Стратиграфия

[Gosha]

Министерство образования и науки Российской Федерации
Сыктывкарский государственный университет
С. В. Лыюров
ОСНОВЫ СТРАТИГРАФИИ
Учебное пособие
Допущено УМО по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлению 511000 Геология
и специальности 011100 Геология.
Сыктывкар - 2004
Стратиграфия — раздел геологии, изучающий временные и простран­ственные соотношения горных пород, — является основой всех геологи­ческих построений. Данное учебное пособие рассматривает основные понятия этой дисциплины. Это только вводный курс по теоретическим и практическим основам стратиграфии, ее методам и вопросам их приме­ нения при геологических исследованиях. В его основу положены учеб­ные пособия, практические руководства, методические рекомендации и научные публикации по стратиграфической теории и практике.

Глава 1. ПРЕДМЕТ СТРАТИГРАФИИ

Стратиграфия — одно из старейших «классических» направлений геологического исследования. Она имеет широкую область практичес­кого применения, обеспечивает работой и занимает умы значительного числа геологов. В то же время, ее теоретическая база, содержание и задачи как самостоятельной геологической дисциплины все еще являются объектом бурных дискуссий и споров. Стратиграфия является основой, краеугольным камнем и своего рода «философией» геологии. С нее начинается и заканчивается по­ знание геологического строения и развития любой исследуемой терри­тории. Без данных стратиграфии нельзя обойтись практически ни в од­ной области геологии. Эти данные используются при составлении гео­логических, тектонических, литолого-фациальных и палеогеографичес­ких карт любого масштаба. Они незаменимы при прогнозировании, по­исках и разведке месторождений полезных ископаемых различного про­исхождения. Историю развития земной коры и геосфер можно изучать только тог­да, когда установлена последовательность образования горных пород и определен их геологических возраст. Палеонтология оказывает неоце­нимую помощь в определении относительного возраста осадочных гор­ных пород. Возраст магматических и метаморфических пород устанав­ливается по соотношению их с осадочными образованиями, заключаю­щими остатки ископаемых организмов. Абсолютный возраст магматичес­ких, метаморфических и некоторых осадочных пород определяется с по­мощью изотопной геохронометрии. В процессе исследования геологи­ческих тел геологи расчленяют их на отдельные слои, пачки, горизонты, определяют относительный и абсолютный возраст выделенных страто­нов, проводят корреляцию, т. е. сопоставление выделенных слоев с од­новозрастными, но располагающимися на некотором расстоянии толща­ми. Все эти исследования проводятся в рамках стратиграфии. В геологической литературе существуют многочисленные форму­ лировки, определяющие предмет и задачи стратиграфии. По мнению Д. Л. Степанова и М. С. Месежникова, «Стратиграфия — геологичес­кая дисциплина, изучающая пространственно-временные соотноше­ния нормально пластующихся осадочных, метаморфических, вулканогенных пород земной коры». Иными словами, «стратиграфия изучает пространственно-вре­менные отношения пластов горных пород (или просто геологичес­ких тел) в земной коре, а сами по себе свойства горных пород, нас не интересуют, если они ничего не говорят о пространственно-вре­менных отношениях. Все свойства пород стратиграфия преломля­ет через призму их пространственно-временных отношений».

[Gosha]

Есть и другие определения — «стратиграфия — это изучение ес­тественной упорядоченности слоев земной коры». Стратиграфическая теория — историческое объяснение этого
яв­ления (иначе — развивающаяся система гипотез о происхождении и причинах естественной упорядоченности слоев). Само название происходит от латинского слова stratum — пласт (слой) и греческого ypaqw (grapho) — пишу, т. е. буквально переводится как «описание пластов», или «слое- описание». Большинство исследователей считают объектом стратиграфии стра­тиграфическое подразделение — стратон.
СТРАТОН — это геологическое тело, представляющее собой ста­тическую палеосистему, образованную в результате взаимодей­ ствия разнородных процессов на протяжении некоторого проме­жутка времени, занимающую определенное положение в стратиг­рафическом разрезе и обладающую единством характеристик, отличающих ее от смежных стратонов как ниже- и вышележащих, так и расположенных по латерали. Фактической основой стратиграфических исследований служат кон­кретные геологические объекты — естественные или искусственные обнажения горных пород и керн скважин, а также определяемые гео­физическими методами (электро-, сейсмо- и другой каротаж) измене­ния физических свойств горных пород в скважинах.

[Gosha]

Основным результатом стратиграфического изучения всегда явля­ется та или другая «стратиграфическая схема», или «сводная стратиг­рафическая колонка», т. е. схема классификации изучающихся «сло­ев» с исторической точки зрения.

[Gosha]

Стратиграфия играет важнейшую роль при геологических исследования. Без нее немыслимо проводить геологическое картирование, решать проблемы эволюции органического мира, геологическо­го развития отдельных регионов и Земли в целом, реконструировать палеогеографические обстановки. Без детальных стратиграфичес­ких исследований невозможно раскрывать сложное строение струк­тур земной коры и проводить поиски и разведку полезных ископае­мых.

[Gosha]

Основой для выделения геохронологических и хроностратиграфических единиц служат следующие критерии, тесно связанные между собой:
• этапность в ходе эволюции органического мира;
• периодическая изменчивость процессов осадконакопления и де­нудации;
• палеогеографические критерии (изменение распределения морс­ких бассейнов и особенностей рельефа суши и дна моря, климата, сме­на ландшафтных обстановок и т. д.);
• степень активности и характер проявления магматической деятель­ности и процессов метаморфизма;
• проявление крупных тектонических движений и деформаций.

[Gosha]

1.1. Основные операции стратиграфии

Стратиграфия включает в себя две основные операции: стратигра­фическое расчленение и стратиграфическую параллелизацию. Стратиграфическое расчленение — это выделение в конкретном разрезе отдельных слоев и толщ по определенным признакам (обычно литологическим) и выяснение последовательности их залегания. Под конкретным разрезом подразумевается скважина, горная выработка или естественный выход отложений (обнажение). Часто конкретный разрез суммируется (строится или надстраивается) по ряду близко располо­женных обнажений или скважин, дополняющих друг друга.[7]