Третье направление подготавливает необходимую базу для глобальных корреляций и обеспечивает универсальной основой проведение работ по первым двум направлениям.
Самостоятельность и единство стратиграфии.
Стратиграфия является самостоятельной дисциплиной со своим предметом исследования, принципами ит методами. Такое понимание стратиграфии не является общепринятым, поскольку существует мнение о том, что стратиграфия является лишь разделом исторической геологии. Эта точка зрения нашла отражение в таких авторитетных изданиях как Геологический словарь (1973), Стратиграфическая классификация, терминология и номенклатура (1965), ее придерживались многие корифеи отечественной геологии, к сожалению.
Как было выше показано, стратиграфия является особой фундаментальной отраслью геологии – базисом не только для исторической геологии, но в равной мере для структурной геологии и учения о полезных ископаемых.
О единстве стратиграфии. Рассматривая стратиграфию как самостоятельную геологическую дисциплину, одновременно следует подчеркнуть ее единство, в противовес широко распространенным взглядам о самостоятельности ее подразделений. В советской, да и в россиийской литературе часто стратиграфия отождествляется с биостратиграфией, что конечно же сужает и объекты, и задачи исследований.
Американская геологическая школа стоит на позиции множественности стратиграфии. Американцы рассматривают лито-, био-, хроностратиграфию в качестве самостоятельно существующих направлений исследования. Кроме того, в компетенцию стратиграфии у них входят проблемы генезиса, состава и преобразования всех горных пород, слагающих литосферу.
Мы с Вами будем понимать стратиграфию как самостоятельную геологическую дисциплину, рассматривающую пространственно-временные взаимоотношения стратонов на основе единства или комплексности подхода к их изучению.
Стратиграфия является одной из немногих геологических дисциплин, в которой одновременно существует масса зачастую противоположных подходов к определению объектов изучения, терминологии, методам, что сводится в итоге к многолетним, иногда бесплодным философским (а чаще – демагогическим) дискуссиям и спорам. В стратиграфической среде как нигде много непремиримых точек зрения по вопросам расчленения и корреляции как на локальном, а уж тем более – на глобальном уровне. Каждый автор учебного пособия считает, что его учебник является наиболее прогрессивным и следовательно, правильным. Поэтому для геолога главное – сформировать у себя такую сферу стратиграфических знаний, в которой каждое из мнений какого-либо ученого, специалиста-стратиграфа, либо специалиста-нестратиграфа, но сталкивающегося с вопросами стратиграфии прямо или косвенно, имело бы свою ячейку, т.е являлось частью общего объема стратиграфической информации, которой располагает геолог. На следующей лекции мы с Вами будем формировать ядро из принципов стратиграфии, вокруг которого будут наращиваться слои дальнейших стратиграфических знаний. И чем больше будет индивидуальная мощность полученных слоев, тем быстрее и качественнее будет выполнена Вами любая геологическая работа, что, несомненно, повлияет на карьерный рост, а главное – на формирование Вашего естественно-научного мировоззрения.
Контрольные вопросы:
1. Определение (предмет) стратиграфии. Объекты ее изучения.
2. Значимость стратиграфии в сфере геологических знаний.
3. Понятие о стратонах. Разновидности стратонов.
4. Границы стратонов.
5. Понятие о частном и сводном разрезах.
6. Стратиграфическое расчленение: определение, задачи, этапность.
7. Стратиграфическая корреляция: определение, разновидности.
8. Этапы стратиграфического исследования.
9. Хронологический и исторический аспекты интерпретации стратиграфических данных
10. Основные задачи стратиграфии.
11. Самостоятельность и единство стратиграфии.
II. ПРИНЦИПЫ СТРАТИГРАФИИ
В основе стратиграфии, как и любой науки, лежит несколько принципов, среди которых, по В.А.Прозоровскому (2003), выделяются собственно стратиграфические, седиментологические и общегеологические.
Общегеологические принципы
1) Принцип актуализма (принцип Ч.Лайеля)
Был сформулирован в XIX веке Ч. Лайелем: «Силы, действующие на земной поверхности и под нею в настоящее время, могут быть сопоставимы по роду и степени с теми силами, которые производили геологические изменения в прошлые эпохи».
В России в 50-60-х гг. XX века этот принцип отождествлялся с концепцией униформизма и подвергался суровой критике. В отличие от принципа актуализма, суть концепции униформизма заключается в признании единообразия геологических процессов на всем протяжении времени существования Земли.
В настоящее время признано основополагающее значение принципа актуализма при проведении всякого исторического исследования. В частности, он пронизывает всю стратиграфию, используется в других областях геологии, применяется в биологии и географии.
