Определение относительного возраста пород

04.09.2019

Метод определения относительного возраста используется при наличии последовательно залегающих слоев осадочных пород. Осадочные породы и стадии осадконакопления располагаются в порядке от более старых к более молодым (по вертикали снизу вверх). В случае, когда слои осадочных пород не подвергались деформациям, наиболее молодые породы находятся сверху, наиболее старые — снизу. Относительный возраст может быть установлен и для таких процессов, как сбросы, складчатость, интрузивная деятельность и эрозия. Если какой-либо из них затрагивает слои осадочных пород, то он является более поздним, нежели сами породы.

На рисунке 4.4 в хронологическом порядке показаны: старые осадочные породы (1, 2, 3), произошедший затем сброс, вызвавший несогласие (эрозия), и молодые осадочные породы (4, 5).

Ископаемые остатки (окаменелости)


Важным звеном метода определения относительного времени образования осадочных пород являются ископаемые остатки, или окаменелости. Окаменелости — это сохранившиеся и породах остатки растений и животных (см. рис. 4.5). Существует несколько вариантов сохранения окаменелостей. В осадочных породах сохраняются остатки многих организмов, живущих в морской среде, таких как состоящие из известняка (CaCO3) кораллы или раковины моллюсков. В породах присутствуют и остатки костей животных. Растения остаются в виде илистой углеродной пленки, впоследствии превращающейся в сланцы. Иногда поровые пространства костей или раковин заполняются минералами, занесенными еще грунтовыми водами, и этот процесс аналогичен цементации обломков в осадочной породе. Другие виды окаменелостей возникают, когда исходное залегающее вещество полностью замещается другим. Например, окаменелое дерево образуется при замещении ископаемой древесины диоксидом кремния, сохраняющим древесную структуру. Следы жизнедеятельности ископаемых организмов, например норы, следы, тропы, являются косвенным доказательством существования жизни в древности.
Определение относительного возраста пород

Для каждого геологического периода характерны свои виды растений и животных. В конце концов они становились вымершими (т. е. исчезли с лица земли), и на смену приходили новые виды растений и животных. Постепенное изменение организмов на длительном протяжении времени называется эволюцией. Вертикальное наслоение осадочных пород, имеющих определенный относительный возраст, может быть использовано для установления относительного времени существования ископаемых, которые присутствуют в этих породах (см. рис. 4.6). Геологи собрали и определили возраст большинства окаменелостей. Любую осадочную породу можно датировать по окаменелостям, содержащимся в ней. На рисунке 4.7 породы, обозначенные буквой А, являются более старыми, а буквой Б — более молодыми.

Руководящие ископаемые — это характерный вид растений или животных, который существовал в течение относительно малого периода геологического времени. Такой вид ископаемых помогает определить возраст любой осадочной породы, в которой он встречается. Группы ископаемых, найденные в осадочных породах одного типа, называются комплексами ископаемых остатков. По ним можно проследить контур залегания горных пород и определить геологическое время образования этих пород и ископаемых.

Окаменелости могут применяться и для определения среды, в которой происходило осадкообразование. Различные растения и животные существуют в разных местах — это морские берега, болота, ложе океана.

Возраст окаменелостей, так же как и осадочных пород, можно определить косвенным способом — с помощью радиоактивности (см. рис. 4.8). Если установлен возраст слоев вулканического пепла, покрывающих и подстилающих окаменелость, то можно сказать, что окаменелость старше, чем покрывающий слой, и моложе подстилающего слоя.

Микроископаемые


Бурение скважины направлено к цели бурения — предположительно, породе-коллектору. Ho в процессе бурения ствол скважины проходит через сотни слоев осадочных пород: сланцев, песчаников, известняков, и эти слои очень похожи. Каким образом можно идентифицировать каждый слой осадочной породы и породу-коллектор в процессе продвижения через них?

Слои осадочных пород образовались в разное время, и в них присутствуют разные ископаемые остатки, которые могут сыграть ключевую роль в определении слоев породы. Крупные ископаемые, такие как кораллы или моллюски, оказываются раздроблены буровым долотом на мелкие куски, и, когда они выносятся на поверхность буровым раствором, их практически невозможно обнаружить. Однако осадочные породы также содержат в избытке микроископаемые.

Микроископаемые настолько малы, что их можно различить только с помощью микроскопа (см. рис. 4.9). Обычно они не повреждаются буровым долотом, поэтому попадают на поверхность в неизменном виде. Микроископаемые являются основой для биостратиграфического метода определения состава и возраста пород. Название слоев пород, содержащих характерное микроископаемое, обычно соответствует названию самого микроископаемого, а в целом такие слои именуются зонами или биозонами. Например, зона Siphonia davisi состоит из слоев осадочных пород, содержащих микроископаемое Siphonia davisi (см. рис. 4.10). Горизонт в скважине, который можно узнать по первому появлению определенного микроископаемого, его наиболее высокому содержанию или последнему появлению этого микроископаемого, называется палеопробой (палеограницей). Палеопробы также могут быть использованы для того, чтобы определить, находятся ли слои осадочных пород выше или ниже, чем слои и уже пробуренной скважине (см. рис. 4.11).

Многие микроископаемые — это оболочки одноклеточных растений и животных, живших в океане. Фораминифера представляет собой одноклеточное животное с оболочкой, состоящей преимущественно из кальцита (см. рис. 4.9а). Она может жить как дрейфуя в воде, так и прикрепляясь ко дну. За всю историю Земли известно около 30 тыс. видов фораминифер.

Радиолярия (лучевик) — это плавающее одноклеточное, живущее в океане и имеющее оболочку из кремния (SiO2) (см. рис. 4.9в). Некоторые кремнистые известняки образовались именно в результате превращения отложений раковин радиолярий.

Кокколиты — сферические оболочки, выполненные кальцитом (кокколитофоры), покрывающие водоросль, дрейфующую в водной толще океана. Они настолько малы, что могут быть определены только с помощью растрового электронного микроскопа. Древние относительно чистые известняковые отложения кокколитов и фораминифер называются меловыми отложениями.

Диатомы представляют собой одноклеточные растения, дрейфующие в воде, с оболочкой из кремния (см. рис. 4,9б). Древние относительно чистые отложения диатом называются диатомовой землей. Из древних отложений оболочек диатом сформировались и некоторые кремнистые сланцы. Споры и пыльца, выделяемые растениями для воспроизводства, также представляют собой микроископаемые.

Ученых, которые изучают ископаемые остатки, называют палеонтологами, микроископаемые — микропалеонтологами, а микропалеонтологов, специализирующихся на спорах и пыльце, — палинологами (или weed and seed people).


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна