Что такое относительный возраст

Основы нефтегазового производства

Введение в геологию

1. Внутреннее строение Земли

Химический состав Земли

Химический состав Земли схож с составом других планет земной группы, например Венеры или Марса (см. рисунок 1).

В целом преобладают такие элементы, как железо, кислород, кремний, магний, никель. Содержание легких элементов невелико. Средняя плотность вещества Земли 5,5 г/см3.

О внутреннем строении Земли достоверных данных весьма мало. Рассмотрим рис. 2. Он изображает внутреннее строение Земли. Земля состоит из земной коры, мантии и ядра.

Рис. 1. Химический состав Земли

Ядро

Ядро расположено в центре Земли (см.рис 3), его радиус составляет около 3,5 тыс км. Температура ядра достигает 10 000 К, т. е. она выше, чем температура внешних слоев Солнца, а его плотность составляет 13 г/см3 (сравните: вода — 1 г/см3). Ядро предположительно состоит из сплавов железа и никеля.

Внешнее ядро Земли имеет большую мощность, чем внутреннее (радиус 2200 км) и находится в жидком (расплавленном) состоянии. Внутреннее ядро подвержено колоссальному давлению. Вещества, слагающие его, находятся в твердом состоянии.

Рис. 3. Строение Земли: ядро, мантия и земная кора

Мантия

Мантия — геосфера Земли, которая окружает ядро и составляет 83 % от объема нашей планеты (см. рис. 3). Нижняя ееграница располагается на глубине 2900 км. Мантия разделяется на менее плотную и пластичную верхнюю часть (800-900 км), из которой образуется магма (в переводе с греческого означает «густая мазь»; это расплавленное вещество земных недр — смесь химических соединений и элементов, в том числе газов, в особом полужидком состоянии); и кристаллическую нижнюю, тол- шиной около 2000 км.

Земная кора

От мантии земную кору отделяет граница Мохоровичича (ее часто называют границей Мохо), характеризующаяся резким нарастанием скоростей сейсмических волн. Она была установлена в 1909 г. хорватским ученым Андреем Мохоровичичем (1857- 1936).

Поскольку процессы, происходящие в самой верхней части мантии, влияют на движения вещества в земной коре, их объединяют под общим названием литосфера (каменная оболочка). Мощность литосферы колеблется от 50 до 200 км.

Ниже литосферы располагается астеносфера — менее твердая и менее вязкая, но более пластичная оболочка с температурой 1200 °С. Она может пересекать границу Мохо, внедряясь в земную кору. Астеносфера — это источник вулканизма. В ней находятся очаги расплавленной магмы, которая внедряется в земную кору или изливается на земную поверхность.

Состав и строение земной коры

По сравнению с мантией и ядром земная кора представляет собой очень тонкий, жесткий и хрупкий слой. Она сложена более легким веществом, в составе которого в настоящее время обнаружено около 90 естественных химических элементов. Эти элементы не одинаково представлены в земной коре. На семь элементов — кислород, алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний — приходится 98 % массы земной коры (см. рис. 5).

Своеобразные сочетания химических элементов образуют различные горные породы и минералы. Возраст самых древних из них насчитывает не менее 4,5 млрд лет.

Рис. 4. Строение земной коры

» alt=»» width=»311″ height=»300″ />

Рис. 5. Состав земной коры

Минерал — это относительно однородное по своему составу и свойствам природное тело, образующееся как в глубинах, так и на поверхности литосферы. Примерами минералов служат алмаз, кварц, гипс, тальк и др. (Характеристику физических свойств различных минералов вы найдете в приложении 2.) Состав минералов Земли приведен на рис. 6.

» alt=»» width=»456″ height=»261″ />

Рис. 6. Общий минеральный состав Земли

Горные породы состоят из минералов. Они могут слагаться как из одного, так и из нескольких минералов.

Среди осадочных горных пород выделяют органогенные и неорганогенные (обломочные и хемогенные).

Органогенные горные породы образуются в результате накопления останков животных и растений.

