Глава 6. КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ. СТРАТИГРАФИЧЕСКИЙ КОДЕКС

Классификация стратиграфических подразделений регламентируется национальными Стратиграфическими кодексами. Ныне действующим для России является «Стратиграфический кодекс», утвержденный Межведомственным стратиграфическим комитетом и опубликованный в 1992 г., и его дополнение от 2000 г.

Существует также Международная подкомиссия по стратиграфической классификации Комиссии по стратиграфии Международного союза геологических наук. Работа этих организаций проводится постоянно, итоги их деятельности подводятся на Международных геологических конгрессах.

Стратиграфические единицы представляют собой подразделения толщ пород земной коры, параллельные, как правило, поверхности наслоения этих отложений. Хотя стратиграфия базируется, прежде всего, на осадочных толщах, в орбиту ее исследований нередко включаются также вулканические и метаморфические породы.

Расчленение осадочной толщи земной коры и выделение в ней стратиграфических единиц могут производиться и действительно осуществляться на основе различных принципов. Выделение стратиграфических подразделений может быть основано на изменениях литологического состава, на палеонтологических данных, минералогической характеристике, электрическом сопротивлении пород, спонтанном электрическом потенциале, радиоактивности, химическом составе, передаче сейсмических волн и других физических свойствах. В основу стратиграфического расчленения могут быть положены такие признаки, как непрерывность отложений и несогласия, цикличность осадконакопления и другие особенности.

Стратиграфическим кодексом предусмотрены две группы стратиграфических подразделений — основные и специальные. Эти группы подразделяются на категории, для каждой из которых установлены определенные таксономические единицы, обозначаемые ранговыми терминами.

В стратиграфическом кодексе принята следующая классификация стратиграфических подразделений.

51 (Лат. codex — книга) — совокупность правил, норм, убеждений.

Литостратиграфические: толща, пачка, слой (пласт), маркирующий горизонт; органогенные массивы, стратогены.

Биостратиграфические: биостратиграфические зоны различных видов (зона распространения таксона-биозона, зона совместного распространения, филозона, интервал-зона, акме-зона, комплексная зона); вспомогательные подразделения (слои с фауной или флорой).

Климатостратиграфические: климатолит, стадиал, наслои.

Магнитостратиграфические: магнитозоны (мегазона, гиперзона, суперзона, ортоэона, субзона, микрозона).

Сейсмостратиграфические: сейсмокомплексы.

Основные стратиграфические подразделения являются главными картируемыми элементами геологических карт разных масштабов. Категории основных стратиграфических подразделений отражают их географическое распространение: потенциально планетарное, региональное или местное (в пределах геологического района). Основные стратиграфические подразделения более низкого ранга в сумме составляют полный объем подразделения более высокого ранга.

Специальные стратиграфические подразделения являются единицами частного обоснования и устанавливаются с помощью отдельных методов. Они часто используются в качестве вспомогательных по отношению к основным подразделениям при расчленении и корреляции разрезов. Некоторые из специальных подразделений картируются.

Дополнительные подразделения (единицы) могут быть выделены в шкалах любых групп и категорий. Они обозначаются ранговыми терминами подразделений с приставками над- и под-.

Дополнительные подразделения обозначаются ранговыми терминами с приставкой над- и должны включать полные объемы объединяемых подразделений, более низких по рангу. Дополнительные подразделения, обозначенные ранговыми терминами с приставкой под-, в сумме должны составлять полный стратиграфический объем основного подразделения. Стратиграфические границы дополнительных подразделений должны совпадать с границами более низких по рангу таксономических подразделений той же категории.

Стратиграфические подразделения, относящиеся к разным группам и категориям, являются самостоятельными, т. е. установление подразделений одной категории и их стратиграфические объемы не зависят от соотношений с подразделениями других категорий. Подразделения разных категорий могут быть сопоставлены между собой по геологическому возрасту и стратиграфическому объему.

