Седиментологические принципы
4) Принцип фациальной дифференциации одновозрастных отложений (принцип Грессли-Реневье)
Состоит в том, что одновозрастные отложения претерпевают в горизонтальном направлении фациальные изменения, которые обуславливают существенные различия в литологическом составе и палеонтологической характеристике. Термин фация обозначает здесь любые различия между геологическими телами одного и того же возраста. Эти различия могут проявляться как в их литологическом составе, так и в палеонтологических особенностях.
Недоучет фациальных изменчивости одновозрастных отложений часто является источником ошибочной датировки и корреляции, т.о. применение данного принципа не ограничивается лишь стратиграфией, а имеет значительно более широкое распространение.
5) Принцип разновозрастности граничных поверхностей осадочных геологических тел (принцип Головкинского = закон Головкинского)
В основе принципа лежит положение о разновременности образования литологически однородных слоев, установленное впервые Николаем Алексеевичем Головкинским (1868) в результате изучения пермской формации Камско-Волжского бассейна. Разновозрастность различных частей одного и того же слоя обусловлена самим механизмом слоеобразования в условиях перемещения береговой линии бассейна осадконакопления. Как вывод из своих исследований Н.А.Головкинский указал на необходимость различения понятий о хронологическом, стратиграфическом, петрографическом и палеонтологическом горизонтах. При этом — хронологические горизонты косвенно пересекают все другие.
Разновозрастность отдельного слоя часто не может быть установлена практически и поэтому не всегда имеет существенное значение для стратиграфии, в этих случаях ей можно и пренебречь. Однако с разновозрастностью мощных осадочных комплексов, состоящих из большого числа слоев, необходимо считаться.
В настоящее время используется следующая формулировка данного принципа: граничные поверхности геологических тел (например, кровля слоя) не являются вполне изохронными на всем протяжении, причем скорость изменения возраста этих поверхностей возрастает в направлении, перпендикулярном береговой линии бассейна.
Исходя из учения об образовании слоя, в каждом слое можно считать строго синхроничными только те его участки, которые отлагались параллельно береговой линии.
Собственно стратиграфические принципы
6) Принцип последовательности образования геологических тел (принцип Н. Стенона)
Заключается в том, что относительный возраст двух контактирующих геологических тел осадочного генезиса определяется их первичными пространственными соотношениями. Согласно Н. Стенону, при ненарушенном залегании горных пород каждый нижележащий слой древнее покрывающего слоя. Этот принцип переводит пространственное отношение геологических тел (ниже/выше) во временное отношение (древнее/моложе) (см. рис. 1.1 и 1.2).
Нильс Стенсон, больше известный как Николаус Стенон – датский геолог, палеонтолог, кристаллограф, анатом и философ (=натуралист) основные геологические выводы изложил в диссертации «О твердом, естественно содержащемся в твердом», опубликованной во Флоренции в 1669 г. Этот год стал годом рождения науки геологии и стратиграфии в частности.
Однако уже через 200 лет (в 1868 г.) Н.А. Головкинский указывал на возможность применения принципа Стенона только в пределах очень ограниченной местности в силу того, что нижние границы литостратонов испытывают возрастное скольжение.
7) Принцип гомотаксальности (принцип Т. Гексли)
Гомология – соответствие сходных частей, занимающих одинаковое положение в структуре разных организмов. Гомотаксис, в понимании Т.Гексли, это сходство по определенным признакам (прежде всего палеонтологическим) отложений, занимающих одинаковое стратиграфическое положение в разрезах отдельных областей. Данные понятия базировались на представлении Ч.Дарвина о подобной последовательности развития сообществ организмов в различных частях планеты. Т.Гексли гомологичными считал не тождественные, идентичные последовательности признаков, а сходные, однопорядковые. Более того, он считал, что эволюция – медленный постепенный процесс и потому полная аналогия – не есть синхронность. Он предложил постулат (или правило Гексли): «тождественные фауны разных мест не могут быть одновременными». Частным случаем принципа Гексли является одно из фундаментальных положений биостратиграфии
8) Принцип биостратиграфического расчленения и корреляции (принцип В.Смита)
Краткая формулировка данного принципа такова: отложения можно различать и сопоставлять по заключенным в них ископаемым.