Обломочные горные породы образуются в результате выветривания, псрсотложсния с помощью воды, льда или ветра продуктов разрушения ранее возникших горных пород (табл. 1).

Таблица 1. Обломочные горные породы в зависимости от размеров обломков

Размер облом кон (частиц)

Хемогенные горные породы формируются в результате осаждения из вод морей и озер растворенных в них веществ.

В толще земной коры из магмы образуются магматические горные породы (рис. 7), например гранит и базальт.

Осадочные и магматические породы при погружении на большие глубины под влиянием давления и высоких температур подвергаются значительным изменениям, превращаясь в метаморфические горные породы. Так, например, известняк превращается в мрамор, кварцевый песчаник — в кварцит.

В строении земной коры выделяют три слоя: осадочный, «гранитный», «базальтовый».

» alt=»» width=»480″ height=»316.9111969112″ />

Рис. 7. Классификация горных пород по происхождению

«Гранитный» слой состоит из метаморфических и магматических пород, близких по своим свойствам к граниту. Наиболее распространены здесь гнейсы, граниты, кристаллические сланцы и др. Встречается гранитный слой не везде, но на континентах, где он хорошо выражен, его максимальная мощность может достигать нескольких десятков километров.

«Базальтовый» слой образован горными породами, близкими к базальтам. Это метаморфизованные магматические породы, более плотные по сравнению с породами «гранитного» слоя.

Мощность и вертикальная структура земной коры различны. Выделяют несколько типов земной коры (рис. 8). Согласно наиболее простой классификации различают океаническую и материковую земную кору.

Континентальная и океаническая кора различны по толщине. Так, максимальная толщина земной коры наблюдается под горными системами. Она составляет около 70 км. Под равнинами мощность земной коры составляет 30-40 км, а под океанами она наиболее тонкая — всего 5-10 км.

» alt=»» width=»480″ height=»441.41176470588″ />

Рис. 8. Типы земной коры: 1 — вода; 2- осадочный слой; 3 — переслаивание осадочных пород и базальтов; 4 — базальты и кристаллические ультраосновные породы; 5 — гранитно-метаморфический слой; 6 — гранулитово-базитовый слой; 7 — нормальная мантия; 8 — разуплотненная мантия

Различие континентальной и океанической земной коры по составу пород проявляется в том, что гранитный слой в океанической коре отсутствует. Да и базальтовый слой океанической коры весьма своеобразен. По составу пород он отличен от аналогичного слоя континентальной коры.

Граница суши и океана (нулевая отметка) не фиксирует перехода континентальной земной коры в океаническую. Замещение континентальной коры океанической происходит в океане примерно на глубине 2450 м.

» alt=»» width=»312″ height=»213″ />

Рис. 9. Строение материковой и океанической земной коры

Выделяют и переходные типы земной коры — субокеаническую и субконтинентальную.

Субокеаническая кора расположена вдоль континентальных склонов и подножий, может встречаться в окраинных и средиземных морях. Она представляет собой континентальную кору мощностью до 15-20 км.

Субконтинентальная кора расположена, например, на вулканических островных дугах.

Предполагалось, что на глубине 7 км должен начаться «базальтовый» слой. В действительности же он обнаружен не был, а среди горных пород преобладали гнейсы.

Изменение температуры земной коры с глубиной. Приповерхностный слой земной коры имеет температуру, определяемую солнечным теплом. Это гелиометрический слой (от греч. гелио — Солнце), испытывающий сезонные колебания температуры. Средняя его мощность — около 30 м.

Ниже расположен еще более тонкий слой, характерной чертой которого является постоянная температура, соответствующая среднегодовой температуре места наблюдений. Глубина этого слоя увеличивается в условиях континентального климата.

Еще глубже в земной коре выделяется геотермический слой, температура которого определяется внутренним теплом Земли и с глубиной возрастает.

Увеличение температуры происходит главным образом за счет распада радиоактивных элементов, входящих в состав горных пород, прежде всего радия и урана.

