Стратиграфические подразделения

Ныне в России и в некоторых других странах, например США, действуют стратиграфические кодексы, выполнение требований которых обязательно при проведении геологических работ. Эти кодексы являются сводом основных правил и рекомендаций, определяющих содержание и приме­нение стратиграфических понятий, терминов и названий.

В Стратиграфическом кодексе (1992) предложена новая структура стратиграфической классификации (табл. 2). Вместо применявшихся ранее местных подразделений и единой стратиграфической шкалы кодексом предусмотрено существование двух равноправных самостоятельных шкал. Кроме того, в кодексе предусматривается использование двух групп стратиграфических подразделений: основных и специальных. Таблица 2

Структура стратиграфической классификации, принятая в кодексе МСК (1992)

Стратиграфические исследования проводят на конкретных разрезах осадочных, вулканоген-но-осадочных и вулканогенных пород.

С помощью различных методов выделяют конкретные стратиграфические подразделения, представляющие естественные геологические тела, выясняют их последовательность и взаимоот­ношения.

Разрез, на котором впервые выделено данное стратиграфическое подразделение, носит назва­ние стратотипа, а район, где он располагается, называется стратотипической местностью.

"Раздел, звено и ступень используются для отложений четвертичной системы; возможно их применение для нео­геновых отложений

ОСНОВНЫЕ СТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ

Общие стратиграфические подразделения представляют собой совокупности горных по­род, естественные геологические тела, время формирования которых соответствовало определен­ным этапам геологической истории Земли. Общие подразделения устанавливаются с помощью различных методов. Для докембрийских образований в основном используют радиогеохронологические, а для фанерозоя - палеонтологические методы.

Общим стратиграфическим подразделениям (слева) соответствуют геохронологические экви­валенты (справа):

акротема -акрон,

эонотема -эон,

эратема (группа) -эра*

система - период,

отдел - эпоха,

ярус - век,

зона раздел - фаза,

звено - пора

ступень -термохрон (криохрон)

Практически все стратиграфические подразделения крупнее яруса имеют единые междуна­родные наименования.

Акротема - наиболее крупное подразделение, соответствующее акрону и появившееся лишь в последнем (1992) издании российского Стратиграфического кодекса. Их введение было вызвано не­обходимостью по-новому ранжировать архей и протерозой, имеющие чересчур большую продолжи­тельность по сравнению с фанерозойскими эрами - палеозойской, мезозойской и кайнозойской. По­этому для архея и протерозоя и потребовалось создание более крупных стратонов и геохронов. Ар­хейскую и протерозойскую акротемы иногда объединяют под названием "криптозой", но чаще ис­пользуют название "докембрий", т.е. совокупность пород, образовавшихся до кембрийского перио­да. Основным критерием разделения криптозоя и фанерозоя является присутствие только бесскелет­ных организмов в криптозое и появление большого разнообразия скелетных форм в фанерозое.

Эонотема - это отложения, образовавшиеся в течение крупной геохронологической единицы - зона, длительностью многие сотни миллионов лет. Выделяют по две эонотемы в составе архейской и протерозойской акротем; ранг эонотемы имеет также фанерозой (табл. 1, цв. вкл.). • Эратема, или группа, составляет часть эонотемы и характеризует отложения, образовавшие­ся в течение эры продолжительностью в первые сотни миллионов лет (в фанерозое). Эратемы от­ражают крупные этапы развития Земли и органического мира. Границы между эратемами соответ­ствуют переломным рубежам в истории развития органического мира. В фанерозое выделяют три эратемы (эры): палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. Названия их отражают этапы разви­тия органического мира: эра древней жизни, эра средней жизни, эра новой жизни.

Система составляет часть эратемы и характеризует отложения, образовавшиеся в течение пе­риода длительностью в десятки миллионов лет. Системе свойственны типичные для нее семей­ства и роды фауны и флоры. В настоящее время принято выделять в фанерозое 12 систем: кемб­рийская, ордовикская, силурийская, девонская, каменноугольная, пермская, триасовая, юрская, меловая, палеогеновая, неогеновая и четвертичная (антропогеновая). Названия систем происходят от географических названий тех местностей, где они были впервые установлены, от названия ха­рактерных пород или по другим критериям. Для каждой системы на геологических картах приня­ты определенный цвет, являющийся международным, и индекс, образованный начальной буквой латинского названия системы (табл. 1, цв. вкл.).

