Міністерство освіти і наукиУкраїни
Київський національнийуніверситет імені Тараса Шевченка
Геологічний факультет
Кафедра гідрогеології таінженерної геології
Заочна форма навчання
Контрольна робота
з навчальної дисципліни
Геоморфологія
на тему
Методи четвертинної геології.Метод виявлення віку генетичних типів четвертинних відкладів України
Київ 2011
Для розчленуваннячетвертинних відкладів за віком використовуються дві групи методів, щовиявляють відносний та абсолютний вік. В даній контрольній роботі більша увагаприділена методам визначення відносного віку генетичних типів четвертиннихвідкладів. Методи визначення відносного віку четвертинних відкладів дають змогувстановити послідовність осадконакопичення і відносну тривалість подій. Вонизасновані на вивченні літологічного складу відкладів і виявленні ритмівосадконакопичення, пов’язаних з кліматичними змінами (кліматостратиграфічніметоди), залишками вимерлих тварин і рослин (палеонтологічні методи), а такождревньої людини (археологічний метод), взаємозв’язком відкладів і порівняльниманалізом форм рельєфу, які вони складають (геоморфологічний метод). Майже всіці методи дозволяють визначити не лише відносний вік відкладів, але йкліматичні умови і обставини їх формування.
Класифікації рельєфудуже різноманітні. Вони можуть бути засновані на різних принципах, головним зяких є генетичний. Під генезисом рельєфу розуміють його утворення в результатіпрояву якогось провідного рельєфоутворюючого процесу. Складністьрельєфоутворення заклечається в сукупності дій багатьох процесів, що утворюютьту чи іншу форму рельєфу, а також у тому, що роль різних рельєфоутворюючихпроцесів змінюється в часі. Тому форми рельєфу часто бувають генетичнонеоднорідними. Найважливішою задачею геоморфології являється виявленняголовного рельєфоутворюючого процесу. При утворенні рельєфу під дією рядурівноцінних процесів виділяють форми комплексного походження. Визначну роль вутворенні деяких форм рельєфу відіграє геологічна будова, що також враховуєтьсяв генетичній класифікації.
В аналізі рельєфуособливе значення має розділення на групи денудаційних і акумулятивних форм.
Під віком рельєфурозуміється відносний геологічний час його утворення. Вік сучасних форм можебути датований і в історичній шкалі. Із застосуванням радіологічних чипалеомагнітних датувань встановлюють також абсолютний вік рельєфу. Найважливішимиспособами визначення віку являються методи вікових меж і корелятивнихвідкладів. Метод вікових меж застосовується так, як і в геології:встановлюється вік наймолодших порід, що складають форму рельєфу, інайдревніших порід, перекриваючих чи суміжних до них. Метод корелятивнихвідкладів дає більш точні дані. Так, наприклад, вік річкової долинивизначається віком пов’язаного з нею алювія. Вік акумулятивних формвстановлюється за віком складаючи їх відкладів. Вік корелятивних молас визначаєнайбільш точний вік гороутворення, тобто датує тектонічні форми рельєфу.
Поняттяпро вік форм рельєфу дуже складне, оскільки вони сильно перетворюються за чассвого існування. В своєму розвитку форми рельєфу проходять ряд стадій. Узв’язку з цим можна говорити про відносний геоморфологічний вік рельєфу, маючина увазі стадії юності, зрілості і старіння у розвитку його форм. Це ж поняттямає інший аспект, що відображає наявність більш древніх форм рельєфу,ускладнених пізніше утвореними. Прикладом можуть бути моренні гряди минулихзледенінь, перетворені річними долинами і ярами.
Розвитокрельєфу і утворення континентальних відкладів тісно пов’язані між собою.Історія формування рельєфу і його генезис не можуть бути зрозумілі позаісторією континентального осадко накопичення, що визначає необхідністьодночасного розгляду генезису як форм рельєфу, так і відповідних їм генетичнихтипів відкладів.
