Методы относительной геохронологии (биостратиграфические методы).

Биостратиграфические методы базируются на широком использовании ископаемых органических остатков. В основе биостратиграфических методов лежит принцип непрерывного и необратимого изменения органического мира Земли, когда каждому отрезку геологического времени отвечают характерные, только для него растения и животные. Каждый комплек ископаемых органических остатков, встречающихся в том или ином слое, отражает определенный этап развития органического мира и является неповторимым. Кроме, того, в основе биостратиграфических методов лежит явление широкого пространственного распространения ископаемых остатков организмов. Это позволяет проводить корреляцию разрезов весьма удаленных друг от друга регионов. По ряду организмов можно проводить планетарные корреляции

Определение возраста толщи горных пород и отнесение ее к той или иной стратиграфической единице осуществляют путем сравнения найденных ископаемых остатков с теми, которые встречаются в опорном или стратотипическом разрезе.

Не все ископаемые организмы имеют одинаковое значение для биостратиграфии. Их ценность определяется не только распространенностью во времени и в пространстве, но и особенностью приуроченности к конкретным типам горных пород и темпами их эволюции. В связи с этим среди ископаемых организмов выделяют архистратиграфические и парастратиграфические группы. Первые характеризуются быстрой эволюцией, широким географическим распространением и захоронением в различных по вещественному составу осадочных породах. К парастратиграфическим группам относят в основном бентосные организмы, которые благодаря тесной связи с определенными типами осадков и морского дна образуют различные ассоциации и комплексы. Они в меньшей степени, чем архистратиграфические, используются для региональных межрегиональных сопоставлений и расчленения толщ осадочных пород. Однако в определенных регионах и для определенных участков морского дна эти организмы имеют важное значение для стратиграфии. Разделение органических остатков на архи- и парастратиграфические группы условно и зависит от уровня наших знаний.

МЕТОДЫ:

Метод руководящих ископаемых Руководящими формами называют остатки вымерших организмов, которые существовали короткий отрезок времени, но успели за этот срок расселиться на значительной территории и встречаются в большом количестве. Следовательно, руководящие ископаемые имеют широкое горизонтальное и узкое вертикальное распространение, встречаются в разрезах довольно часто и легко распознаются.

Сущность метода руководящих форм состоит в том, что из общего числа найденных в определенном слое разреза ископаемых органических остатков выбирают те, которые характерны для данного слоя, отвечают требованиям, указанным выше, и встречаются в стратотипическом разрезе. Эти формы являются руководящими для данного слоя.

Однако этот простой метод не лишен недостатков, которые были замечены еще в прошлом веке.

НЕДОСТАТКИ:

1. Представление о том, что руководящие формы имеют почти повсеместное или космополитное распространение независимо от условий обитания, оказалось неверным и пришло в противоречие с биологическими данными, согласно которым существует тесная связь организма с окружающей средой. В настоящее время при использовании метода руководящих форм учитываются условия жизни ископаемых организмов. Поэтому одни формы распространены широко и их называют космополитами, а другие — ограниченно (эндемики). Вместе с тем надо учитывать, что в природе не существует абсолютных космополитов. Нет организмов, которые обитали бы одновременно и на суше и в море или в морях разной солености и на разных глубинах и т. д

2. Не верное утверждение о том, что руководящие формы приурочены во всех районах к одному и тому же стратиграфическому уровню, а следовательно, это предусматривает одновременное появление и вымирание руководящих форм. Однако один и тот же вид не может одновременно возникнуть во многих районах земного шара. Он
появляется в одном каком-то месте, а затем расселяется по земной поверхности.

В процессе применения метода руководящих форм надо учитывать и ряд других явлений, например рекурренцию, т. е. нахождение одних и тех же руководящих форм или комплексов в разных стратиграфических горизонтах, и неоднородность вымирания. Эти явления связаны с миграцией организмов при наступлении неблагоприятных условий и возвращением их в те же районы после восстановления благоприятных условий.

