Стратиграфический и палеонтологический методы

По окаменелостям не всегда можно установить возраст горных пород. Для этого необходимо также изучение самих пластов, их состава, изменений в горизонтальном и вертикальном направлениях, их мощности, состава фауны и флоры, соотношений их между собой, с подстилающими и перекрывающими их пластами, имеющее целью установление последовательности их образования. Все это составляет задачу отрасли геологии, известной под названием стратиграфии. Метод определения возраста горных пород, основанный на анализе взаимных соотношений пластов, известен под названием стратиграфического метода. Стратиграфический метод, базирующийся на всестороннем изучении пласта в пространстве, расширяет возможности применения палеонтологического метода. Применение обоих методов позволяет определить возраст не только палеонтологически-охарактеризованных пластов, но и «немых» пород, не содержащих органических остатков.

Немые породы широко распространены по всей толще земной коры. Абсолютно немыми являются магматические породы. В осадочных горных породах, даже в известняках, иногда остатки организмов не сохраняются. Многие обломочные породы, ледниковые отложения, породы химического происхождения (соль, гипс и др.) и большинство метаморфических пород также часто совершенно не содержат ископаемых. Возраст немых пород устанавливается на основании анализа условий их залегания при выяснении соотношений их с породами, содержащими окаменелости.

Соотношения между палеонтологически охарактеризованными и немыми породами в природных условиях очень разнообразны и расшифровываются по-разному. Определение возраста немых пород в разных случаях видно из приведенных примеров. Возраст немой осадочной породы слоя 2 (рис. 1), залегающей выше слоя 1, содержащего фауну а, и ниже пласта 3, содержащего фауну другого состава b, определяется как промежуточный между возрастом фауны a и b.

Рис.1. Пример определения возраста «немой» породы.

Рис.2. Определение возраста одновременных отложений с разными ископаемыми остатками.

Стратиграфический и палеонтологический методы позволяют выяснить возраст не только однородных, но и разнородных пластов, образовавшихся в различной обстановке в одно и то же время. Накопление пород может происходить одновременно в условиях суши, в прибрежной полосе моря и в более глубоких его частях. Естественно, что состав органических остатков, встречающихся в одновременно образованных континентальных и морских пластах, будет различным. Чтобы доказать одновременность таких пластов, нужно изучить не только фауну и состав пластов, но и соотношения между ними.

Например, в известняке пункта А (рис. 2) найдена фауна а, а в песчанике пункта В — флора b, т. е. объекты прямо между собой несравнимые. Толща органогенных известняков свидетельствует о непрерывном морском режиме в пункте А, в то время как песчаники пункта В континентального происхождения. Прослеживая пласты известняка и песчаника по протяженности, часто удается установить, что в пункте С, например, пропластки известняка с фауной а чередуются с песчаниками, содержащими флору b. Это говорит о том, что в пункте С за время существования фауны а и флоры морской режим сменялся континентальным, что позволяет сделать заключение также и о геологической одновременности известняков и песчаников в пунктах А и В. К такому же заключению можно прийти и другим путем, если известняки и песчаники всюду подстилаются перемежающейся песчано-глинистой свитой, содержащей фауну п, и перекрываются глинами с фауной m. В этом случае – геологическая фауна а и флора b, существовавшие после фауны n-_2 и ранее фауны т, будут геологически-одновременными, хотя и резко различными по встречающимся в них формам органических остатков.

Определение возраста эффузивных пород основано на определении возраста перекрывающих и подстилающих их осадочных пород. Определение возраста интрузивных тел производится по соотношению между интрузивными и осадочными породами, прорванными интрузивным телом и перекрывающими его. Определение возраста интрузивных тел иногда представляет значительные трудности в связи с неоднократным внедрением разновозрастных интрузий [1].