Поняттяпро генетичний тип відкладів має особливе значення для геоморфології, так якпри цьому осадко накопичення розглядається у тісному зв’язку з утвореннямрельєфу. Під генетичним типом відкладів розуміють відклади, що виникли врезультаті дії якогось зовнішнього фізико-геологічного процесу. Генетичні типивідкладів розрізняються між собою не лише за літологічним складом, що всерединікожного типу може сильно коливатись, а й здебільшого за формами поверхні іформам залягання.
Генетичнакласифікація четвертинних відкладів України:
· Елювіальний ряд
o Елювій
o Ґрунт
· Фітогенний ряд
o Торф’яники
· Колювіальний ряд
o Колювій
o Соліфлюкційний тип
o Делювій
· Аквальний ряд
o Алювій
o Пролювій
o Лімнічний тип
· Субтеральний ряд
o Печерні відклади
o Фонтанальні відклади
· Гляціальний ряд
o Гляціальні
o Флювіогляціальні
o Лімногляціалні
· Еоловий ряд
o Еолові відклади
· Субарерально-морський ряд
o Дельтові відклади
o Естуарні
o Лагунні
o Припливно-відпливі
o Гляціально-морські
· Морський ряд
o Гідрогенні відклади
o Гравітаційні
o Айсбергові
o Біогенні
o Хемогенні
o Гідротермальні
o Підводно-елювіальні
· Вулканогенний ряд
o Екструзивні відклади
o Ефузивні
o Грязевулканічні
o Лахарові
· Техногенний ряд
· Техногенні відклади
Літологічно-генетичнийметодявляється одним з основних при розчленуванні четвертинних відкладів за віком.Він заснований на зміні в розрізах відкладів льодовикових (холодних) іміжльодовикових (теплих) епох. До перших відносяться морени, флювіо- талімно-гляціальні відклади, леси. Міжльодовикові відклади включають болотні,озерні осадки, ґрунти. Алювіальні і морські відклади формуються як в холодні,так і в теплі епохи, але при цьому мають деякі літологічні відмінності.
Інші генетичнітипи відкладів також свідчать про палеокліматичні умови. Так, соліфлюкційнівідклади вказують на наявність багаторічної мерзлоти, що розвивається в холоднільодовикові епохи. Еолові піски свідчать про арідний клімат. Пористість івисока карбонатність лесів говорять про посушливі умови осадконакопичення.Широке розповсюдження і велика потужність делювія характерні для семиаріднихумов. Червоноколірні кори вивітрювання свідчать про вологий тропічний чисубтропічний клімат. Для умов сухого жаркого клімату типовим є уламковий,дресвяно-щебнистий елювій.
Такимчином зміна генетичних типів відкладів у розрізах, а також їх літологічніособливості дозволяють виділити горизонти, що відповідають холодним і теплимепохам.
Кліматостратиграфічніметоди. Цягрупа методів заснована на характерній для четвертинного періоду кліматичнійритмічності з чергуванням теплих і холодних епох. Це відображається у літологіївідкладів, складі включених в них залишків флори і фауни, а також іншихособливостях.
Палеокріологічнийметод вивчаєсліди викопної мерзлоти. Вони свідчать про холодний клімат і виражені у виглядірізних кріогенних форм у відкладах. До них відносяться морозобійні тріщини,морозні клини, льодові жили, що після танення льоду зазвичай заповнені рихлимматеріалом. Зустрічаються різноманітні деформації осадків – кріотурбації,пов’язані з потоком відталих мерзлих ґрунтів. До останніх належать, так звані,киплячі ґрунти або кипуни. Вони уявляють собою ділянки ґрунта зі слідамиінтенсивного потоку речовини. У розрізах четвертинних відкладів північнихрайонів зустрічаються крупні лінзи осадків, що утворилися в термокарстовихдревніх воронках.