Отдел - часть системы. Он характеризует отложения, образовавшиеся в течение одной эпохи, длительность которой обычно составляет первые десятки миллионов лет. В палеонтологическом отношении отделам свойственны характерные роды или группы видов фауны и флоры. Названия отделов даны по положению их в системе: нижний, средний, верхний или только нижний и верх­ний; эпохи соответственно называют ранней, средней, поздней. Некоторые отделы имеют соб­ственные названия. Так, в юрской системе выделяют лейас, доггер и мальм, в палеогеновой - па­леоцен, эоцен и олигоцен, в неогеновой - миоцен и плиоцен.

Ярус - часть отдела. Ему отвечают отложения, образовавшиеся в течение века продолжитель­ностью в несколько миллионов лет. Ярус, согласно Стратиграфическому кодексу (1992, стр. 27), это таксономическая единица общей стратиграфической шкалы, устанавливаемая "по биостратиг­ рафическим данным, отражающим эволюционные изменения и этапность развития органического мира". Ярус устанавливается в каком-либо типовом (стратотипическом) разрезе. Для яруса характерен определенный комплекс ископаемых организмов с типичными родами и видами. Названия ярусов обычно происходят от названия областей, районов, рек, гор, населенных пунктов, где находятся стратотипические разрезы. Иногда выделяют подъярусы: нижний и верхний или нижний, средний и верхний. На геологической карте ярусы окрашиваются оттенками цвета системы, а ин­дексы их образуют путем добавления к индексу отдела начальной буквы латинского названия яру­са; K|V - валанжинский ярус, К₂с - коньякский ярус, Pja - артинский ярус. В том случае, если от­ дел имеет ярусы, начинающиеся с одной и той же буквы, к первой букве добавляется следующая согласная буква: Карпатский ярус, К,а1 - альбский, К₂ст - сеноманский, К₂ср - кампанский ярус

Объем стратиграфических подразделений по рангу выше яруса складывается из стратиграфи­ческих объемов более низких подразделений (ярус и др.). Поэтому такие стратиграфические под­разделения не имеют самостоятельных стратотипов. В докембрийских образованиях стратотипы выбираются и для более высоких по рангу общих подразделений из-за ограниченных возможнос­тей межрегиональных корреляций.

Зона (хронозона) является частью яруса и охватывает отложения, образовавшиеся в течение одной фазы порядка 1-3 млн. лет. Зона подчинена ярусу и также устанавливается по биостратигра­фическим данным и отражает стадию развития какой-либо важной группы фауны или флоры. Ее границы устанавливаются по зональному комплексу видов ископаемых организмов, существовав­ших в это определенное время (фазу), который содержит формы, имеющие широкое географическое распространение и быстро эволюционировавшие. Название зоны дается по наиболее характерному виду-индексу зонального комплекса. Зона и фаза имеют название одного и того же вида- индекса. Например, зона или фаза Amaltheus margaritatus, зона или фаза Deshayesites deshayesi. Зона, также как и ярус, должна иметь стратотип.

Для четвертичной системы ниже зоны имеются свои подразделения, при установлении кото­рых используется климатостратиграфический метод (табл. 3 и 4).

Раздел - таксономическая единица общей стратиграфической шкалы, используемая в качестве наиболее крупного подразделения четвертичной системы (Стратиграфический кодекс, 1992). Раз­дел имеет одновременно индивидуальную биостратиграфическую и климатостратиграфическую характеристики. Он соответствует относительно длинному и сложному этапу развития климата. Постановлением МСК 1998 г. в шкалу квартера между системой и разделом введен надраздел. В звено объединяют горные породы, сформированные во время нескольких климатических ритмов - похолоданий (ледниковье, плювиал, стадиал) и потеплений (межледниковье, арид, интер-стадиал). Звено должно иметь климатостратиграфическое и биостратиграфическое обоснование.