Величину нарастания температуры горных пород с глубиной называют геотермическим градиентом. Он колеблется в довольно широких пределах — от 0,1 до 0,01 °С/м — и зависит от состава горных пород, условий их залегания и ряда других факторов. Под океанами температура с глубиной нарастает быстрее, чем на континентах. В среднем с каждыми 100 м глубины становится теплее на 3 °С.

Величина, обратная геотермическому градиенту, называется геотермической ступенью. Она измеряется в м/°С.

Тепло земной коры — важный энергетический источник.

Часть земной коры, простирающаяся глубин, доступных для геологического изучения, образует недра Земли. Недра Земли требуют особой охраны и разумного использования.

Источник

Относительный и абсолютный возраст горных пород

И методы их определения

Под относительным возрастом горных пород понимают возраст какой-нибудь породы по отношению к другой породе, т. е., если одна из пород образовалась раньше, то она является более древней, а обра­зовавшаяся позже является более молодой.

Абсолютный возраст горных пород выражается в абсолютных единицах, т. е. в годах, прошедших со времени образования данной породы.

Существует целый ряд методов определения относительного и абсолютного возраста горных пород. Важнейшие из них следующие.

Стратиграфический метод. Применяется для определения относи­тельного возраста горных пород и основывается на том, что если толщи осадочных пород не нарушены, то чем ниже залегает пласт, тем он древ­нее по сравнению с залегающими выше и, наоборот, чем выше залегает пласт, тем он моложе по сравнению со всеми лежащими ниже.

Если толщи осадочных пород нарушены, то прежде чем применять этот метод, нужно восстановить картину их первоначального залегания.

Палеонтологический метод. Применяется для определения от­носительного возраста горных пород, на основании изучения остат­ков вымерших животных и растений, намываемых окаменелостями. Органический мир, появившийся в самые ранние этапы геологиче­ской истории, непрерывно изменяются. Физико-географические усло­вия на Земле неоднократно менялись. Поэтому одни животные и рас­тительные формы вымирали и на смену им появлялись другие, более приспособленный к новым условиям обитания. Чем древнее пласты, том более примитивные организмы в них встречаются.

Наибольшее значение для определения относительного возраста горных пород играют окаменелости, принадлежащие организмам, обитавшим на Земле сравнительно небольшой промежуток времени и имевшие большое географическое распространение.

Эти окамене­лости называются руководящими, так как они встречаются только в определенных толщах осадочных пород.

Некоторые организмы существовали на протяжении очень длительных промежутков вре­мени, поэтому встречаются в огромной по мощности толще земной коры. Такие окаменелости в определении относительного возраста горных пород большой роли не играют. Руководящие окаменелости позволяют расчленить всю осадочную толщу земной коры по относительному возрасту, так как известно, какие формы животных и расте­ний являются более древними, какие более молодыми.

Пласты горных пород, содержащие одинаковые руководящие окаменелости, образовались одновременно.

Радиологические методы применяются для определения абсо­лютного возраста горных пород. Основаны они на определении коли­чества продуктов распада радиоактивных элементов в горных поро­дах. Распад радиоактивных элементов идет с постоянной скоростью, не зависящей от внешних условий.

Определив содер­жании и породе урана, гелия и свинца, можно подсчитать возраст породы, пользуясь уравнениями:

где А — абсолютный возраст породы;

т — содержание в породе урана (г);

Геохронологическая и стратиграфическая шкалы

На основании палеонтологического, стратиграфического и дру­гих методов вся толща земной коры подразделяется на пять групп. Группы подразделяются на системы, системы — на отделы, отделы— на ярусы.

Время, в течение которого образовалась каждая группа, называется эрой, каждая система — периодом, каждый отдел — эпохой, каждый ярус — веком.

Стратиграфическая шкала — это шкала, в которой произведено подразделение толщи земной коры на части, отличающиеся по воз­расту (группы, системы, отделы и т. д.).

Геохронологическая шкала подразделяет геологическую исто­рию на условные отрезки (эры, периоды, эпохи и т. д.).

