Основные методы стратиграфии

 

ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА И ГОРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Общая стратиграфия

 

Тема: Основные методы стратиграфии

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент 3-го курса  Гз-1-11 Эсенаманов У.

 

 

 

 

 

 

Бишкек 2014

Содержание

 

I. Методы стратиграфии

§1. Общенаучные методы

§2. Частные научные методы

§3. Группа геологических (непалеонтологических методов)

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Методы стратиграфии

 

Метод – система приемов  и способов исследования в той или иной области. Методы вытекают из определенных принципов (законов), и границы между ними относительны.  Методы, применяемые в стратиграфии, могут быть классифицированы на общенаучные и частнонаучные, т. е. геологические (стратиграфические). 

 

§1. Общенаучные методы

 

Применяются в любой области  познания (заметим, что познание далеко не всегда связано именно с наукой: например, религия). Это анализ, синтез, абстрагирование, обобщение. 

Чтобы  исследовать  природный объект,  надо  целостный предмет расчленить (мысленно или практически) на составляющие части, а затем изучить  их  в  относительной  самостоятельности.  После  этого  части можно вновь объединить в единый предмет и составить о нем общее представление. Эта цель достигается с помощью анализа и синтеза. Анализ – расчленение предмета на части с целью их самостоятельного изучения; синтез –

соединение ранее выделенных частей в единое целое.

Абстрагирование – это  особый прием мышления, заключающийся  в отвлечении от ряда свойств и  отношений изучаемого предмета или  явления с одновременным выделением интересующих нас свойств или отношений. Абстракциями могут быть как отдельные понятия и категории, так и системы.

Обобщение – это такой  метод мышлении, когда  устанавливаются  общие свойства и признаки объектов (переход от частного понятия к общему).

Пример: береза – дерево – растение – живой организм.  Общенаучные методы применяются в любой области научного познания. Это наблюдение, эксперимент, аналогия, моделирование (в том числе системный подход), индукция и дедукция и т. д. 

Наблюдение — целенаправленное, организованное восприятие предметов  и явлений. Научные наблюдения проводятся для сбора фактов, укрепляющих  или опровергающих ту или иную гипотезу, выступающих основой для определенных  теоретических  обобщений.  Обыденное  наблюдение  ограничено биологическими возможностями органов чувств. Но благодаря развитию техники, созданию и применению для целей научного познания специальных инструментов,  приборов,  диапазон  чувственно  воспринимаемых  явлений неограниченно расширяется. Однако в наблюдении всегда сохраняется полная зависимость наблюдателя от изучаемого процесса, явления. Оставаясь наблюдателем, исследователь не может изменять объект, регулировать само протекание процесса, управлять им и контролировать его.

Эксперимент  —  способ  исследования,  отличающийся  от  наблюдения активным  характером,  преобразующим воздействием  на  объект  изучения. Эксперимент  позволяет,  во-первых,  изолировать исследуемый объект  от влияния побочных,  несущественных  для него  явлений,  изучать объект  в «чистом»  виде.  Во-вторых,  в  ходе  эксперимента  многократно  воспроизводится  ход  процесса  в  строго  фиксированных,  контролируемых  условиях.

В-третьих,  эксперимент  позволяет планомерно  изменять  само  протекание изучаемого  процесса,  состояния объекта изучения  вплоть  до  превращения его в другие, еще не известные объекты. Все это подчинено решению проблемы, в связи с которой ставится эксперимент. 

В  ходе  наблюдения  и эксперимента,  как правило,  проводится  такая процедура,  как измерение,  объективная количественная  оценка  исследуемых явлений.

Измерение  —  это материальный  процесс  сравнения  какой-либо  величины с эталоном, единицей измерения. Число, выражающее отношение измеряемой величины к эталону, называется числовым значением этой величины.

Аналогия — прием познания, при котором на основании сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других свойствах.