В качестве авторской формулировки можно привести следующую цитату из одной ранней работы В.Смита: «все пласты последовательно осаждались на дне моря и каждый из них содержит в себе остатки организмов, которые жили во время его образования; в каждом пласте наблюдаются свои собственные окаменелости, и по ним в известных случаях можно установить одновременность образования пород различных местностей» (Степанов, Месежников, 1979).
Данный принцип лежит в основе одного из основных методов биостратиграфии – метода руководящих ископаемых. Однако применение его ограничено фациями, благоприятными для жизни организмов или сохранения их остатков.
9) Принцип хронологической взаимозаменяемости стратиграфических признаков (С.В.Мейена) был сформулирован автором в 1974 г.: «… хронологически тождественными или взаимозаменяемыми являются такие стратиграфические признаки, которые отражают следы одной и той же геосистемной перестройки. При этом имеется в виду геосистема любого ранга, вплоть до планетарной».
Принцип С.В.Мейена является основой хроностратиграфической корреляции разнофациальных разрезов. Он применяется для корреляции толщ разного состава, генезиса, палеонтологической характеристики. Именно комплексирование стратиграфических признаков обеспечивает их хронологическую взаимозаменяемость, является основой внутри- и межрегиональной корреляции по серии признаков наибольшего веса.
10) Принцип объективной реальности и неповторимости стратиграфических подразделений (Л.Л.Халфина – Д.Л.Степанова). Сформулирован в 1967 г. Д.Л.Степановым на основе положений Халфина.
«Стратиграфические подразделения (стратоны), представляя реальный результат геологических событий, объективно отражают суть этих событий и не повторяются во времени и в пространстве».
Данный принцип обосновывает процедуру выделения стратиграфического подразделения, подчеркивая конкретнсть и оригинальность каждого, будь то слой или пачка, ярус или акротема.
Практический смысл этого принципа заключается в необходимости преодоления тенденции к субъективному подходу при установлении стратиграфических подразделений.
Контрольные вопросы:
12. Стратиграфические, седиментологические и общегеологические принципы
13. Принцип актуализма (принцип Ч.Лайеля)
14. Принцип неполноты стратиграфической и палеонтологической летописи (принцип Ч. Дарвина)
15. Принцип необратимости геологической и биологической эволюции (принцип Л.Долло)
16. Принцип фациальной дифференциации одновозрастных отложений (принцип Грессли-Реневье)
17. Принцип разновозрастности граничных поверхностей осадочных геологических тел (принцип Головкинского=закон Головкинского)
18. Принцип последовательности образования геологических тел (принцип Н. Стенона)
19. Принцип гомотаксальности (принцип Т. Гексли)
20. Принцип биостратиграфического расчленения и корреляции (принцип В.Смита)
21. Принцип хронологической взамозаменяемости стратиграфических признаков (С.В.Мейена)
22. Принцип объективной реальности и неповторимости стратиграфических подразделений (Л.Л.Халфина – Д.Л.Степанова)
III. НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЛИТОЛОГИИ И СЕДИМЕНТОЛОГИИ
Объектом стратиграфии являются толщи слоистых в основном осадочных пород. Как указывают Д.Л.Степанов и М.С.Месежников (1979, с. 69), «в сущности, все стратиграфические исследования сводятся к выявлению пространственно-временных соотношений слоистых толщ, слагающих литосферу, а применительно к какому-либо отдельному региону - и к выявлению возможно большего числа деталей строения осадочных и вулканогенных серий, развитых в этом регионе. С другой стороны, сами особенности строения осадочных толщ (их литологический состав, минеральная характеристика, цвет, текстура и порядок чередования пород в разрезе и т. п.) широко используются геологами при выделении и прослеживании тех или иных региональных стратиграфических подразделений».
К общим положениям, способствующим более ясному, обоснованному и, следовательно, однозначному подходу к расчленению и сопоставлению разрезов, относятся данные о внутренних свойствах осадочных пород (составе, текстуре и т. п.) и об особенностях их накопления (характер седиментации во времени, перерывы, форма тел различных типов осадочных пород, фации и формации). Наиболее полно и доходчиво материал по данной тематике изложен в монографии Д.Л.Степанова и М.С.Месежникова «Общая стратиграфия (Принципы и методы стратиграфических исследований)» (1979). Пояснения по отдельным вопросам раздела мы приводим, цитируя этот один из самых лучших учебников.
Классификация осадочных пород