Общие стратиграфические подразделения четвертичной системы

Общими называются стратиграфические подразделения, служащие всеобщими эталонами межрегиональной и глобальной корреляции и в совокупности составляющие общую стратиграфическую шкалу. Четвертичная система соответствует зоне общей стратиграфической шкалы кайнозоя, выделяемой по фауне фораминифер. Поэтому из общих подразделений биостратиграфического обоснования в ее составе выделяются только подзоны, которые служат для корреляции разрезов осадков океанического дна. В стратиграфии континентальных отложений используются дробные подразделения климатостратиграфического обоснования, или, наряду с ним, различающиеся и по фауне наземных млекопитающих (в провинциальном масштабе).

В Стратиграфическом Кодексе СССР выделяется пять основных единиц климатостратиграфических подразделений, подчиненных зоне общей шкалы:

1. Раздел (этап) – высшая по рангу единица подразделений четвертичной системы. Соответствует длительному (0,8-1 млн лет) этапу истории изменения климата, слагающемуся из многочисленных климатических ритмов похолодания-потепления.

2. Звено (пора) – климатостратиграфическая единица, подчиненная разделу.

Звено соответствует сложному ритму климатических изменений длительностью 200-300 тыс.лет. Оно слагается из серии ритмов более низкого порядка, которые группируются, образуя две части сложного ритма –в целом более теплую и более холодную.

3. Ступень (климатолит, или климатема) – климатостратиграфическая единица, подчиненная звену. Соответствует крупной фазе глобального похолодания (криохрон) или потепления (термохрон) климата, во время которой происходит коренная перестройка растительно-климатической зональности и изменение хода экзогенных процессов, по крайней мере в поясе средних широт. Палеонтологическая (главным образом палинологическая) характеристика ступеней ограничивается выявлением типичных экологических группировок организмов, используемых как показатели климатической обстановки.

Длительность отрезков времени, соответствующих ступеням неоплейстоцена, колеблются от 20 до 100 тыс.лет.

Ступени могут группироваться в надступени (дополнительные подразделения). Длительность соответствующих им отрезков времени – 80-150 тыс.лет.

Существует еще два более низких по рангу подразделения – стадиал и уровень (наслой). Хронологический объем стадиала 5-10 тыс.лет, уровня – 1-5 тыс.лет.

СЛАЙД 9

Четвертичная система получила свое название благодаря итальянскому ученому Д.Д.Ардуино, который в 1760 г. разделил все горные породы на четыре группы, из которых самые молодые назвал «четвертым подразделением гор». В 1825 г. французский ученый Ж.Денуайе предложил выделить послетретичные отложения в особую «четвертичную систему» и обосновал её выделение в 1829 г. Он считал это подразделение равноправным по отношению к первичным, вторичным и третичным напластованиям, которые в современном понимании соответствуют палеозою, мезозою и палеоген-неогену.

В настоящее время в Международной стратиграфической шкале (МСШ) квартер делится на два неравных по объему отдела:

• плейстоцен (2,6 млн лет-11,7 тыс.лет) и

• голоцен (от 11,7 тыс.лет до настоящего времени).

Плейстоцен, в свою очередь, подразделяется на три подотдела:

• нижний (2,6-0,781 млн лет),

• средний и

• верхний

и четыре яруса.

Пока утверждены только два нижних яруса – гелазий (2,6-1,8 млн лет) и калабрий (1,8-0,781 млн лет), отнесенные к нижнему подотделу плейстоцена (см.слайд). Эти ярусы были выведены из состава плиоцена и отнесены к квартеру.

Стратотип нижней границы гелазия – разрез Монте Сан Никола (Сицилия) – был утвержден в 1996 г. На этом уровне располагаются граница между палеомагнитными ортозонами Матуяма-Гаусс и основание 103-й кислородно-изотопной стадии. С отложениями этого времени связана фауна млекопитающих хапровского и нижней части псекупского комплексов.

Стратотип нижней границы калабрия – разрез Врика (Италия) – утвержден в 1985 г. Эта граница проходит близ кровли палеомагнитной субзоны Олдувей и совпадает с основанием 63-й кислородно-изотопной стадии.

