КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Геологический факультет
Кафедра исторической геологии и палеонтологии
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
ПО ИСТОРИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ
Учебно-методическое пособие
для студентов геологического факультета
Казань 2004
Печатается по решению
Кафедры исторической геологии и палеонтологии
Казанского государственного университета
Протокол № 6 от 5 ноября 2004 г.
Составитель
Г. М. Сунгатуллина
Практические занятия по исторической геологии. – Казань: Казанский государственный университет, 2004. – 72 с.
В настоящем учебно-методическом пособии рассмотрены вопросы исторической геологии, подлежащие изучению на практических занятиях. Оно состоит из двух частей. Первая часть знакомит читателей с методами определения возраста пород, основными фациями и формациями. В ней изложены некоторые положения фациального анализа, рассмотрены различные характеристики фаций. Здесь приведены задания по определению возраста и фациальному анализу, которые помогут студентам приобрести практические навыки в составлении стратиграфической колонки, восстановлении палеогеографических и тектонических условий осадкообразования, построении палеогеографической карты.
Во второй части кратко изложена фанерозойская история Земли по периодам. Приведено современное ярусное расчленение систем и стратиграфическое значение отдельных групп органических остатков. Описание каждого периода заканчивается практической работой с разрезами и проведением геоисторического анализа.
Автор благодарит В.В.Силантьева, Р.Х.Сунгатуллина и М.И.Хазиева за помощь и ценные советы при составлении пособия.
Пособие рассчитано на студентов геологического факультета Казанского государственного университета, обучающихся по специальностям 011100 – Геология, 011200 – Геофизика, 011400 – Гидрогеология и инженерная геология, 011500 – Геология нефтяных и газовых месторождений.
ВВЕДЕНИЕ
Целью исторической геологии является изучение истории Земли с древнейших этапов ее развития до наших дней.
Основные задачи исторической геологии:
1. Определение возраста геологических образований и последовательности их формирования.
2. Воссоздание существовавших в прошлом физико-географических условий земной поверхности (фациальный анализ отложений).
3. Восстановление истории движений земной коры, возникновения и развития различных тектонических структур.
4. Воссоздание истории развития органического мира, вулканизма, метаморфизма, формирования месторождений полезных ископаемых.
ЧАСТЬ I
I.I. ГЕОХРОНОЛОГИЯ
Таблица 1
Методы определения возраста горных пород
Основные методы
|
На чем основаны
|
Положительные стороны
|
Ограничения
|
Относительная геохронология
|
Общегеологические
|
На определении последовательности залегания слоев и их взаимоотношений
|
Применяются непосредственно в полевых условиях
|
Используются в пределах единого осадочного бассейна
|
Литологические
|
На выделении и прослеживании слоев, отличающихся по литологическим особенностям пород
|
Применяются непосредственно в полевых условиях
|
Применяются на ограниченной территории
|
Палеонтологические
|
На сравнении пород по содержащимся в них органическим остаткам
|
Основной метод, позволяющий детально расчленять отложения
|
Трудно использовать при изучении «немых толщ»
|
Ритмостратиграфические
|
На изучении ритмичности пород в разрезе, отражающей историю геологического развития территории
|
Применяются для расчленения угленосных, соленосных, флишевых толщ, ленточных глин
|
Используются в пределах единого осадочного бассейна
|
Климато-стратигра-фические
|
На чередовании резких похолоданий и потеплений, вызывающих смену в разрезе лито-фациальных и фаунистических комплексов
|
Позволяют детально расчленять плиоценовые и четвертичные отложения
|
Используются только для плиоценовых и четвертичных отложений
|
Геофизи-ческие
|
На сравнении пород по физическим свойствам
|
Позволяют расчленять разрезы скважин без отбора керна
|
Используются в пределах единого осадочного бассейна
|
Продолжение таблицы 1
Основные методы
|
На чем основаны
|
Положительные стороны
|
Ограничения
|
Абсолютная геохронология
|
Свинцовые
|
Методы основаны на изучении радиоактивного распада химических элементов, скорость которого постоянна и не зависит ни от каких условий. Суть методов – в измерении количества дочернего изотопа, образовавшегося при радиоактивном распаде материнского изотопа. Так как скорость распада известна, то по соотношению количества материнского и дочернего изотопов можно определить возраст минерала.
