ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ

Одной из главных задач геологии является воссоздание истории развития Земли и ее отдельных регионов. Сделать это возможно, толь­ко если известна последовательность геологических событий, если мы знаем относительный возраст осадочных отложений, слои которых пе­рекрывают друг друга, если мы определили последовательность вне­дрения интрузивных тел и их соотношение с вмещающими горными породами.

Геология прошла долгий путь, прежде чем соотношения между гор­ными породами стали очевидными и всем понятными принципами, на которых основываются все наблюдения.

Во-первых, было установлено, что каждый слой отделяется от со­седнего ясно выраженной поверхностью. В современных палеогео­графических обстановках, в океанах, морях, озерах слои накапливаются горизонтально и параллельно. Этот принцип первичной горизонтальнос­ти оказался важным для следующего вывода.

В 1669 г. Н. Стено выдвинул принцип суперпозиции, заключавшийся в признании того факта, что каждый вышележащий в разрезе слой мо­ложе нижележащего. У каждого слоя есть кровля и подошва независимо от того, как эти слои залегают в настоящее время. Они могут быть смяты в складки тектоническими движениями, они могут быть даже перевернуты. Все равно кровля слоя остается кровлей, а подошва — подошвой. Принцип суперпозиции Н. Стено позволил описывать тол­щи пород, состоящие из множества слоев, и устанавливать изменения в них, происходящие во времени.

Если в каком-нибудь слое находится обломок, валун, глыба какой- то другой породы, то она древнее, чем этот слой. Точно так же и в ин­трузивных образованиях и лавовых потоках любое включение — ксено­лит — является более древним. Это положение можно назвать принципом включений.

Знаменитый английский геолог Д. Хаттон установил принцип пе­ресечения, заключающийся в том, что любое тело как изверженных, так и осадочных пород, пересекающее толщу слоев, моложе этих слоев.

Перечисленные выше принципы анализа взаимоотношений слоис­тых толщ и изверженных пород дают возможность правильно выявить относительную последовательность геологических событий. Из них ста­новится очевидным, что какие-либо метаморфические события, т. е. нагревание, воздействие давлением, флюидами, всегда моложе тех толщ, в которых они проявляются. Точно так же и складчатость моложе, чем слои, на которые она воздействует.

Рассмотрим эти принципы на примере (рис. 3.1). Самыми древними слоями являются слои толщи 4. После их накопления и смятия в складки внедрилась дайка 7, в которой есть ксенолиты пород толщи 4. Затем нако­пились слои толщи 3, впоследствии смятые в относительно пологие склад­ки. Затем они были прорваны гранитной интрузией 6. Далее образовались слои 2, которые слегка деформировались и в них внедрилась дайка 5. Все отложения перекрыты слоем 1.

Таким образом, изложенные выше принципы на первом этапе помога­ют восстанавливать геологическую историю района.

Рис. 3.1. Соотношение разновозрастных отложений и пересекающих их интрузивных тел. Цифры 1, 2, 3, 4 показывают последовательность формирования осадочных пород, толщи которых разделены угловыми несогласиями. Дайка 5 — самая молодая и внедрилась до образования толщи 1. Гранитная интрузия внедрилась до формирования толщи 2, после формирования толщ 3 и 4. Дайка 7 — самая древняя и прорывает только толщу 4

 

Сопоставление (корреляция) разрезов. На втором этапе возникает необходимость выделения одновозрастных слоев в разных геологических обнажениях. Каким образом можно доказать, что в удаленных друг от друга разрезах мы видели одни и те же слои?

Один из методов — это прослеживание слоя на местности от одного обнажения до другого. Если местность хорошо обнажена, то этот прием не составляет трудности, особенно если слой или пачка слоев отлича­ется от других, например, цветом, характером слоистости, грануломет­рией и др.

Другой способ корреляции заключается в предположении, что породы одного и того же типа формировались в одно и то же время. Иными слова­ми, если в одном обнажении мы наблюдаем белые кварцевые песчаники с косой слоистостью, образовавшиеся за счет формирования дюн в при­брежной зоне, то, выявив точно такие же песчаники в другом, достаточно удаленном обнажении, мы можем предположить, что эти песчаники имеют один и тот же возраст. Подобная корреляция наиболее успешна, когда име­ются хорошо отличающиеся друг от друга слои или толщи слоев (рис. 3.2).

L

Еше один способ сопоставления удаленных друг от друга разрезов заключается в сравнении распространенной в них фауны. Существуют формы ископаемых организмов, которые имеют широкое площадное распространение и очень узкий вертикальный интервал существования, т. е. они жили краткое время. Такие формы организмов называют руко­водящими. Присутствие подобных окаменелостей в слоях разных обна­жений, даже несмотря на то, что слои могут различаться и по составу, и по мощности, однозначно свидетельствует об одновозрастности этих

Ш----------------