Общие стратиграфические подразделения обладают потенциальной пространственной и временной непрерывностью. В принципе они могут быть встречены на всех континентах.

Переход от местных и региональных подразделений к единицам общей шкалы является процессом абстрагирования, как и всякое движение от частного к общему.

Общие стратиграфические подразделения — это совокупность горных пород (геологические тела), образовавшиеся в течение интервала геологического времени, зафиксированного в стратотипическом разрезе и или с помощью лимитотипов52.

Общие стратиграфические подразделения имеют потенциально планетарное распространение. Они отражают общие закономерности (или этапность) развития лито- и биосферы в тесном их взаимодействии между собой и с другими оболочками планеты.

Совокупность общих подразделений в их полных объемах составляет общую стратиграфическую шкалу.

Общие стратиграфические подразделения устанавливаются с помощью различных методов исследований, которые в совокупности наиболее полно раскрывают особенности соответствующего этапа геологической истории Земли. В зависимости от положения общего стратиграфического подразделения в геологическом разрезе земной коры и его ранга определяется роль того или иного метода.

При установлении общих стратиграфических подразделений докембрия используются проявления крупной этапности развития земной коры в избранных стратотипических местностях, а также смена комплексов остатков организмов и продуктов их жизнедеятельности. Границы таких подразделений определяются теми или иными геологическими событиями в стратотипических местностях (появления крупных тектонических движений и процессов метаморфизма, усиление интрузивной деятельности, резкая смена формаций и т. п.). Изотопно-геохронометрические методы используются для датировки докембрийских подразделений и их границ и играют ведущую роль в межрегиональном прослеживании подразделений.

52 Стратотипы границ.

Для фанерозоя ведущим методом установления общих стратиграфических подразделений (эратемы — зона) является биостратиграфический метод, базирующийся на эволюции органического мира с ее ясно выраженной необратимостью и более или менее четкой этапностью. Границы общих подразделений фанерозоя определяются, как правило, биотическими53 событиями,

При установлении общих стратиграфических подразделений четвертичной системы (раздел—ступень) наряду с биостратиграфическим методом ведущее значение приобретают климатостратиграфический и в ряде случаев изотопно-геохронологический и палеомагнитный методы. Таксономическая шкала общих стратиграфических подразделений состоит из ряда соподчиненных единиц, которым соответствуют таксономические единицы геохронологической шкалы.

53Биота (от греч. biote— жизнь). Исторически сложившаяся совокупность растений и животных, объединенных общей областью распространения. В отличие от биоценоза, виды, входящие в состав Б., могут и не иметь экологических связей (например, кенгуру и двоякодышащая рыба цератодус, входящие в состав австралийской фауны). Однако во многих случаях одна и та же совокупность организмов может рассматриваться и как Б. (с позиций биогеографии), и как биоценоз (с позиций экологии).

Таксономический ранг общего стратиграфического подразделения определяется эмпирически с учетом значения и длительности соответствующего ему этапа геологической истории, проявленного в различных признаках эволюции литосферы, биосферы и других оболочек Земли.

Нижняя стратиграфическая граница общего подразделения определяется по его подошве в стратотипическом разрезе или в выбранном стратотипе границы в другом разрезе. Верхняя граница определяется уровнем нижней границы вышележащего общего стратиграфического подразделения.

Высшие по рангу общие стратиграфические подразделения (выше яруса), как правило, не имеют самостоятельных стратотипов, их стратиграфические объемы определяются совокупностью объемов более низких по рангу подразделений. В докембрийских образованиях, отличающихся ограниченными возможностями межрегиональной корреляции, стратотипы выбираются и для высших по рангу общих подразделений, включая эра- и эонотемы.

Для точного определения границ и объемов общих подразделений выбираются стратотипы границ (лимитотипы), которые являются также границами низших по рангу общих стратонов.

