Корреляция и определение относительного возраста отложений биостратиграфическим методом

Биостратиграфическая корреляция основана на сходстве комплексов органических остатков, характерных для существующих стратиграфических подразделений. Она осуществляется на основе отдельных руководящих форм или на общности комплексов органических остатков (рис. 9) в их стратиграфической последовательности. Относительный геологический возраст отложений определяется корреляцией соответствующих отложений с общей шкалой.

Рис. 9. Корреляции стратиграфических подразделений (А, Б) (по Д. Л. Степанову

и М. С. Месежникову).

1 — по распространению руководящего таксона а; 2 — по совместному нахождению таксонов а, б, г, д; 3 — по комплексу признаков: по распространению таксонов а, 6, г, по появлению на нижней границе таксона в, по исчезновению на верхней границе таксона д, т. е. по совместному нахождению всех этих таксонов

 

Первым среди методов биостратиграфической корреляции, как по времени своего возникновения, так и по влиянию, которое он оказал на развитие стратиграфии, является метод руководящих форм 92. Суть метода состоит в том, что корреляция отложений проводится по находкам строго определенных ископаемых, которые приурочены к одновозрастным слоям.

При определенной простоте метода корреляции по руководящим формам достоверность его весьма ограничена, т. к, трудно избежать ошибок в определении истинного диапазона стратиграфического распространения отдельных таксонов. Время появления или исчезновения разных видов, родов или целых групп фауны и флоры в разных палеобассейнах или в их частях может не совпадать. Это, естественно, объясняется их различной биологической организацией, неодинаковой скоростью миграции и, главное различной способностью к адаптации в одних и тех же условиях. Примеров этому более чем достаточно.

Биостратиграфическая корреляция осуществляется не всегда непосредственно с помощью общих форм, а через промежуточные комплексы, отдельные формы которых в разных провинциях или областях встречаются обычно раздельно. Палеобиогеографические районы, в пределах которых присутствуют смешанные комплексы фауны и флоры, называются экотонами. Они располагаются на границах разных палеобиогеографических провинций или областей, например между Те-тическим93 и Бореальным94 поясами (областями). Границы и степень выраженности экотонов постоянно менялись в течение геологического развития регионов. Это определяло специфику биостратиграфической последовательности в подобных районах.

Для биостратиграфических схем экотонов нередко характерно чередование лон (или ряда лон) с разным по типу составом фауны (в нашем примере Тетическими и Бореальными типами) или присутствие лон со смешанным комплексом фаун. Экотоны имеют первостепенное значение для межрегиональных корреляций и позволяют сопоставлять, например, разрезы бореальных и тетических районов, т. е. нередко региональные схемы с общей шкалой.

Соответствие картируемого местного стратиграфического подразделения тому или иному подразделению региональной или общей шкал обычно определяется общностью комплекса органических остатков, обнаруженных в местном подразделении, и комплекса, характерного для того или иного регионального или общего стратиграфического подразделения.

 

92 Научное обоснование метод получил в середине XIX в. благодаря трудам Г. Бронна, который ввел понятие о руководящих формах и составил первый в мире атлас руководящих форм беспозвоночных.

93 От слова Тетис[гр. Thetis] —в древнегреческой мифологии — богиня моря Фетида — система древних морских бассейнов (MZ-KZ) в пределах Средиземноморского геосинклинального пояса.

94 От слова Борей [гр. Boreas]— в древнегреческой мифологии— бог северного ветра, т. е относящийся к странам умеренного климата Сев. полушария.

 

При более строгом подходе к корреляции или определении соответствия картируемых стратиграфических подразделений общим или региональным стратиграфическим подразделениям необходимо не только установить общность комплексов органических остатков в этих подразделениях, но и сопоставить их границы. Для этого обычно выявляются границы подразделений региональной или общей шкал в конкретных разрезах на картируемой территории. При этом рубежи смены комплексов органических остатков, определяющие границы региональных и общих стратиграфических подразделений, могут совпадать и не совпадать с границами картируемых местных стратиграфических подразделений.