Ступень подчинена звену и выделяется на основании климатостратиграфических критериев. Ступень объединяет комплексы пород, сформировавшиеся во время глобального (субглобального), похолодания или потепления климата. Ступень должна иметь стратотип.

Т а б л и ц а 3

Общая стратиграфическая шкала четвертичной системы

Таблица 4

Глобальная шкала четвертичной системы

МСК,02.02.1995; 1998

МКС, 1996

Региональные стратиграфические подразделения. В их состав входят горизонт, лона и слои с географическим названием. Горизонт - основное региональное подразделение, выполняю­щее корреляционную функцию в пределах своего географического распространения. Он просле­живается на всей площади региона и характеризуется определенным комплексом литологических и палеонтологических признаков. Горизонты в докембрийских образованиях, а также в вулкано­генных и других "немых" толщах устанавливаются преимущественно на основе литолого-фациальных или петрографических особенностей пород. Горизонты фанерозоя устанавливаются, как правило, на биостратиграфической основе, кроме четвертичной системы, где они выделяются, обычно на климате стратиграфической основе. Горизонту присваивается название места, где рас­полагается его стратотип. Геохронологическим эквивалентом служит время. Например, мячковский горизонт в среднем карбоне, мячковское время.

Лона является частью горизонта и представляет собой провинциальную биостратиграфичес­кую зону. Она устанавливается по комплексу фауны и флоры, характерному для данного региона, и отражает определенный этап развития населявшего его органического мира. Границы лоны ус­танавливаются по характерным видам зонального комплекса. Лона должна иметь стратотип, со­держащий зональный комплекс, и ее название происходит от вида-индекса. Геохронологическим эквивалентом лоны является время.

Слои с географическим названием - таксономическая единица, подчиненная горизонту или водгоризонту. Выделяются по особенностям литологического состава и (или) на биостратиграфической основе. Слои имеют стратотип, который может выбираться в стратотипическом разряде го­ризонта или быть самостоятельным.

Местные стратиграфические подразделения. Они представляют собой толщи пород, выделяе­мые по ряду признаков, в основном по литологическому или петрографическому составу. Эти подраз­деления должны иметь ясно выраженные границы и относительно широкое распространение.

Комплекс - самое крупное местное стратиграфическое подразделение. Чаще всего оно приме­няется при расчленении сильно метаморфизованных и дислоцированных толщ докембрийских по­род. Комплекс имеет очень большую мощность, сложный состав горных пород, сформированных в течение какого-то крупного этапа развития. На границе комплексов часто наблюдаются крупные несогласия, скачки метаморфизма горных пород. Комплексу присваивается географическое назвайие по характерному месту его развития: например, байкальский или беломорский комплекс.

Серия охватывает достаточно мощную и сложную по составу толщу горных пород и объеди­няет в своем составе несколько свит, для которых имеются какие-то общие признаки: сходные ус­ловия образования, преобладание определенных типов горных пород, близкая степень деформаций и метаморфизма и т.д. Серии часто разделяются стратиграфическими и угловыми несогласиями.

Свита - основная таксономическая единица местных стратиграфических подразделений, ос­новная картируемая единица при геологической съемке. Свита представляет собой толщу пород, от­личающихся общностью литологического состава и палеонтологической характеристики, образо­ванных в определенной физико-географической обстановке и занимающих установленное стратиг­рафическое положение в разрезе. Она может состоять из однородных пород или из переслаивания нескольких определенных их типов. Главные особенности свиты - наличие устойчивых литологических признаков на всей площади ее распространения и четкая выраженность границ. Если остат­ки организмов не обнаружены, возраст свиты устанавливается косвенным путем, исходя из возраста подстилающих или перекрывающих толщ или путем сопоставления с разрезами соседних районов. Возрастной объем свиты может изменяться от места к месту. На геологической карте площадь раз­вития свиты закрашивается оттенками цвета системы, к которой она относится по возрасту. Индек­сы образуются путем прибавления к индексу отдела начальной латинской буквы названия свиты. Свое название свита получает по географическому местонахождению стратотипа. Например: D₃d -дудинская свита, Git - тасеевская свита. В случае необходимости выделяют подсвиты и пачки.