Крупные стратиграфические подразделения — группы, системы, отделы и соответствующие им отрезки времени (эры, периоды, эпо­хи) — имеют международном значение и составляют международную стратиграфическую и геохронологическую шкалы.

Более мелкие стратиграфические и геохронологические подразделения рассматри­ваются как единицы местной стратиграфической и геохронологиче­ской шкал.

Стратиграфические и соответствующие им геохронологические подразделения имеют одинаковые названия (табл. 1).

Каждая система подразделяется на верхний, средний, нижний отделы, а периоды—на позднюю, среднюю и раннюю эпохи.

Юрская система (период) J

Верхнеюрский Позднеюрская J₃

Среднеюрский Среднеюрская J₂

Нижнеюрский Раннеюрская J₁

Таблица 1 Геохронологическая ( стратиграфическая) таблица

До недавнего времени

N и Pg не выделялись

третичный пери­од (систему)

Аналогично подразделяют и другие система и периоды.

Исклю­чение составляют силур, пермь, мел, неоген, которые подразделя­ются на два отдела (эпохи) — верхний (позднюю) и нижний (ран­нюю), а также четвертичная система (период), которая подразде­ляется на четыре отдела (эпохи) —современный (современную), верхнечетвертичный (позднечетвертичную), среднечетвертичный (среднечетвертичную), нижнечетвертичный (раннечетвертичную).

КОНСПЕКТ ДЗ 4 Геологические карты и разрезы Для ПЗ 2

1.Понятие о геологических картах

Геологическая карта представляет собой графическое изображение на топографической карте в определенном, масштабе геологического строения какого-либо участка земной коры.

На геологической карте четвертичные отложения обычно не пока­зывают — их мысленно удаляют и показывают лишь коренные по­роды.

На геологической карте условными знаками (раскраской, штри­ховкой, буквенными индексами и т. п.) показывается распростра­нение различных коренных пород и разрывных тектонических нарушений.

По форме границ на карте мы судим о геологических структурах, условиях залегания и соотношениях пород, о поведении пластов на глубине и других особенностях геологического строения территории, изображенной на геологической карте.

Существуют и другие разновидности геологических карт, но основным видом являются геолого-стратиграфические карты, кото­рые обычно и называют геологическими.

При помощи таких карт изображается геологическое строение значительных по площади территорий и решается вопрос о наличии в пределах данной территории тех или иных полезных ископаемых.

Остальные разновидности геологических карт являются картами специального назначения.

В зависимости от масштаба геологические карты подразделяются на мелкомасштабные (мельча 1 : 500 000), среднемасштабные (1 : 200 000, 1 : 100 000) и крупномасштабные (крупнее 1 : 50 000).

2.Геологические индексы и условные обозначения геологических карт

Индексы — это буквенные и цифровые обозначения изображенных на карте толщ различного возраста. Выделение пород различного возраста на картах обычно производится раскраской; при этом раскраска пород различного возраста может отличаться только оттенком. Индексы облегчают чтение геологической карты. В каче­стве индекса берется первая буква или, для некоторых систем (групп), две буквы названия системы (группы), написанные латинским шрифтом.

В настоящее время приняты следующие стандартные цвета для обозначений пород различного возраста и индексы.

Четвертичная система (Q) — бледные тона серого, желтоватого или зеленоватого цвета.

Неогеновая система (N) — светло-желтый (лимонный) цвет.

Палеогеновая система (Pg) — темно-желтый цвет.

Меловая система (Сг) — зеленый цвет.

Юрская система (J) — синий цвет.

Триасовая система (Т) — фиолетовый цвет.

Пермская система (Р) — оранжевый цвет.

Каменноугольная система (G) — серый цвет.

Девонская система (D) — коричневый цвет.

Силурийская система (S) — светлый серо-зеленый цвет.

Ордовикская система (О) — темный серо-зеленый цвет.

Кембрийская система (Cm) — лиловый цвет.

Протерозойская группа (Pt) — розовый цвет.

Архейская группа (А) — темно-розовый цвет.

