Методы определения возраста горных пород

I.I. ГЕОХРОНОЛОГИЯ

ЧАСТЬ I

ВВЕДЕНИЕ

 

Целью исторической геологии является изучение истории Земли с древнейших этапов ее развития до наших дней.

Основные задачи исторической геологии:

1. Определение возраста геологических образований и последовательности их формирования.

2. Воссоздание существовавших в прошлом физико-географических условий земной поверхности (фациальный анализ отложений).

3. Восстановление истории движений земной коры, возникновения и развития различных тектонических структур.

4. Воссоздание истории развития органического мира, вулканизма, метаморфизма, формирования месторождений полезных ископаемых.

 

Таблица 1

Основные методы	На чем основаны	Положительные стороны	Ограничения
Относительная геохронология	Общегеологические	На определении последовательности залегания слоев и их взаимоотношений	Применяются непосредственно в полевых условиях	Используются в пределах единого осадочного бассейна
Литологические	На выделении и прослеживании слоев, отличающихся по литологическим особенностям пород	Применяются непосредственно в полевых условиях	Применяются на ограниченной территории
Палеонтологические	На сравнении пород по содержащимся в них органическим остаткам	Основной метод, позволяющий детально расчленять отложения	Трудно использовать при изучении «немых толщ»
Ритмостратиграфические	На изучении ритмичности пород в разрезе, отражающей историю геологического развития территории	Применяются для расчленения угленосных, соленосных, флишевых толщ, ленточных глин	Используются в пределах единого осадочного бассейна
Климато-стратигра-фические	На чередовании резких похолоданий и потеплений, вызывающих смену в разрезе лито-фациальных и фаунистических комплексов	Позволяют детально расчленять плиоценовые и четвертичные отложения	Используются только для плиоценовых и четвертичных отложений
Геофизи-ческие	На сравнении пород по физическим свойствам	Позволяют расчленять разрезы скважин без отбора керна	Используются в пределах единого осадочного бассейна

 

 

Продолжение таблицы 1

 

Основные методы	На чем основаны	Положительные стороны	Ограничения
Абсолютная геохронология	Свинцовые	Методы основаны на изучении радиоактивного распада химических элементов, скорость которого постоянна и не зависит ни от каких условий. Суть методов – в измерении количества дочернего изотопа, образовавшегося при радиоактивном распаде материнского изотопа. Так как скорость распада известна, то по соотношению количества материнского и дочернего изотопов можно определить возраст минерала.	Используются для определения абсолютного возраста изверженных и метаморфических пород	1. Относительно невысокая точность (3 – 5%), что не позволяет разработать дробную абсолютную геохронологию; 2. Искажение результатов из-за метаморфизма пород; 3. Высокая стоимость; 4. Отсутствие во многих горных породах радиоактивных элементов.
Калий-аргоновый	Можно установить абсолютный возраст не только интрузивных и эффузивных, но и осадочных пород
Радиоуглеродный	Четвертичные отложения и археология
Рубидиево-стронцие-вый	В основном для докембрийских пород (из-за низкой скорости распада рубидия)

Задание 1. Используя «Руководство к практическим занятиям по исторической геологии» (Горн, 1962):

1. Определить возраст известняков, в которых обнаружены остатки Choristites mosquensis Fischer.

 

2. В пластах известняка найдены кораллы Calceola sandalina Lamarck, определить возраст вмещающих отложений.

 

3. Определить возраст глинистых сланцев, которые согласно залегают на известняках с Conchidium vogulicus Verneuil и также согласно перекрываются песчаниками с редкими Manticoceras intumescens Beyrich.

 

4. Определить возраст песчаников, лишенных органических остатков. Известно, что они согласно залегают на глинах с Actinocamax primus Arkhangelsky, и без перерыва переходят в известняки с пелециподами Inoceramus involutus Sowerby.

 

5. В известняках встречены Phacops fecundus Barrande, Conchidium vogulicus Verneuil. Какого возраста этот известняк?

 

6. К какому возрасту следует отнести отложения, содержащие следующий комплекс органических остатков: Hippurites sp., Echinocorys ovatus Leske, Belemnitella americana Arkhangelsky.

 

7. Определить возраст мергелей, в которых найдены Mactra subcaspia Andrussow хорошей сохранности и редкие окатанные экземпляры Arcicardium cf. acardo Decays.

 

8. Соедините стрелками соответствующие друг другу ячейки.

 

Фауна		Возраст
Hippurites	J3
Gigantoproductus	K – ныне
Phacops	K3
Ostrea	S – D
Virgatites	C1

Задание 2. Определить последовательность геологических событий, возраст дислокаций и интрузий.

 

Рис. 1

 

Рис. 2

Рис. 3

 

Рис. 4