1. Выбрать вариант индивидуального задания в соответствии с заданием к лабораторной работе № 2 (прил 3.1).
2. На листе формата А4, а при необходимости на листе большего формата, составить таблицу распространения руководящих форм из разрезов соответствующего варианта задания в подразделениях общей шкалы (прил. 3.4) в соответствии с примером, приведенным в прил. 3.2. Для определения возрастной принадлежности видовых таксонов руководящих форм воспользоваться справочным пособием: В.И. Бодылевский «Малый атлас руководящих ископаемых», Л.: Недра, 1984. Допускается использование более ранних изданий этого пособия (1951 и 1953 г.), однако при этом следует учесть определенное несоответствие общей стратиграфической шкалы, приведенной в этих изданиях, и стратиграфической шкалы последнего издания, которую рекомендуется использовать.
Кроме того, в последнем издании имеет место несоответствие возрастной принадлежности отдельных видов руководящих форм, что необходимо также уточнить по последнему изданию пособия. Возрастную принадлежность родовых таксонов определить по учебному пособию И.А. Гречишниковой и Е.С. Левицкого «Практические занятия по исторической геологии», 1979.
3. На листе формата А4 в удобном масштабе построить колонки разрезов, аналогичные колонкам предыдущей работы, но без заполнения литостратонов штриховыми условными обозначениями (прил. 3.3).
4. Выполнить корреляцию маркирующих горизонтов.
5. Вынести на литостратоны сведения о возрастной принадлежности фауны и флоры в единицах общей шкалы (в карандаше).
6. Методом исключения убрать противоречащие нормальной стратиграфической последовательности датировки, оставив наиболее вероятные из них. Завершить корреляцию биостратонов.
7. На листе формата А4 привести описание (с зарисовками) не менее 4-х представителей руководящих форм (по выбору).
8. Полученные результаты с описанием цели работы, хода выполнения, методики и определением основных понятий и оформленную в соответствии с требованиями к рукописным работам в ЮРГТУ(НПИ), представить преподавателю на проверку.
Лабораторная работа № 4
Расчленение и корреляция разрезов ритмостратиграфическим (циклостратиграфическим) методом
Цель работы: освоить основы ритмостратиграфического (циклостратиграфического) метода расчленения и корреляции геологических разрезов.
ТЕОРИЯ
Ритмо- или циклостратиграфия представляет собой метод расчленения и корреляции разрезов осадочных толщ горных пород, основанный на использовании многократного чередования в них сходных признаков. В основе рассматриваемого метода лежит представление о том, что все процессы в природе происходят циклически (kyklos -греч. - круг, колесо), т.е. по определенному кругу. В приложении к осадочному процессу, имеющему циклический характер, можно говорить о том, что в результате такого процесса формируется геологическое тело - циклит, имеющее симметричное строение. В составе любого цикла выделяется, как минимум, две стадии - восходящая (трансгрессивная) и нисходящая (регрессивная).
Отсюда следует, что цикличность представляет собой в более широком смысле повторяемость какого-либо явления или процесса.
По мнению Н.Б. Вассоевича, В.Т. Фролова (1995), применение понятия «ритмичность» для седиментационных процессов не совсем верно, т.к. ритмичность подразумевает мерность чередования чего-либо (т.е. идеальную повторяемость), что в седиментации, да и вообще во всех геологических процессах, нереально.
Однако мы сохранили название метода как ритмостратиграфического, поскольку под таким названием он вошел в большинство учебников по стратиграфии.
Итак, в результате циклических седиментационных процессов формируются геологические тела - циклиты. По определению В.Т. Фролова (1995), циклит представляет собой «парагенез слоев, связанных более тесно друг с другом, чем со смежными парагенезами, от которых отделены границами большей резкости». Из этого определения следует, что внутри циклита границы между его элементами являются либо постепенными (градационная слоистость), либо стратиграфическими без перерывов.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЦИКЛОВ И ЦИКЛИТОВ
По продолжительности циклы бывают самыми разными. Так, по классификации В.Е. Хаина (табл. 1), их продолжительность может составлять как 500 - 600 млн. лет (мегациклы), так и измеряться годами.
Таблица 1
Система циклов тектонических и осадконакопления,
по В.Е. Хаину, 1973
| Продолжительность циклов, лет | Стратиграфический эквивалент | Тектонический период | Отражение в осадконакоплении | Коррелятивное астрономическое явление |
| млн 500-600 | Надгруппа | Мегацикл | Серия формационных рядов | - |
| 150-200 | Группа | Цикл | Формационный ряд | Полупериод обращения Солнечной системы по галактической орбите |
| 30-60 | Система | Субцикл | Формация и ее малые ряды | Полупериод пересечения Солнечной системой плоскости Галактики |
| 10-20 | Отдел | Эпоха | Субформация | - |
| 4-7,5 | Ярус | Фаза | Субформация | - |
| 1,5-2,0 | Подъярус | Подфаза | Цикл молассовой формации | - |
| тыс. 350-500 | Зона (горизонт) | - | ||
| 85-140 | Зона (горизонт) | - | ||
| 25-40 | Пачка | Циклотема угленосной формации | Изменение наклона эклиптики | |
| 6-15 | Пакет | Циклотема (ритм) флиша | - | |
| 1,5-4,0 | Пласт (многослой) | Изменение приливообразующей силы Луны (?) | ||
| годы 400-600 | Слой | Микроритм | Колебания солнечной активности | |
| 170-200 | Слоек | - | ||
| 35-50 | Микрослоек | - | ||
| Варвы | Обращение Земли вокруг Солнца |
Есть и другие классификации циклов по времени их проявления. Однако, как замечает В.Т. Фролов, «циклов по длительности значительно больше 20 порядков, и они, вероятно, имеют любые продолжительности и границы». Отсюда следует, что временная классификация циклов является, вероятно, не совсем полной, т.к. не охватывает, прежде всего, весь круг циклических процессов на Земле.
