Методи вивчення географічного минулого землі
Виклад пропонованого матеріалу базується на структурі різних методів і принципів вивчення стратиграфії і палеогеографії, пропонованої дослідниками в різних варіантах (Євдокимов, 1991 Гурський, 1979- Гурський та ін., 1982, 1985 і ін., Таблиця 1), в якій вони групуються відповідно до вирішуваних завдань.
Відео: 3 Методи досліджень в географії
Основним методом є природно-історичний, який представляє собою сукупність наявних сучасних методів, за допомогою яких проводяться всебічні дослідження Землі, що дозволяють виявляти стан і процеси зміни географічної оболонки в часі і просторі для пояснення їх подібності та відмінності, однотипні зв`язку між компонентами природи, здійснювати зіставлення природних умов і створювати прогнози їх розвитку. В основі вирішення зазначених проблем лежать три основні завдання:
1) вивчення природної обстановки минулого в часі і просторі;
2) оцінка стану геосистем нинішнього етапу як результату просторово-часового розвитку;
3) прогнозування тенденцій розвитку природного середовища на основі їх аналізу в минулому і сьогоденні.
Рішення даних завдань знаходить своє практичне застосування в декількох аспектах: геохронологии (встановлення віку подій геологічного минулого), стратиграфії (розчленування товщ), палеогеографії (відтворення умов накопичення відкладень і розвитку природних компонентів середовища в часі і просторі) і кореляції (зіставлення природних геологічних подій як в межах окремих регіонів, так і значно віддалених один від одного - далекі кореляції) і базується нині на принципах актуализма і історизму, що виникли після з арожденія униформизма і катастрофізму. При цьому використовуються такі наукові підходи, як статистичний, керівних форм, реліктів та екзотів, палеонтологічних комплексів і еволюційний. Спільними методами або методами синтезу наукових досліджень є палеонтологічні (біостратиграфічних: флористичні та фауністичні), непалеонтологіческіе (геолого-стратиграфічні або літогенетіческіе) і фізичні. Отримання фактичного матеріалу проводиться на основі сукупного застосування ряду приватних методів і аналітичних прийомів. Приватні методи дають первинну інформацію, фактичний матеріал, а загальні методи - дозволяють на їх основі обробляти вже наявну інформацію.
Збір і первинне вивчення фактичного матеріалу здійснюється в польових умовах на основі аерофото і геологічної зйомок, буріння свердловин, описів геологічних об`єктів (природних відслонень, виходів древніх порід, продуктів вулканічної діяльності, а також штучних виробок - керна свердловин, шурфів, шахт, кар`єрів) , по записах і визначень каротажними станціями фізичних властивостей гірських порід у свердловинах, відбором проб і органічних залишків.
Подальша обробка порід проводиться в лабораторних умовах і включає: технічну обробку зразків різними видами аналізів і подальшу мікроскопію (в т.ч. фотографування об`єктів), дешифрування аерофотознімків і матеріалів каротажу.
Узагальнення і аналіз отриманих даних проводиться в камеральних умовах з використанням загальнонаукових методів (моделювання, системного, логічного, порівняння і аналогів) та прийомів (математичного, комп`ютерного, табличного, а також графічного у вигляді діаграм, карт, профілів, перфокарт, схем, сейсмограмм і ін.) обробки отриманої інформації. Найглибша в світі Кольська свердловина була закладена в 1970 р і має проектну глибину 15 км. Починаючи з 1961 р, американські геологи, використовуючи спеціальне судно ldquo-Челенджерrdquo-, пробурили в різних частинах ложа Світового океану 600 свердловин глибиною до 500-600 м. Радянська автоматична станція виробила буріння на Венері, а в 1976 р бурове пристрій АМС ldquo-Луна-24rdquo- пройшло по місячним породам до глибини близько 2 м, відібрала зразки, які були доставлені на Землю і згодом вивчені.
Будь-яке історичне дослідження, в тому числі і історико-геологічне, направлено на розгляд подій в часі, що вимагає встановлення хронології цих подій. Хронологія - необхідна і невід`ємна частина будь-яких геологічних і палеогеографічних досліджень. Вона дає можливість розташувати події минулого в їх природній послідовності і встановити їх формальні хронологічні відносини. Без хронології не може бути історії (в т.ч. і геологічної історії). Але хронологія це ще не історія. За твердженням І.Вальтера (1911), ldquo-тільки тоді хронологія перетворюється в історію, коли єдність великих подій від їх початку до їх кінця знаходить собі вираз в їх ізложенііrdquo-.Щоб орієнтуватися в нескінченній множині окремих подій минулого, необхідно встановити не тільки їх формальні хронологічні відносини, але і їх внутрішні зв`язки (хронологічні і просторові) один з одним. Тим самим можуть бути виявлені їх природні угруповання, що дозволяють намітити відповідають останнім етапи і рубежі геологічного розвитку, що становлять основу природної геологічної періодизації.