Тот факт, что похожие  в одном отношении объекты  сходны и в некоторых других отношениях, лежит в основе не только аналогии как особого познавательного приема, но и метода моделирования. Однако при использовании аналогии и моделирования необходимо отдавать себе отчет, что как бы ни было значительно найденное сходство признаков рассматриваемых вещей, выводы по аналогии всегда бывают только вероятностными.

Моделирование — это замена изучения интересующего нас явления  в натуре изучением аналогичного явления на модели меньшего или большего масштаба, обычно в специальных лабораторных условиях. Основной смысл моделирования  заключается в том, чтобы по результатам опытов с моделями дать необходимые ответы о характере эффектов и различных величинах, связанных с явлением в натурных условиях. Сама же модель может быть определена как материальная или мысленно представляемая система, заменяющая объект познания. Моделирование применяется тогда, когда трудно или невозможно изучать объект в естественных условиях.

Индукция – это метод  исследования и способ рассуждения, когда общий вывод строится на основе частных посылок; это переход  от частного к общему. Дедукцией  называется метод исследования, когда из общих посылок с необходимостью строится заключение частного характера; это переход от общего к частному.

Основой индукции является опыт, эксперимент и наблюдение. Затем повторяющиеся признаки  распространяются  на  весь  класс явлений.  При этом важно отметить, что индуктивное суждение, переходя от частных посылок к общему утверждению, всегда гипотетично (предположительно). Дедукция отличается противоположным движением мысли (от общего знания к частным выводам из него).

 

§2. Частные научные методы

 

Применяются в отдельных  науках или группе наук. Для стратиграфии основными методами являются метод  актуализма и методы, вытекающие из принципов эволюционизма живой  и неживой природы.  Принцип  актуализма (термин этот был введен в 1830 г. Ч. Лайелем) заключается в том, что при любых реконструкциях событий прошлого мы постулируем: в те времена должны были действовать такие же законы природы, которые действуют и ныне (Еськов, 2000). Сам Лайель кратко формулировал его так: «Настоящее есть ключ к пониманию прошлого». И пускай, к примеру, в докембрии существовали экосистемы, не имеющие современных аналогов, но камень-то, надо думать, и тогда падал на землю с ускорением 9,8 м/с 2, вода замерзала при нуле градусов Цельсия, а молекула хлорофилла исправно поглощала кванты света... А, собственно говоря, почему?

Методы стратиграфии устанавливались  эмпирически и только недавно  получили теоретическое обоснование. Они делятся на три группы:

1) физические и химические, в том числе литологические, основанные  на признаках вещественного состава  пород, т. е. на их физических и химических характеристиках и условиях залегания; 

2) палеонтологические методы, основанные на изучении остатков  вымерших организмов;

3) комплексные, основанные  на синтезе первых двух групп  методов. 

Группы могут разделяться  на подгруппы. Обилие методов объясняется  большой сложностью объекта изучения. 

Стратиграфия решает три основные задачи: 

1. Расчленение разрезов  и выделение стратиграфических  подразделений (стратонов) для отдельных участков земной коры. Иными словами, это установление отличий между пачками горных пород и выяснение последовательности их напластования. Это направление имеет своим результатом создание локальных (местных) и региональных стратиграфических схем, отражающих конкретный ход процесса геологического развития данной территории. 

2.  Корреляция  и  установление  одновозрастности  стратиграфических подразделений (стратонов) различных категорий и рангов. Это направление стратиграфических исследований создает базу для решения третьей задачи стратиграфии. 

3. Создание общей (универсальной или международной) хроностратиграфической шкалы на базе межрегиональной корреляции; эта шкала является основой для разработки адекватной ей геохронологической шкалы.

Три задачи стратиграфии отражают последовательные стадии или уровни стратиграфического исследования от расчленения и параллелизации конкретных paзрезов через их межрегиональную корреляцию к планетарному синтезу. Однако каждая из этих основных задач является одновременно и самостоятельным направлением стратиграфических исследований, результаты которых имеют применение в геологии. 

Многие из методов расчленения  и корреляции осадочных отложений  имеют ограниченный диапазон действия,  применимы  только  для местной и региональной корреляции. Поэтому задачи решаются комплексированием методов по принципу взаимозаменяемости методов в местах их сопряжения. 