Структурная классификация циклитов (ЦЛ), по В.Т. Фролову (1995), представлена в табл. 2. Рассматриваемая классификация отражает иерархию природных циклитов по их соподчиненности - сложности, размерам (мощности). Из анализа таблицы следует, что цикличность проявляется как в микромасштабах, буквально в текстуре породы, так и в макромасштабах, что характерно в целом для направленного эволюционного развития земной коры.
Таблица 2
Структурная иерархия основных геологических циклитов,
по В.Т. Фролову, 1995 г.
| Порядок (диапазон) | Геологическое выражение | Ранг | Геологические тела |
| VIII. Супергигациклит | Коровый | Земная кора, прото-неогейные (полицикличные ПС), платформенные системы (ПС), моноцикличные | |
| VII. ГигаЦЛ (ГЦЛ) | Геотектонические | Пполигеосинклинальные и чехлы древних платформ, моногеосинклинальные и чехлы молодых платформ, гемигеосинклинальные | |
| VI. МегаЦЛ (МЦЛ) | Формационные ряды (ФР) | Полистадиальные (серии ФР), моностадиальные ФР, элементарный формационный ЦЛ | |
| V. МакроЦЛ (МаЦЛ) | Регионально-седиментационные (формационные ЦЛ) | Серии однородных формаций, формация (свита, серия), субформация (свита, подсвита) | |
| IV. МезоЦЛ (МеЦЛ) | Гиперциклотемы (ГЦТ) | ГЦТ 3-го ранга: подсвита, пачка (мегаГЦТ), ГЦТ 2-го ранга: пачка разнородных ЦТ (мидиГЦТ), ГЦТ 1-го ранга: пачка однородных ЦТ (миниГЦТ) | |
| III.ОрдинароЦЛ (ОЦЛ) | Элементарные ЦЛ | Циклотемы полные – парагенерации, циклотемы элементарные – субпарагенерации, минициклотемы – флишевые «ритмы» | |
| II. МиниЦЛ (МиЦЛ) | Варвы | «Ленточные» ЦЛ, «ритмиты» | |
| I. МикроЦЛ (МикроЦЛ) | Текстура осадка (породы) | Слоистость ритмичная |
ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫСТРОЕНИЯ ЦИКЛИТОВ
Строение циклитов обычно определяется каким-то одним ведущим процессом седиментации, на который, конечно, накладывается и целый ряд других процессов, вносящих определенные изменения в идеальную схему строения циклита. В частности, это тектонические, органические, геохимические, вулканические и другие процессы. Все это, в конечном счете, оказывается записанным в теле циклита.
В строении любого циклита принимают участие обычно два и более элементов. Главными свойствами этих элементов считаются гранулометрические, хотя могут существенное значение иметь и другие, такие как палеонтологические, пирокластические, геохимические, которые так или иначе связаны друг с другом.
По характеру изменения гранулометрического состава отложений Ю.Н. Карагодин предлагает выделять четыре типа циклитов (рис. 1).
 |
Рис. 1. Стреловидные символы проциклитов (1), рециклитов (2) и их комбинаций – прорециклитов (3) и репроциклитов (4)
(По Ю.Н. Карагодину и др., 1980)
Первый тип циклитов отвечает прогрессивному циклу, что фиксируется в направленном изменении гранулометрии от грубозернистых отложений к тонкозернистым. Этот тип циклитов получил название проциклитов (прогрессивных циклитов). Второй тип - характеризуется обратным изменением гранулометрии в сравнении с первым и назван рециклитом (регрессивным циклитом). Третий тип циклитов представляет комбинацию первых двух - прогрессивно-регрессивный, вследствие чего они названы прорециклитами. Четвертый тип - также комбинированный, но противоположный третьему и назван репроциклитом.
Такой характер изменения гранулометрии наблюдается не только в циклитах I, II, III порядка (по классификации В.Т. Фролова, табл. 2), но и в циклитах более высокого порядка, формирование которых обусловлено глобальными тектоническими и седиментационными процессами (рис. 2).
Из приведенной классификации следует, что ритмично (циклически) построенные разрезы могут возникать в самых разнообразных условиях (морских - бассейновые, прибрежно-морских - паралические, континентальных - лимнические). В них могут быть, но могут и отсутствовать региональные перерывы, что обусловлено характером тектонической обстановки.
В разрезе каждого ритма присутствуют как грубообломочные, так и тонкообломочные породы и часто известняки. Масштабы этих образований разные. Это могут быть слои, пачки и толщи с отчетливо выраженной направленностью изменения гранулометрии пород.
 |
Рис. 2. Классификация ритмов
(По Л.Б. Рухину,1955)
Таким образом, цикличность представляет собой одно из важнейших свойств геологических, а в целом и не только геологических процессов и требует внимательного и настойчивого изучения для применения в практике геологических исследований. Одно из применений этого явления - это ритмо- или циклостратиграфия.