Метаморфические и кристаллические сланцы и гнейсы неизвестного возраста (М) — розовые тона.

Кислые и средние интрузивные породы (γ)— красный цвет.

Основные интрузивные породы (δ) — густо-зеленый цвет.

Ультраосновные интрузивные породы (σ) — густо-фиолетовый цвет.

Выделение отделов одной и той же геологической системы дости­гается на геологической карте различной густотой, окраски. Более древние отделы закрашиваются более густым тоном, индексы отделов отличаются от индексов соответствующих систем наличием цифры с правой стороны внизу рядом с индексом системы, например: D₁ — нижнедевонский отдел; D₂ — среднедевонский отдел; D₃ — верхне­девонский отдел.

3.Основные правила чтения геологических карт

Для правильного понимания геологического строения местности, изображенной на геологической карте, всегда следует помнить, что карта представляет собой горизонтальную проекцию границ распро­странения различных пород и разрывных нарушений. Поэтому ли­нии, проведенные на карте, и площади распространения различных пород не являются совершенно тождественными, уменьшенными изо­бражениями этих же линий и площадей на местности.

Горизонтально залегающий пласт. При горизонтальном залега­нии пластов, в случае, если рельеф местности равнинный, нерасчлененный, на геологической карте будет изображен самый верхний пласт толщи (рис. 39) в виде площади, закрашенной одним цветом, соответствующим возрасту пласта.

4.Понятие о геологическом разрезе и стратиграфической колонке

Геологическая карта дает наглядное представление прежде всего о геологическом строении поверхности. Для того чтобы понять условия залегания пород на глубине, требуется тщательный и кропотливый анализ карты. Для облегчения чтения геологических карт они снабжаются геологическими разрезами и стратиграфиче­скими колонками.

— Геологический разрез представляет собой проекцию на вертикаль­ную плоскость граничных линий пород и разрывных нарушений, выполненную в определенном масштабе. Геологический разрез дает наглядное представление об условиях залегания пород на глубине. При помощи разрезов можно изобразить форму залегания пород на глубине, углы падения пластов и их изменение с глубиной, истинные; мощности пластов, типы тектонических нарушении, показать породы, которые в пределах участка, изображенного на карте, не выходят на поверхность и поэтому не отражены на карте.

Для того чтобы геологический разрез давал наглядное представление об условиях залегания пород на глубине, необходимо строить его вкрест простирания, т. е. в направлении перпендикулярном линии простирания пород. Только в этом случае разрез отразит действительные углы падения и истинные мощности пластов.

Разрез, построен­ный по любому другому направлению, покажет не истинный угол падения, а лишь наклон пластов в данном сечении. Если простира­ние пластов изменяется, то для того чтобы сохранить направление разреза вкрест простирания, линию разреза делают не прямой, а ломаной, состоящей из отрезков, направленных вкрест простира­ния пород.

Стратиграфическая колонка представляет собой графическое изображение последовательности залегания пород различного возраста в пределах участка, изображенного на карте

В стратиграфической колонке условными знаками изображаются породы различного возраста в той последовательности, в которой они залегают в пределах данного участка, независимо от того, имеют они сплошное распространение или нет.

Стратиграфическая колонка, как и геологический разрез, облег­чает чтение геологической карты, так как позволяет судить о поро­дах различного возраста, залегающих на глубине, последователь­ности их залегания, мощности различных толщ и пластов, их со­ставе, возрастном подразделении различных толщ и т. п

Дата добавления: 2020-12-22 ; просмотров: 265 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Относительный геологический возраст

Относительный геологический возраст

Для определения относительного возраста слоистых осадочных и пирокластических пород, а также вулканических пород (лав) широко применяется принцип последовательности напластования [так называемый «закон Стенсена» (Стено)]. Согласно этому принципу, каждый вышележащий пласт (при ненарушенной последовательности залегания слоистых горных пород) моложе нижележащего. Относительный возраст интрузивных пород и других неслоистых геологических образований определяется по соотношению с толщами слоистых горных пород. Послойное расчленение геологического разреза, то есть установление последовательности напластования слагающих его пород, составляет стратиграфию данного района.