Історична послідовність геологічних подій відображена в послідовності освіти складають земну кору геологічних одиниць (пластів), вивченням яких займається стратиграфія.
Між геохронологією і стратиграфией існує тісний зв`язок. Завдання геохронологии полягає у встановленні хронології подій геологічного минулого Землі: її віку (початкового часу її виникнення як планети Сонячної системи - Протоземлі- віку гірських порід, що сформувалися в процесі еволюції протоземля і складають земну кору- хронологічній послідовності відрізків часу, протягом яких формувалися товщі гірських порід. Оскільки ні в одній точці Землі абсолютно повних геологічних розрізів за всю історію планети не існує в силу того, що періоди накопичено я (акумуляції) опадів змінювалися на періоди руйнування і знесення (денудации) гірських порід, багато сторінок кам`яного літопису Землі виявляються вирваними і знищеними. Неповнота геологічному літописі вимагає для відновлення історії Землі зіставлення геологічних даних по великих територіях.
Всі ці завдання вирішуються на основі розглянутих нижче методів відносної геохронології. В результаті розроблено геохронологическая (послідовний ряд геохронологічних підрозділів в їх таксономічної підпорядкованості) і стратиграфическая (сукупність загальних стратиграфічних підрозділів, розташованих в порядку їх послідовності і таксономической підпорядкованості) шкали з цілою низкою відповідних підрозділів, заснованих на еволюції органічного світу. Стратиграфічні підрозділи застосовуються для позначення комплексів шарів гірських порід, а відповідні їм Геохронологічна підрозділу - для позначення часу, протягом якого це комплекси відклалися.
Говорячи про відносне часу, використовуються Геохронологічна одиниці, а кажучи про відкладення, які сформувалися в певний час, - стратиграфические одиниці.
Відео: "водневий вірус" в мізках соратників і вчених
Розчленування і кореляцію розрізів виробляють на основі критеріїв, обумовлених мінералого-петрографічними особливостями шарів, їх взаємовідносинами і умовами накопичення, або ж складом залишків тварин і рослинних організмів, укладених в породах. Відповідно до цього прийнято виділяти методи, засновані на вивченні складу шарів і їх взаємовідносин (геолого-стратиграфічні методи) і засновані на палеонтологічної характеристики порід (біостратиграфічних методи). Ці методи дозволяють визначити відносний вік шарів гірських порід і послідовність подій геологічного минулого (одні молодше або раніше, інші древнє або пізніше) і корелювати одновікові шари і події.
Подібне визначення відносного віку гірських порід не дає реального уявлення про геологічну віці Землі, про тривалість подій геологічного минулого і тривалості геохронологічних підрозділів. Відносна геохронология дозволяє судити лише про послідовність в часі окремих геохронологічних одиниць і подій, але їх справжньої тривалості (в тисячах і мільйонах років) можна встановити геохронологічної методами, часто званими методами визначення абсолютного віку.
Таким чином, в географії та геології існують два літочислення: відносне і абсолютне. Відносне літочислення визначає вік геологічних об`єктів і подій щодо один одного, послідовність їх утворення і протікання за допомогою геолого-стратиграфічних і біостратиграфічних методів. Абсолютна літочислення встановлює час виникнення гірських порід, прояви геологічних процесів і їх тривалість в астрономічних одиницях (роках) радиометрическими методами.
У зв`язку з поставленими завданнями приватні географічні і геологічні методи об`єднуються в дві великі групи: абсолютної і відносної геохронології.
Методами абсолютної (радіометричної, ядерної) геохронологии визначається кількісно абсолютний (істинний) вік геологічних тіл (пластів, шарів) з часу їх утворення. Ці методи мають важливе значення для датування найдавніших (включаючи докембрійські) товщ Землі, містять дуже малі органічні залишки.
Методами відносної (порівняльної) геохронологии можна отримувати уявлення про відносний вік гірських порід, тобто визначати послідовність формування геологічних тіл, які відповідають певним геологічним подіям в історії Землі. Методи відносної геохронології і стратиграфії дозволяють відповісти на питання, які з порівнюваних відкладень є давнішими і які більш молодими без оцінки тривалості часу їх утворення і до якого часового інтервалу відносяться досліджувані відкладення, відповідні їм геологічні процеси, зміни клімату, знахідки фауни, флори і т . Д.