2) Принцип неполноты стратиграфической и палеонтологической летописи (принцип Ч. Дарвина)
Относится к общим положениям стратиграфии и состоит в том, что в геологических напластованиях запечатлена лишь меньшая часть геологической истории, а бόльшая часть приходится на перерывы. Эта мысль впервые была высказана Ч. Дарвином в труде «Основные начала геологии» (1866) и в дальнейшем развивалась многими учеными. Выяснилось, что наряду с крупными перерывами, важная роль в неполноте геологической летописи принадлежит бесчисленным мелким перерывам, обусловленным пульсационным характером и прерывистостью самого процесса осадконакоп-ления. Имеется и вторая сторона данного принципа: неполнота (односторонность) палеонтологической летописи, т.е. окаменелости, заключенные в геологических напластованиях, представляют собой лишь незначительный процент организмов, населявших землю в прошлом. Отсюда затрудняется реконструирование с достаточной полнотой древних фаун и флор, т.к. многие их компоненты бесследно исчезли.
Палеонтологическая летопись, это дошедшие до нас остатки организмов, которые были когда-то представлены обильными и широко распространенными популяциями. Отсюда следует вывод о том, что амплитуда стратиграфического и диапазон географического распространение ископаемых форм всегда меньше истинного распространения этих организмов во времени и пространстве (Newell, 1966).
В течение геологического времени виды вымирают и сменяются новыми. Имеются оценки, показывающие, что все виды биосферы сменяются новыми за 12 млн. лет (Teichert, 1956). Скорость смены видов может быть выражена также через среднюю продолжительность существования видов равную 2,75 млн. лет (Simpson, 1952). Если принять, что сейчас на Земле имеется около 5 млн. видов растений и животных, что это число на протяжении фанерозоя существенно не менялось и что оценка средней продолжительности видов верна (2,75 млн. лет), то можно рассчитать, сколько видов жило на Земле за последние 600 млн. лет, прошедших с начала кембрия:
(4,5 * 106)(600 * 106 / 2,75 * 106) = 982 * 106.
Сравнивая эту оценку с числом известных ископаемых видов (150 000), можно сделать вывод, что в палеонтологической летописи сохранились следы всего 0,016 % всех видов, живших в фанерозое (Рауп, Стэнли, 1974). Можно отметить, что на полноту палеонтологической летописи оказывают влияние не только перерывы в осадконакоплении, но и такие процессы как биологическое, механическое и химическое разрушение органических остатков.
Преодоление неполноты собственно геологической (стратиграфической) летописи шло по линии расширения геологических исследований с распространением их не только на территории всех материков, но и на акватории шельфа, а в последнее время и на океаническое ложе.
3) Принцип необратимости геологической и биологической эволюции (принцип Л.Долло) был разработан Ч.Дарвиным в своем знаменитом труде «Происхождение видов», но четко сформулирован был Л.Долло в 1893 г.: «Организм не может вернуться даже частично к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков».
Необратимость геологического развития Земли как планеты Солнечной системы основана на том, что ее эндогенная активность имеет общую тенденцию к снижению в связи с исчерпанием запасов внутреннего тепла. Кроме этого Земля представляет собой открытую систему, подверженную влиянию процессов, протекающих в околоземном космическом пространстве.
В историческом аспекте развитие Земли, как и других планет, началось с «тектоники роста», т.е. с образования ядра. Оно продолжалось временем господства «тектоники мантийных струй», которая уже в архее начала сменяться в верхних оболочках Земли «тектоникой литосферных плит». Подобная смена, вероятно, наблюдается в настоящее время на Венере. Марс уже миновал стадию «тектоникой литосферных плит» и вступил в стадию общего сжатия литосферы, а Меркурий и Луна почти полностью утратили глубинную активность и на них господствуют экзогенные процессы, вызванные внешними воздействиями (Хаин, 1997).
Очевидно, что перечисленные стадии развития планет должны отличаться по видам и интенсивности протекающих на них геологических процессов.
Говоря о принципе необратимости биологической эволюции, необходимо подчеркнуть, что развитие жизни — это процесс, заключающийся в образовании новых, высших форм, создающих в себе предпосылки для дальнейшего развития. Этим объясняется общая, закономерная тенденция поступательного, восходящего движения — тенденция развития от простого к сложному. Процесс этот необратим, т.е. движение вспять, от высших форм к низшим, от сложных к простым, невозможно. В то же время поступательность развития нельзя понимать как плавный процесс, без зигзагов и отклонений. Поступательность реализуется в борьбе различных тенденций, при этом отдельные линии общего развития могут выражать моменты регресса. Положение о необратимости биологической эволюции принято в качестве единого принципа и было положено в основу биостратиграфии или палеонтологического метода в стратиграфии.