Для сравнения стратиграфии удалённых друг от друга территорий (районов, стран, материков) и установления в них толщ близкого возраста используется палеонтологический метод, основанный на изучении захороненных в пластах горных пород окаменевших остатков вымерших животных и растений (морских раковин, отпечатков листьев и т. д.). Сопоставление окаменелостей различных пластов позволило установить процесс необратимого развития органического мира и выделить в геологической истории Земли ряд этапов со свойственным каждому из них комплексом животных и растений. Исходя из этого, сходство флоры и фауны в пластах осадочных пород может свидетельствовать об одновременности образования этих пластов, то есть об их одновозрастности. Впервые этот метод определения относительного возраста горных пород был применен в начале 19 в. У. Смитом в Великобритании и Ж. Кювье во Франции. Тогда ему не было дано надёжного теоретического обоснования. Кювье объяснял различия в составе комплексов ископаемых, встречаемых в пластах горных пород, вымиранием организмов в результате внезапных геологических катастроф и появлением затем новых их комплексов. Последователи Кювье, в том числе французский геолог и палеонтолог А. Д’ Орбиньи, предполагали, что смена органического мира Земли после каждой катастрофы связана с «творческими актами божества». Учение Ч. Лайеля о медленных естественных преобразованиях лика Земли и классические труды Ч. Дарвина и В. О. Ковалевского об эволюционном развитии органического мира дали материалистическое обоснование палеонтологическому методу.

Полезное

Смотреть что такое «Относительный геологический возраст» в других словарях:

относительный геологический возраст — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN relative geological age … Справочник технического переводчика

геологический возраст горных пород — бывает абсолютный и относительный. Абсолютный геологический возраст (время, прошедшее с момента образования горной породы) определяют на основании изучения распада радиоактивных элементов (уран, торий, калий, рубидий и др.), содержащихся в… … Географическая энциклопедия

геологический возраст — Время, прошедшее с момента образования горных пород или форм рельефа (различают абсолютный возраст и относительный возраст) … Словарь по географии

Абсолютный геологический возраст — какого либо события истории Земли время, прошедшее от этого события до настоящего времени; исчисляется в тысячах, миллионах и миллиардах лет. Название «абсолютный» используется, чтобы отличать его от относительного возраста привязки… … Википедия

Возраст геологический — время, прошедшее от какого либо геол. события: наступание моря, накопление одного пласта или определенной толщи г. п., вымирание одних организмов и появление других, внедрение интрузий и др. Различают В. г. абсолютный и В. г. относительный.… … Геологическая энциклопедия

ВОЗРАСТ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ — время какого либо события в истории Земли по отношению ко времени другого геол. события. Определяется по остаткам организмов, находимым в г. п. (палеонтологический метод) и по соотношениям п. Первый метод основан на том, что развитие орг. мира… … Геологическая энциклопедия

Возраст геологический относительный — время какого либо события в истории Земли по отношению ко времени другого геологического события. Устанавливается по организмам (фауны и флоры), находимым в горных породах (палеонтологический метод) и по взаиморасположению пород… … Геологические термины

Возраст геологический — возраст горных пород. Различают абсолютный и относительный В. г. Абсолютный В. г. возраст горных пород, выраженный в абсолютных единицах времени; устанавливается на основании изучения распада радиоактивных элементов (уран, торий, калий,… … Большая советская энциклопедия

ВОЗРАСТ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ГАЗОВ — понятие относительное. Сложные процессы миграции и смещения подземной воды на протяжении истории ее формирования представляют собой главный фактор, влияющий на условность определения ее возраста. Относительный возраст подземной воды может… … Геологическая энциклопедия

ВОЗРАСТ ТОРФЯНИКОВ — время, прошедшее от начала их накопления. Различают: 1) относительный В. т., определяемый с помощью спорово пыльцевого или археологического методов применительно к подразделениям геол., климатических или исторических эпох; 2) абс. В. т.,… … Геологическая энциклопедия

Источник