Метод органических комплексов. В отличие от метода руководящих форм метод анализа фаунистических и флористических комплексов использует весь имеющийся палеонтологический материал. Исследователи выясняют распределение всех окаменелостей в разрезе, устанавливают
смену комплексов и прослеживают изменчивость комплекса от разреза к разрезу. Преимущество - выводы о возрасте и корреляции разрезов осуществляются не на базе единичных руководящих форм, а на совокупности всей встречающейся в слое фауны или флоры.

В процессе анализа комплекса могут быть выделены формы, встречающиеся только в каком-то определенном слое и не переходящие его границы. Это известные руководящие формы, но их в разрезе бывает довольно мало. Однако кроме них встречаются формы, появляющиеся в предыдущем, подстилающем слое и исчезающие в вышележащем, или формы, появляющиеся впервые в данном слое и переходящие в вышележащие. Первые часто называют характерными или контролирующими формами (время их
расцвета совпадает с формированием данного слоя), а вторые фиксируют начало изучаемого стратиграфического 'подразделения.
Далее, встречаются формы, заканчивающие свое существование в
данном слое; их называют доживающими. И наконец, наблюдаются формы, имеющие большое вертикальное распространение, т. е.
встречающиеся сразу в нескольких слоях. Их называют проходящими, транзитными, и для определения возраста данного слоя они
не подходят. Называют комплекс по типичному виду (вид — индекс), и устойчивость выделенного комплекса проверяется на нескольких разрезах. Комплекс форм позволяет более надежно определять геологический возраст вмещающих осадков.

Эволюционный (филогенетический) метод. Этот метод заключается в выяснении последовательности смены родственных организмов во времени на основании эволюционного развития. В процессе эволюции происходит непрерывное, увеличение разнообразия
животных и растений, совершенствуется их организация, усложняются функциональные особенности и морфоанатомическое строение. Вынужденные приспосабливаться к среде обитания организмы
со временем меняют физиологические и морфологические особенности, что составляет одну из причин появления новых таксонов.
Отсюда следует, что потомки устроены более прогрессивно, чем
предки, остатки которых встречаются в более древних отложениях. Для применения эволюционного метода необходимо установить, когда появились данные организмы, сколько времени они существовали, какие у них были предки, кто стали потомками и как они развивались.

Трудностью и одновременно недостатком данного метода является неполнота геологической летописи, т. е. отсутствие остатков
ряда промежуточных организмов в слоях изучаемого стратиграфического разреза или отсутствие самих слоев.

Палеоэкологический метод - и учитывает зависимость фаунистических комплексов от физико'-географических, фациальных условий. Соответственно изучается связь определенных организмов со средой их обитания. Нередко фациальные изменения приводят к тому, что одновозрастные фаунистические комплексы отличаются настолько сильно, что их признают разновозрастными, и, наоборот, разновозрастные фаунистические комплексы в сходной ландшафтной обстановке становятся похожими. Палеоэкологический метод дополняет филогенетический и метод анализа органических комплексов, дает возможность проследить смену фаунистических комплексов в пространстве и во времени и провести сопоставление разнофациальных отложений.

Количественные методы корреляции - основаны на применении математического-аппарата при анализе палеонтологических комплексов и проведении стратиграфического расчленения и корреляции. Определение относительного возраста по этим методам основывается на сравнении процентного содержания общих видов с эталонными разрезами. Например, в исследуемом слое присутствуют 10% окаменелостей слоя «а», 60 — слоя «б», 5 — «в» и 25% — слоя «г». По наибольшему содержанию общих видов
изучаемый слой сопоставляется со слоем «б», и слои считаются
одновозрастными. Слои и пачки сравнивают друг с другом на основании специально разработанных коэффициентов. Однако надо
отметить, что этот метод является формальным и его непосредственное применение не раз приводило к ошибкам в стратиграфии.
Поэтому его надо использовать только вместе с другими биостратиграфическими методами, так как довольно часто одновозрастные, но разнофациальные отложения имеют мало общих форм.