разломы позднего проявления. Такие молодые разломы часто возникали на месте древних расколов фундамента. Наконец, выделяется еще одна очень интересная категория разломов - непрерывного развития, которые проявлялись в течение палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр. С такими разломами связаны флексурно-разрывные зоны, затрагивающие весь осадочный чехол (Степановско-Фурмановкая, Советско-Луговская флексуры в Нижнем Поволжье).

44 Все методы определения возраста горных пород делятся на две группы: 1) методы определения относительного возраста и 2) методы определения абсолютного возраста.

Методы определения относительного возраста

Эти методы также подразделяются на две группы: 1. Непалеонтологические или геолого-стратиграфические. 2. Палеонтологические или биостратиграфические.