Местные стратиграфические подразделения - это реально существующие и картируемые тела. Их выделение не зависит от того, как они сопоставляются с подразделениями общей шкалы, и они не заменяются этими подразделениями.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ

Этот раздел включает биостратиграфические, литостратиграфические и другие подразделения. Они имеют локальное распространение, и их выделение обосновывается специальными методами.

Биостратиграфические подразделения представляют собой толщи горных пород, охаракте­ризованные комплексами органических остатков. Границы между биостратиграфическими под­разделениями определяются как эволюционными изменениями отдельных таксонов или комплек­сов фауны и флоры, так и сменой экологических ассоциаций.

Основной единицей специальных биостратиграфических подразделений является биостра­тиграфическая зона - это совокупность слоев, которая характеризуется определенным таксоном или комплексом древних организмов (зональный комплекс), отличающимися от таковых в подсти­лающих и перекрывающих слоях, и имеет нижнюю и верхнюю границы, установленные биостра­тиграфическим методом.

Вертикальное распространение зоны по разрезу ограничивается появлением и исчезновением комплекса органических остатков, а географическое распространение - ареалом развития зональ­ного комплекса. Зональное деление разреза может быть проведено по разным группам ископае­мых организмов. Например, наряду с зональным делением каменноугольной системы по аммоно-идеям существует зональное деление этой системы по фузулинидам, брахиоподам и конрдонтам.

Биостратиграфические зоны бывают нескольких видов (рис. 27):

1. зона распространения таксона (биозона) - совокупность слоев, охватывающих полный стратиграфический интервал какого-либо палеонтологического таксона;

2. зона совместного распространения - слои, отвечающие совпадающим частям интервалов стратиграфического распространения двух выбранных таксонов;

3. филозона - слои, в которых распространен таксон, представляющий собой отрезок конкретной филогенетической линии;

4. интервал-зона - слои, заключенные между первым появлением какого-либо характер­ного таксона (обычно вида-индекса) данной зоны и первым появлением вида-индекса вышележащей зоны в пределах непрерывной последовательности (или слои между уровнями исчезновения соседних видов-индексов);

5. акмезона (эпибола) - слои, в которых какой-либо таксон достигает максимума частоты встречаемости;

6. комплексная зона - совокупность слоев, охарактеризованных комплексом древних организмов, отличным от комплексов подстилающих и перекрывающих слоев.

Рис. 27. Биостратиграфические зоны / - зона распространения таксона (биозона); 2 - зона совместного распространения; 3 -филозона; 4, б - интервал-зона; 5 - акмезона (эпибола); 7 - комплексная зона (Стратиграфический кодекс, 1992)

Биостратиграфическая зона имеет свой стратотип и разделяется на подзоны. Ее название об­разуется из названия одного или двух видов-индексов. Геохронологическим эквивалентом являет­ся то же название с добавлением слова "время". Например: зона Spiroplectammina kasanzevi, время Spiroplectammina каяапгещ

К вспомогательным биостратиграфическим подразделениям относятся слои с фауной (флорой). Их название происходит от характерных групп фауны или флоры, которые отличаются от организ­мов, встречающихся в ниже- и вышележащих слоях. Они, например, называются: слои или толщи с Ginkgo, слои с Turrilites. Геохронологическим эквивалентом вспомогательных стратиграфичес­ких подразделений является время. В этом случае выражаются следующим образом: "время обра­зования слоя; время образования слоев с...

В качестве литостратиграфических подразделений применяют следующие: толща, пачка, слой, маркирующий горизонт, органогенные постройки и т.д. Название толщи может происходить от наименования горной породы либо от географического названия. Например: толща мергелей, толща известняков, толща красноцветов, макаровская толща и т.д. Пачки обозначаются числами или буквами с названием горной породы в скобках. Например, пачка 1 (известняки), пачка 2 (мер­гели), пачка 3 (серые песчаники). Пачки, слои, маркирующие горизонты и другие литостратиграфические подразделения называются обычно по характерным породам, цвету, литологическим особенностям или по характерным органическим остаткам.

Климато-, магнито- и сейсмостратиграфические подразделения выделяются в специальных случаях и здесь не рассматриваются.