Глава 10. Анализ геологических формаций в стратиграфии и палеогеографии

10.1. Геологические формации в стратиграфии

Стратиграфия – наука о последовательности напластований разрезов преимущественно осадочной оболочки земной коры. Объектом исследования стратиграфии являются разновозрастные осадочные серии. Главные задачи стратиграфии – две. Первая задача – расчленение разреза на отдельные элементы - стратиграфические подразделения - «стратоны». Стратонами являются пачки, свиты, горизонты, серии, ярусы, отделы, системы и т.д. Стратоны бывают местными (в том числе регионалными) и международными и являются единицами соответствующих стратиграфических шкал. По принципам выделения различают стратоны биостратиграфические – выделенные на основе различий в ископаемых организмах и литостратиграфические – выделенные на основе различий в вещественном составе отложений. Соот­ветственно в стратиграфии нередко различают разделы: биостратиграфию и литостратиграфию. Вторая задача стратиграфии – установление одновозрастности выделенных стратонов – стратиграфическая корреляция.

Расчленение разреза на толщи, отличающихся особенностями вещественного состава и строения, является одной из задач стратиграфии. Если при этом пользоваться критериями, применяемыми при выделении осадочных формаций, различия между литостратиграфическими подразделениями местной шкалы – свитами и осадочными геологическими формациями не будет, поскольку принципы выделения литостратиграфических и формационных подразделений близки. Свита представляет собой однородную в петрографическом отношении толщу. Она должна быть легко узнаваемой на местности, пригодной для картирования. Границы свит обычно совпадают с границами конкретных формаций, выделяемых в регионе. Свита может быть мельче формации, если за ее ограничение в пространстве принят легко узнаваемый маркирующий пласт внутри достаточно однородной по составу и строению толщи. Иногда свита может быть крупнее формации, но, как правило, формации, выделенные как вещественные категории земной коры, в конкретном регионе соответствуют свитам.

Каждая формация является элементом крупной тектоно-седиментационной цикличности /8/. Она занимает определенное место в разрезе «цикла», соответствуя определенному этапу развития палеобассейна. Если признать, что в едином бассейне тектоно-седиментационная этапность одновозрастна, то все формации, вне зависимости от их состава, занимающие одинаковое место в разрезе «цикла» являются одновозрастными. Стратиграфическую последовательность в эталонном стратиграфическом разрезе выражают в форме кривой, отражающей последовательные фазы трансгрессии и регресси морского бассейна. Сравнивая кривые, составленные для частных разрезов с кривой эталонного разреза, удается провести корреляцию отложений, соответствующих начальной фазе трансгрессии, максимуму трансгрессии, начальной фазе регрессии, максимуму регрессии. В результате можно обосновать одновозрастность отложений одного седиментационного бассейна, выявить выпадение отдельных стратонов из разреза.

Рассматривая формации как элементы общей цикличности, удается для крупных регионов уточнять границы стратиграфических подразделений (отделов, систем), которые, как известно, проводятся по смене комплексов ископаемых организмов. Различные группы организмов неодинаково реагируют на изменение палеогеографической обстановки. Одни вымирают быстрее, другие выживают более длительный срок. Поэтому границы, проведенные между стратонами по разным группам ископаемых организмов, оказываются на разных уровнях. Обоснование и уточнение местоположения границ стратонов (ярусов, отделов) на основе общей ритмичности осадконакопления актуально для морских отложений и особенно важно для толщ континентального происхождения, при их корреляции с морскими накоплениями. Использование формационного анализа в целях стратиграфии активно пропагандировалось В.И.Поповым, создавшим школу литологов в Средней Азии. Для стратиграфических подразделений, выделенных на основе оценки положения толщи в общей схеме цикличности (циклостратиграфических подразделений), им были предложены наименования: ритмо-пачка, ритмо-свита, ритмо-серия, ритмо-комплекс/25/.