|
Используются для определения абсолютного возраста изверженных и метаморфических пород
| -
Относительно невысокая точность (3 – 5%), что не позволяет разработать дробную абсолютную геохронологию;
-
Искажение результатов из-за метаморфизма пород;
-
Высокая стоимость;
-
Отсутствие во многих горных породах радиоактивных элементов.
|
Калий-аргоновый
|
Можно установить абсолютный возраст не только интрузивных и эффузивных, но и осадочных пород
|
Радиоуглеродный
|
Четвертичные отложения и археология
|
Рубидиево-стронцие-вый
|
В основном для докембрийских пород (из-за низкой скорости распада рубидия)
|
Задание 1. Используя «Руководство к практическим занятиям по исторической геологии» (Горн, 1962):
1. Определить возраст известняков, в которых обнаружены остатки Choristites mosquensis Fischer.
2. В пластах известняка найдены кораллы Calceola sandalina Lamarck, определить возраст вмещающих отложений.
3. Определить возраст глинистых сланцев, которые согласно залегают на известняках с Conchidium vogulicus Verneuil и также согласно перекрываются песчаниками с редкими Manticoceras intumescens Beyrich.
4. Определить возраст песчаников, лишенных органических остатков. Известно, что они согласно залегают на глинах с Actinocamax primus Arkhangelsky, и без перерыва переходят в известняки с пелециподами Inoceramus involutus Sowerby.
5. В известняках встречены Phacops fecundus Barrande, Conchidium vogulicus Verneuil. Какого возраста этот известняк?
6. К какому возрасту следует отнести отложения, содержащие следующий комплекс органических остатков: Hippurites sp., Echinocorys ovatus Leske, Belemnitella americana Arkhangelsky.
7. Определить возраст мергелей, в которых найдены Mactra subcaspia Andrussow хорошей сохранности и редкие окатанные экземпляры Arcicardium cf. acardo Decays.
8. Соедините стрелками соответствующие друг другу ячейки.
-
Фауна
|
|
Возраст
|
Hippurites
|
J3
|
Gigantoproductus
|
K – ныне
|
Phacops
|
K3
|
Ostrea
|
S – D
|
Virgatites
|
C1
|
Задание 2. Определить последовательность геологических событий, возраст дислокаций и интрузий.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
I.II. МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
Фация – это комплекс отложений, отличающихся составом и физико-географическими условиями образования от соседних отложений того же стратиграфического отрезка (Г. Ф. Крашенинников).
Фациальный анализ направлен на восстановление физико-географической обстановки прошлого. Он слагается из био– и литофациального анализов, проводимых с учетом общегеологических данных.
ФАЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Таблица 2
Схема проведения фациального анализа
I. Биофациальный анализ (определение фаций на основе изучения органических остатков и следов жизнедеятельности организмов)
|
II. Литофациальный анализ (определение фаций по текстурным и структурным особенностям пород)
|
Определяется характер захоронения организмов (танатоценоз или ископаемый биоценоз). С этой целью анализируются степень сохранности органических остатков, их сортировка, расположение, место обитания и образ жизни. Некоторые сведения об образе жизни отдельных групп фауны приведены в таблице 3.
|
Изучаются цвет, состав, зернистость, плотность, вторичные изменения, слоистость пород; текстуры поверхностей напластования, структурные особенности пород и др.
|
С учетом данных биофациального и литофациального анализов определяются условия формирования отложений
|
Климат
|
Степень солености
|
Гидродинамика
|
Глубина бассейна
|
Освещенность
|
Газовый режим
|
Характер грунта
|
III. На этом этапе проводится анализ общегеологических данных (площадь распространения отложений, мощность, взаимоотношения с подстилающими и перекрывающими отложениями, изменения по простиранию и т.д.)
|
IV. Восстанавливается геологическая история развития изучаемого региона
|
Достарыңызбен бөлісу: |