Важно иметь в виду, что  чем выше ранг стратиграфических  единиц, тем проще установить их одновозрастность, чем ниже (ярус, зона, раздел) – тем труднее. Во всех случаях высшим контролем корреляции является непосредственное протягивание пласта или стратона и применение принципа Стенона (последовательности образования геологических тел). 

 

§3. Группа геологических (непалеонтологических методов)

 

Основана на изучении условий  залегания, особенностей напластования  и вещественного состава пород. Применяется, когда нет палеонтологических остатков или высока детальность расчленения. 

 

3.1. Тектоностратиграфические (диастрофические) методы

 

Диастрофа (греч.) – выворачивание, искривление. Это методы, которые основаны на проявлениях диастрофизма. Идея о возможности использования для целей стратиграфии различных тектонических движений возникла в конце XIX в. Однако фактически неосознанное использование проявлений тектогенеза началось одновременно с разработкой стратиграфической шкалы, еще в первой половине XIX в. При первоначальном установлении геологических  систем  их  границы проводились с учетом  перерывов в напластовании, подчеркивавших их четкость и придававших им характер естественных рубежей. Однако только в конце XIX в. успехи геотектоники подготовили почву для теоретически обоснованного подхода к использованию проявлений диастрофизма в качестве критерия при проведении стратиграфических границ различного ранга.

1.  Тектоностратиграфические  методы  имеют ведущее значение  для стратиграфии  докембрийских (криптозойских)  отложений.  Установление местных подразделений докембрия высокого ранга (комплексов, серий) базируется на тектоническом подходе, т. е. на выявлении несогласий, фиксирующих проявления тектонических движений и интрузивного магматизма, имевших место в промежутках времени между этапами формирования супракрустальных толщ. На разных докембрийских этапах геологического развития Земли диастрофические процессы проявлялись через весьма длительные промежутки времени. При этом существенно, что докембрийские циклы проявляются в общих чертах одновременно на всей земной поверхности, но имеют при этом в отдельных ее участках разное выражение и разную интенсивность. Это является следствием большой длительности диастрофических циклов докембрия и суммирования отдельных тектонических фаз этих циклов, которые проявляются локально в виде единого «почти глобального»  несогласия.  При этом обычно на границе крупных подразделений докембрия отмечается только одно угловое несогласие. Это отличает разрезы докембрийских отложений от фанерозойских, в которых, как правило, фиксируется несколько несогласий, отвечающих отдельным фазам одного диастрофического цикла.

Диастрофические  циклы  докембрия можно использовать  в качестве границ  крупных  стратиграфических  подразделений,  учитывая  огромную продолжительность  соответствующих  им  этапов  эволюционного относительно спокойного развития.

2. Для фанерозоя тектоностратиграфические методы утрачивают ведущую роль. Это обусловлено рядом обстоятельств. Прежде всего, как свидетельствуют  данные  абсолютной  геохронологии,  общий для всего земного шара  ритм  тектонических движений  в фанерозое  становится  сильно  учащенным по сравнению с докембрием и осложняется многочисленными дополнительными  диастрофическими  импульсами.  Это  существенно  усложняет  использование  тектонических  методов  для  стратиграфии  фанерозоя. Тектонические движения, даже крупного масштаба, проявляются не повсеместно и не представляют собой кратковременных эпизодов, а растянуты во времени.  Это  ограничивает  возможность надежного  использования  тектоностратиграфических методов для отдаленной межрегиональной и тем более глобальной корреляции.

Тектоностратиграфические методы для  ограниченных  территорий  дают возможность устанавливать границы стратиграфических подразделений с большой точностью, иногда даже превышающей точность границ, проводимых на основе биостратиграфических данных. Однако установление самих стратиграфических подразделений и их геологического возраста не может быть осуществлено только на основе диастрофизма и требует обязательного использования литолого-стратиграфического и палеонтологического методов. За последним в этих случаях сохраняется роль контролирующего метода.