Палеонтологический метод и основы стратиграфической классификации.

Основным методом определения относительного возраста порд является палеонтологический метод. Его применение базируется на дивергентном развитии органического мира и принципе необратимости эволюции. Исходя из этого, каждый комплекс ископаемых организмов, приуроченный к тому или иному слою, отражает определённый этап развития органического мира и является неповторимым. В основе палеонтологического метода лежит также явление широкого пространственного распространения ископаемых организмов, что позволяет осуществлять корреляцию разрезов, отдалённых друг от друга областей. Определение возраста горных пород производится путём сравнения окаменелостей с теми, которые встречены в опорном разрезе.

Стратиграфическое расчленение осадочных пород, развитых в данном регионе, начинается с всестороннего изучения естественных обнажений и кернов скважин, вскрывающих эти отложения в закрытых районах. Изучается литологический состав отдельных слоёв, их взаимоотношение друг с другом, причём принимается, что при ненарушенном залегании подстилающей слой является более древним, а покрывающий – более молодым (принцип Стенона). Если между слоями нет следов перерыва, то их формирование шло последовательно и непрерывно. Если же между ними наблюдается стратиграфическое несогласие, то предполагается наличие перерыва в осадконакоплении, а также возможность размыва нижележащих слоёв. В таких случаях важно установить размеры перерыва. О следах перерыва свидетельствует неровная эродированная поверхность нижнего слоя, наличие в подошве вышележащего слоя грубообломочного материала – гравия, гальки, желваков фосфоритов, остатков переотложенных скелетов различных организмов. В кровле нижнего слоя наблюдаются следы зарывающихся и сверлящих организмов: норы ракообразных, двустворок, заполненные осадком вышележащего слоя. Если между слоями наблюдается угловое несогласие, то это объясняется тем, что подстилающие породы до образования вышележащих подвергались воздействию тектонических движений, в результате которых их первоначальное горизонтальное залегание было изменено.

Из каждого слоя или группы слоёв изучается систематический состав биоценозов. Для этого извлекаются органические остатки – фоссилии, которые после технической обработки, определяются. При извлечении из слоёв ископаемых остатков, отмечаются особенности их захоронения, выясняется их принципиальное положение. Для выяснения наличия спор и пыльцы отбираются образцы для дальнейшей технической обработки.

Предварительный анализ окаменелостей позволяет отличать отложения, образованные в морских или континентальных условиях, в лагунах или пресноводных бассейнах. Однако для немых толщ, не заключающих органических остатков, решить этот вопрос бывает очень трудно.

На основании изучения естественных обнажений и прослеживания по простиранию слоёв составляется свободный стратиграфический разрез изучаемого района. Для обосновании возраста слоёв, выделенных в разрезе, определяются органические остатки, выясняется их систематическая принадлежность, их время существования. Отдельно анализируются остатки растений (отпечатки листьев, семян, споры), позвоночных и беспозвоночных. Среди морских форм выделяют организмы бентоса, нектона и планктона. На основании определения состава организмов, живших в изучаемый отрезок времени, и выяснения их стратиграфического значения, выделяются отдельные стратиграфические единицы и обосновывается их возраст.

Для расчленения отложений каждого периода используются наиболее быстро эволюционирующие группы организмов. Дл разделения кембрия важную роль играют трилобиты, для ордовика и силура – граптолиты; для карбона Р – фораминиферы; для девона – брахиоподы; для мезозоя – кораллы; для палеогена и неогена – гастроподы и пелециподы (двустворки).

Палеонтологический метод в первое время после его открытия казался простым и удобным, т.к. расчленение и увязка разрезов производилась на сравнительно небольшой территории Западной Европы. Однако, ещё Ч. Дарвин отметил, что геологическая летопись отличается неполнотой, т.к. многие группы организмов исчезли бесследно. Особое внимание Ч. Дарвин обратил на кажущееся внезапным появление в кембрии разнообразных представителей животного мира, объясняя отсутствие таковых в более древних отложениях докембрия метаморфизмом докембрийских пород. Не менее важной проблемой была проблема геологической синхронности отложений, развитых на удалённых территориях, относимых по палеонтологическим остаткам к одним и тем же стратиграфическим подразделениям.

Рассмотрим причины осложнений применения палеонтологического метода:

1) переотложение органических остатков;

2) эндемизм фауны;

3) реликтовые и реккурентные формы;

Переотложение органических остатков и нахождение их во вторичном залегании широко распространены в природе. Как правило, переотложенние возникает в результате размыва подстилающих пород, и переотложенные органические остатки чаще всего приурочены к базальному горизонту. В нём может встречаться галька, обломки и целые глыбы с органическими остатками.

Эндемичные формы могут быть использованы только для ограниченных р-ов. К ним относятся новые формы. Примером эндемичных фаун служит о. Байкал, состоящая из 75% эндемичных форм, Галапагосские о-ва, Австралия. Эндемизм чаще всего связан с изоляцией района.

К реликтовым формам относятся древние формы, живущие среди более молодых. Например в настоящее время живёт кистепёрая рыба латимерия, которая жила в мезозое.

Находки подобных форм в ископаемом состоянии могут привести к ошибкам в определении возраста.

К реккурентным формам относятся формы, которые появляются в различных стратиграфических горизонтах в связи с повторением в разрезе благоприятных для них фаций.

Реккуренция связана с миграцией фауны при возникновении неблагоприятных условий для её обитания и возвращением её при восстановлении условий, близких к прежним. Реккурентные фауны чаще всего наблюдаются в условиях ритмичного чередования слоёв. Например в Донбассе морские фауны повторяются в прослоях известняков, чередующихся с континентальными угленосными отложениями. На востоке русской платформы фаунистические комплексы битуминозных известняков повторяются в живетском, франском и фаменском ярусах девона.