антропогенхроностратиграфічний четвертинний відклад
/> />
Морозні клини Слідисоліфлюкційного потоку
1-ґрунти,2-лесовидний суглинок, (кріотурбації) в лесовидних
3-глини, 4-піскиз галькою суглинках (С.К.Горєлов)
1-ґрунти,2-глини, 3-піски згалькою
Палеопедологічнийметод. Ціннірезультати для кліматостратиграфії дає вивчення захоронених ґрунтів.Захороненні ґрунти про кліматичні обставини часу їх утворення, сприятливих длярозвитку рослинності, тому в ґрунтах часто зберігаються різноманітні залишкирослин. Добре розвинений ґрунтовий покрив утворюється лише при достатньотеплому і вологому кліматі. Крім того, ґрунти мають важливе значення длястратиграфії ще й тому, що часто простежуються на великі відстані. Це дає змогупроводити кореляцію віддалених розрізів монотонних товщ. До таких товщ належатьлеси, стратиграфічне розділення в яких в основному і проводиться за захороненимиґрунтами.
Знаючи умовиформування різних типів сучасних ґрунтів, можна достатньо точно визначитифізико-географічні умови формування древніх захоронених ґрунтів. Так,червоноколірні ґрунти вказують на жаркий вологий клімат, чорноземи – на теплийвологий, підзолисті – на більш помірний клімат. Захороненні ґрунти у випадкузалягання серед відкладів холодних епох відображають корінні змінифізико-географічної обстановки і найчастіше являються свідченням теплих міжльодовиковихепох.
Палеонтологічніметоди. Цягрупа включає палеофауністичні і палеофлористичні методи.
Палеофауністичніметоди, що є провідними в стратиграфії древніх відкладів, при розчленуваннічетвертинної системи використовують обмежено. Це пов’язано з тим, що малатривалість четвертинної системи не дозволяє виявити істотні зміни в еволюціїорганічного світу, що були б типовими для невеликих відрізків часу і привели допояви панівних форм. Крім того, в континентальних четвертинних відкладахвзагалі рідко зустрічаються залишки викопних тварин, що пов’язано з малоющільністю їх заселення і поганими умовами захоронення. Тим не менш, середназемних ссавців деякі родини: слони, носороги, бізони, коні та ін. –еволюціонували швидко, що дозволяє їх використовувати для віковогорозчленування.
Моря і гірськіутворення перешкоджали широкому розселенню багатьох родів та видів фауни. Разомз неоднаковими кліматичними умовами це призводило до появи своєрідних спільнотвидів тварин, чи фауністичних комплексів, характерних для окремих територій івизначених відрізків часу. Зі змінами клімату на протязі четвертинного періодуфауністичні комплекси змінювали свій склад: одні тварини вимирали, інші широкорозповсюджувались.
Найбільш древнімиявляються молдавський і хапровський (Хапри в Приазов’ї) комплекси, що маютьпізньопліоценовий вік (1,8-2,5млн.р). Фауна ссавців цих комплексів характеризуєсухі субтропічні, степові і лісостепові ландшафти. Вона включала трьохпалихконей (гіпаріонів), предків сучасних коней, і з цієї причини цю фауну назіваютьгіпаріоновою. Для неї також характерні мастодонти – пращури сучасних слонів,широко розселених на величезних просторах, шаблезубі тигри, носороги, верблюдита ін.
Для інтервалу1,8-0,8млн.р, що виділяється в еоплейстоцен В.І. Громов виділив одеський ітаманський комплекси. У зв’язку з похолоданням клімату ці комплекси сильнозбіднілі на фауну. Поруч із південними слонами, носорогами в них з’являютьсябільш холодолюбиві види слонів, бізони, вовки, а також дрібні ссавці –некорнезубі полівки.
Приблизноз’являється фауна тираспольського комплексу, віднесена до раннього плейстоцену.Для неї типові древні слони, етруський носоріг, бізони, коні, що характеризуютьлісостепові ландшафти.
Наступний, більшмолодий сингильський комплекс, охоплює період часу 380-280тис.р. і відповідаєпочатку середнього плейстоцену (лихвинському міжльодовиков’ю). В нього входятьдревній лісовий слон, носоріг Мерка, гігантський олень та ін.
Хазарськийкомплекс має вік 280-225тис.р. Характерними представниками є шерстистийносоріг, еласмотерій сибірський, хазарський кінь, довгоногий бізон, верблюдКноблоха, сайгак та ін. Цей комплекс свідчить про відкриті простори з різкимконтинентальним кліматом і відповідає зледенінню першої половини середньогоплейстоцену.