Корреляция одних и тех же разрезов по распределению одного таксона (или группы) может отличаться от корреляции по другим таксонам или группам. Обычно отдают предпочтение ортостратиграфическим группам, таким, как граптолиты, аммониты, планктонные фораминиферы и др. Считается, что корреляция по этим группам наиболее достоверна и строится с наименьшими погрешностями, несмотря на то, что распространение (расселение) этих групп в действительности происходит в какие-то интервалы времени. Этим приходится пренебрегать и принимать коррелятивные уровни по ортостратиграфическим группам условно за изохронные.

Более достоверна корреляция отложений по комплексам фауны или флоры. Основанная на анализе стратиграфического распространения большого числа таксонов, она как бы нивелирует возможные ошибки в определении стратиграфического распространения отдельных форм. Наиболее достоверна корреляция отложений в результате сопоставлений одинаковых последовательностей органических остатков, их комплексов или биостратиграфических подразделений. Корреляция таких последовательностей будет тем точнее, чем точнее удается сопоставить стратиграфические границы соответствующих подразделений (в их последовательности) — рубежи, на которых меняются соответствующие комплексы органических остатков или появляются новые таксоны в филогенетических рядах.

Метод комплексов имеет большое значение и для анализа полноты разрезов. Степень преемственности в систематическом составе комплексов является очень хорошим индикатором размывов и перерывов.

Эволюционный метод. Под этим методом понимается корреляция, основанная не на присутствии в сравниваемых фаунистических комплексах одинаковых форм, а на уровне эволюционного развития, характеризующего рассматриваемый комплекс или какую-либо группу форм, входящих в состав этого комплекса. Иначе говоря, корреляция проводится по сходным стадиям развития. Этот метод имеет особое значение для предварительной корреляции разрезов, при сопоставлении не тождественных, а лишь сходных или подобных по составу фаун далеко отстоящих регионов и основан на установлении закономерности филогенеза той или иной группы и соотношений между онтогенезом95 и филогенезом. При этом определяется время появления ряда морфологических признаков, а сами признаки, следовательно, приобретают биостратиграфическое значение.

Особенности использования микропалеонтологических объектов для биостратиграфической корреляции. Широкое использование для целей биостратиграфии микропалеонтологических объектов — фораминифер, радиолярий, конодонтов, кокколитофорид, тинтинид, спор и пыльцы и т. д. — и биостратиграфические выводы, основанные на их изучении, послужили основой для корреляции осадочных толщ многих регионов земного шара, в первую очередь для закрытых нефтегазоносных бассейнов.

Такое быстрое и плодотворное внедрение микропалеонтологии в стратиграфию прежде всего связано с размерами объектов, что особенно важно для кернового материала, получаемого с большими затратами и зачастую в ограниченном количестве.

Микропалеонтологический материал благодаря своим размерам распространяется в разрезе скважин практически равномерно (в отличие от редких находок макрофауны, да и то не всегда удовлетворительного качества) и непрерывно и, как правило, представлен хорошо сохранившимися формами. Процедура выделения и прослеживания комплексов фораминифер, радиолярий, нанопланктона, конодонтов и т. д. не имеет особой специфики. Несколько особое место занимает использование для целей стратиграфии результатов спорово-пыль-цевого анализа, несмотря на то, что палинология имеет очень большое потенциальное значение при биостратиграфическом анализе. Трудности связаны, во-первых, с тем, что споры и пыльца часто оказываются переотложены, так как зачастую выступают в роли мельчайших осадочных частиц, и, во-вторых, разная продуктивность растений, различная способность спор и пыльцы к переносу разными способами (ветром, водными потоками и даже морскими течениями) настолько искажает первичный состав спорово-пыльцевых комплексов, что их соотнесение с конкретными ландшафтами, а главное прослеживание на значительные расстояния вызывает большие сомнения. Кроме того, до сих пор существуют проблемы методического и систематического характера.