В России, согласно решениям Межведомственного стратиграфического комитета России (МСК), принятым в 1995 и 2011 гг., в Общей стратиграфической шкале (ОСШ) плейстоценовый отдел (надраздел) делится на два подотдела (раздела) – эоплейстоцен и неоплейстоцен. Нижний из них отвечает палеомагнитной эпохе обратной полярности Матуяма (2,6-0,781 млн лет), а верхний (вместе с голоценом) – эпохе прямой полярности Брюнес (0,781 млн лет – настоящее время). Заметим: подразделения «эоплейстоцен» и «неоплейстоцен» были предложены и утверждены в 1932 г. совместно с разделяющим их мезоплейстоценом и более молодым стратоном – голоценом, в качестве четырех отделов четвертичной системы. Однако позднее таксономический ранг этих четырех подразделений был подвергнут сомнению, и в 1963 г. они были заменены нейтральными терминами: «нижне-», «средне-», «верхнечетвертичными» и «современными отложениями», а Комиссии по изучению четвертичной системы было предложено разработать классификацию специальных климатостратиграфических подразделений применительно к расчленению четвертичной системы. Такие подразделения (звено и ступень) присутствуют в двух последних изданиях Стратиграфического кодекса России (1992 и 2006 гг.).

Голоцен – самый молодой и короткий отдел четвертичной системы. В областях древнего оледенения он хронологически совпадает с послеледниковым временем, представляя собой типичную межледниковую эпоху, и сопоставляется по возрасту с первым морским изотопным ярусом⁶ (см.слайд). В разрезах ледниковых покровов Антарктиды и Гренландии переход от плейстоцена к голоцену отмечен скачкообразным увеличением размеров кристаллов льда и изменением изотопного состава льда. В центральной части Гренландии, где находится стратотип голоцена, на глубине 1492,45 м от поверхности Гренландского щита в 2008 г. установлена точка глобального стратотипа границы голоцена, которая датирована возрастом 11784 лет относительно 2000 г.н.э.

Плейстоцен в МСШ подразделяется на три подотдела. Для ОСШ России МСК в 1995 г. утвердил двухчленное деление плейстоцена и собственные названия его подразделений (в ранге подотделов) ‒ эоплейстоцен и неоплейстоцен, первое из которых соответствует нижнему, а второе ‒ среднему и верхнему плейстоцену в МСШ. Двухчленное деление плейстоцена в России было принято для сохранения преемственности между геологическими картами старого и нового поколений.

Неоплейстоцен охватывает период 781-11,7 тыс.лет. Он соответствует почти всей палеомагнитной эпохе прямой полярности Брюнес. Подразделяется на три звена: два нижних из них отвечают среднему плейстоцену МСШ, а верхнее – верхнему плейстоцену МСШ (см.слайд).

В 2007 г. МСК принял решение о выделении ступеней во всех звеньях неоплейстоцена, скоррелированных со стадиями кислородно-изотопной шкалы. Эта шкала, отражающая глобальные изменения климата, построена таким образом, что её четные ярусы соответствуют похолоданиям, а нечетные – потеплениям.

Для эоплейстоцена пока нельзя предложить столь же детальную климатостратиграфическую шкалу, как для неоплейстоцена. Это дело будущего.

Отметим: отечественные геологи-четвертичники показали, что систему, называемую четвертичной, надо оценивать, как образования начала нового периода, принципиально отличного от всех предыдущих. Этот вопрос рассматривался еще в 1959 г. Так называемые ярусы квартера несравнимы с ярусами нижележащих систем фанерозоя, поэтому в нашей ОСШ предусмотрены разделы (подотделы), звенья и ступени, отвечающие стадиям кислородно-изотопной шкалы. Есть мнение, что кайнозойскую эру вообще следует завершать неогеном, а с квартера начинать новую эру, а может быть, и новый эон – послефанерозойский, а в стратиграфической шкале – новую эонотему.

СЛАЙД 10