ЯРУС —таксономическая единица общей стратиграфической шкалы, подчиненный отделу. Устанавливается по биостратиграфическим данным, отражающим эволюционные изменения и этапность развития органического мира, как правило, на уровне низких таксонов палеонтологической систематики. Палеонтологическая характеристика яруса составляется из широко распространенных видов (и родов), содержащихся как в стратотипе яруса, так и в других одновозрастных отложениях.

Ярус должен иметь стратотип54.

ЗОНА (хронозона) — таксономическая единица общей стратиграфической шкалы, подчиненная ярусу. Зона устанавливается по биостратиграфическим данным и отражает определенную стадию развития одной или нескольких групп фауны или флоры. Границы зоны устанавливаются по нижнему и верхнему пределу стратиграфического распространения зонального палеонтологического комплекса, в состав которого должна входить группа видов, быстро эволюционирующих и имеющих широкое географическое распространение.

Зона должна иметь стратотип.

54 Конкретный разрез отложений одного обнажения и (или) нескольких близко расположенных какой-либо стратиграфической единицы (яруса, горизонта или местного подразделения свиты и др.), который исследователем, впервые выделившим эту единицу, указывается и описывается в качестве ее типового разреза. Служит эталоном для последующего сравнения с соответствующими геол. возрасту отл. др. р-нов.

РАЗДЕЛ — таксономическая единица общей стратиграфической шкалы, используемая в качестве наиболее крупного подразделения четвертичной системы. Раздел имеет одновременно индивидуальную биостратиграфическую и кл и матострати графическую характеристики. Он соответствует относительно длительному и сложному этапу развития климата и охватывает несколько крупных климатических ритмов.

Раздел не имеет собственного стратотипа, его стратиграфический объем слагается из объемов стратотипов звеньев или ступеней.

ЗВЕНО — таксономическая единица общей стратиграфической шкалы, подчиненная разделу и используемая для отложений четвертичной системы; возможно ее использование для неогеновых отложений. Звено имеет одновременно индивидуальную биостратиграфическую и климатостратиграфическую характеристики. Оно объединяет комплексы пород, сформировавшиеся во время несколько климатических ритмов — потеплений (межледниковье, арид) и похолоданий (ледниковье, плювиал).

Звено может не иметь собственного стратотипа, и в этом случае его объем определяется совокупностью стратотипов ступеней, входящих в его состав.

СТУПЕНЬ — таксономическая единица общей стратиграфической шкалы, подчиненная звену и используемая для отложений четвертичной системы. Возможно ее использование для неогеновых отложений. Выделяется на основании преимущественно климатостратиграфических критериев. Ступень объединяет комплексы пород, сформировавшиеся во время глобального (субглобального) похолодания или потепления климата. В средних широтах отвечает отдельному ледниковью или меж-ледниковью, в тропическом поясе — крупному плювиалу или ариду.

Ступень должна иметь стратотип.

Отдел Понятие отдела было введено в rеолоrию Л. фон Бухом в 1839 r. при описании юрских отложений Швабии и Франконии. Под отделом понимается часть системы, состоящая из Heскольких ярусов. геохронологическим эквивалентом термина отдел является эпоха. Обычно система заключает 2–3 отдела, которые обозначаются с помощью пpиставок нижнее–, cpeДHe– и BepXHe–. Haпример, нижнедевонский, среднетриасовый, верхнемеловой или нижний девон, средний триас, верхний мел. Соответствующие эпохи называются раннедевонская, среднетриасовая, позднемеловая. Отделы не имеют стратотипов, их объем складывается из объемов входящих в отделы ярусов. Однако в случае возниновения дискуссий MOгyT устанавливаться стратотипы нижней и верхней границ отделов. Отделы для многих систем фанерозоя установлены однозначно, и их число не вызывает сомнения (кембрий, девон, триас, юра). Для некоторых систем количество отделов еще является предметом обсуждения (пермь, мел, системы кайнозоя). Отделы Иногда делятся на подотделы (надъярусы), например неоком, сенон.