Наступнийверхньопалеолітичний чи мамонтовий комплекс охоплює великий інтервал часу відодинцовськго міжльодовиков’я від 225до 10тис.р. Його типовими представниками єтварини, пристосовані до суворих умов існування – мамонти, олені, лосі,вівцебики, зубри, коні, шерстисті носороги, печерні леви. З дрібних ссавцівхарактерні лемінги, степові сурки, пеструшки та ін. Характерне періодичнезмішення видів степової, лісової та тундрової фаун викликане коливанням кліматув міжльодовиков’я та зледеніння.
Сучасний фауністичнийкомплекс склався на протязі останніх 10тис.р після вимирання мамонтів ішерстистих носорогів і розселення сучасних видів тварин по ландшафтним зонам.
Палеофлористичніметоди включають карпологічний, палінологічний (спорово-пилковий) методи ідіатомітовий аналіз. Ці методи являються основними джерелами інформації прозміну палеоклімату і рослинності в четвертинному періоді.
Карпологічнийметод вивчає викопні плоди і насіння рослин. Він дозволяє дуже чітко визначативидовий склад рослинності. Але застосування методу обмежене рідкістю зустрічіплодів і насіння; вони добре зберігаються, головним чином, у викопнихторфянниках.
Палінологічнийметод вивчає пилок і спори рослин, що широко розповсюдженні, не розчиняються уґрунтових водах і значно краще зберігаються у викопному стані, ніж листя,стебла і деревина, і зустрічаються майже у всіх генетичних типах відкладів.
Діатомітовийаналіз заснований на вивченні кременистих залишків діатомітовий водоростей,застосовується для переважно озерних осадків.
Геоморфологічнийметод длястратиграфічного розчленування четвертинних відкладів широко застосовується увсіх районах, де відклади бідні викопною фауною чи флорою і їх вік не може бутивизначений будь-якими іншими методами. Геоморфологічний метод заснований на тісномузв’язку генетичних типів четвертинних відкладів з відповідними формами рельєфу.Він дозволяє за формами рельєфу, їх морфологією і співвідношенням (накладанню,дотичності) говорити про відносний вік відкладів, що складає ці форми. Чимбільш зруйновані форми рельєфу, тим древніший вік відповідних ім. відкладів.Крім того на основі геоморфологічного методу виділяються різновікові комплексиспільних чи дотичних форм рельєфу і відповідних відкладів. У межах кожногокрупного регіону, рівнинного чи гірського, на основі геоморфологічної кореляціїможуть бути виділені 5-6 різновікових комплексів форм рельєфу чи складаючи їхвідкладів від найдревніших і до сучасних. Вік таких комплексів визначається зарідкісними палеонтологічними і археологічними знахідками чи за віком морськихвідкладів, зазвичай надійно датованих фауною морських молюсків.
Археологічнийметод.Викопні рештки існування древньої людини широко поширені на Україні. Вониприурочені до різних за віком і генетичними типами четвертинних відкладів і формамрельєфу і тому можуть використовуватися для стратиграфії четвертиннихвідкладів. Особливо важливе значення мають кісні рештки самої людини, оскількиеволюція наклала відбиток на деякі їх особливості.
Методи визначенняабсолютного віку четвертинних відкладів дозволяють датувати відклади роками,сотнями і тисячами років. Вони засновані на підрахунку рокових ритмів осадконакопичення, природної радіоактивності і перетворення хімічних елементів уфізико-хімічних процесах, що проходять в деяких мінералах, що є у четвертиннихвідкладах.
Списоквикористаної літератури:
1. Макарова Н.В. Четвертичная геология.– М.: МГУ, 2002. – 234 с.
2. Кизельватер Д.С., Раскатов Г.И.,Рыжова А.А. Геоморфология и четвертичная геология.- М.: Недра, 1981.-215с.
3. Кизельватер Д.С., Рыжова А.А. Основычетвертичной геологии.- М.: Недра, 1985.-174 с.