Система представляет собой достаточно крупное xpoностратиграфическое подразделение, охватывающее 2–3 отдела и входящее в состав эратемы (группы). геохронологический эквивалент системы называется периодом. Продолжительность периодов от 20 до 70 млн. лет. Названия систем произвольны и указывают на порядок залегания (третичная система), на характерное членение (триас), иногда имеют географическое происхождение (девон, юра), иногда содержат указание на coстав (карбон, мел) или на область обитания древних племен (силур). Как и отдел, система не имеет стратотипа. Ее границы OTделяются стратотипами границ, а объем соответствует суммарному объему отделов, входящих в систему.Практически все системы имеют планетарное распространение. Выделение в некоторых регионах, например в Южной Африке, своих «региональных систем» следует объяснять не столько особенностями этих «систем», сколько традициями соответствующих геологических школ. Несмотря на планетарное распространение систем, их гpaницы, почти без исключения, являются предметами длительных дискуссий, которые, однако, начинают завершаться принятием согласованных решений, как это имело место для гpaницы силура и девона [Соколов Б. с., 1970].

Эратема (группа) в- 1841 г. Дж. Филлипс' разделил все известные.к тому времени осадочные образования, охарактеризованные фауной, на три крупные части: палеозой, мезозой и кайнозой. Эти названия, отражавшие различные уровни развития жизни на Земле, были широко восприняты всеми геологами и в настоящее время являются общеупотребительными для фанерозоя. Палеозой, мезозой и кайнозои вначале- были выделены (II Международныйгеологический KOHгpecc, .1881 г.) под названием групп. геохронологическим эквивалентом групп является эра. По предложению Комиссии Е. Реневье в 1900 г. на VIII KOHгpecce термин «группа» был упразднен и для paсматриваемых единИЦ оставлены только геохронологические названия. Впоследствии термин группа был вновь восстановлен, а затем ввиду разного eгo значения в европейской и американской геологии заменен термином эратема. Несмотря на то что эратемы фанерозоя прочно вошли в употребление, ряд геологов, основываясь главным образом на разной продолжительности палеозоя и мезозоя, обсуждают вопрос о дальнейшем делении палеозоя. Так, В. В. Друщиц и В. Н. Шиманский [1978] предлагают разделить палеозой на талассозой (кембрий, ордовик, силур, т. е. палеозой в понимании автора этого термина А. Седжвика) и метазой (девон, карбон, пермь). Эта точка зрения разделяется и некоторыми другими геологами [Садыков А. М., 1974 и др.].

Эонотема Наконец, для разграничения дo– и послекембрийских образований, т. е. отложений, к которым, по крайней мере в момент установления этого деления, применим и неприменим биостратиграфический метод, г. Чедвик в 1930 г. предложил термины фанерозой – время явной жизни и криптозой – время скрытой жизни. Фанерозой и криптозой были выделены, таким образом как геохронологические подразделения и получили название эоны. Соответственно стратиграфическое подразделение, отвечающее зону, получило затем название эонотема. По своей продолжительности фанерозой и криптозой нecoпоставимы. Если первому отвечает интервал около 600 млн. лет, то второй охватывает около 3 млрд. лет. Естественно думать, что докембрийские отложения заключают ряд эонотем, различающихся по радиологическим датировкам, эпохам складчатости и характеру метаморифзма пород. Общая схема расчленения докембрия представлена в табл. 8.7.

В последнее время изучение древнейших организмов позволило преДЛОжИТЬ для рифея ряд палеонтологических горизонтов, соответствующих отрезкам геологического времени продолжительностью от 150 до 400 млн. лет. По-видимому, в перспективе реально распространить палеонтологические методы , коpреляции разрезов по краЙней мере на рифей, т. е. охватить толщу пород, накапливавшуюся в течение 1600 млн. лет. Для эонов докембрия было предложено несколько схем классификаций, которые так 1-Iли иначе основаны на группировке этих эонов в еще более крупные единицы – MeгaxpoHы.