Четвертичная геология - Чистяков А.А.
ISBN 5-89118-123-1
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, методы определения абсолютного возраста четвертичных отложений многочисленны и с каждым годом приобретают все большее значение. Появляются новые методы. К ним относится метод электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР), позволяющий датировать карбонаты кальция в кораллах, раковинах моллюсков, фораминиферах, ископаемых костях и зубах. Можно еще упомянуть методы амино-кислотныщ лазерного плавления минерала санидин, содержащегося в отложениях, и др.
Использование изотопных методов иногда позволяет получить не только абсолютный возраст, но и некоторые палеогеографические сведения. Так, для морских четвертичных осадков важным вспомогательным средством климатостратиграфии стали методы определения палеотемператур воды с помощью изотопно-кислородного мето-
176
да. Этот метод основан на изменении соотношения изотопов кислорода 1<Ю и "к) в карбонате раковин планктонных фораминифер при повышении или понижении температуры морской воды, а также ее плотности. Возрастание соотношения 18о/16о происходит при понижении температуры океанических вод и увеличении их плотности во время оледенений, а при повышении температуры в межледнико-вье и уменьшении плотности воды в результате разбавления ее пресными водами тающих ледников наблюдается обратная картина. Этот метод широко применяется при глобальной корреляции разрезов морских и океанических осадков. На основании этого метода была создана изотопно-кислородная стратиграфическая шкала, включающая 19 или 20 стадий потепления и похолодания климата за четвертичный период. В настоящее время она сопоставлена с подразделениями четвертичной системы, выделенными на основании климатостратиграфических и палеонтологических методов.
Измерение содержания радиоизотопов '^Be, широко распространенного в глинистых морских осадках, позволяет определить их принадлежность к ледниковым или межледниковым эпохам. Основой метода является то, что большая часть ^Be на Земле концентрируется в снежно-ледовых покровах в эпохи ледниковий. В течение теплых межледниковий '^Be вместе с талыми водами поступает в океаны, где и фиксируется повышенным содержанием в отдельных слоях глинистых осадков.
Термолюминисцентный метод основан на способности некоторых минералов - флюорита, циркона, полевых шпатов и особенно кварца - к свечению при нагревании от 100 до 400° С. Такое свечение называется термолюминисценцией. Свечение минералов происходит за счет освобождения путем нагрева запасенной энергии -светосуммы, полученной в результате радиоактивного облучения. По термолюминисценции кварцевых зерен устанавливают дозу поглощенной ими радиации и продолжительность ее воздействия до и после захоронения зерен в осадках. Возрастной интервал метода от 25-30 тыс. лет до 1 млн. лет. Однако более или менее надежные результаты он дает до 300 тыс. лет. Наиболее благоприятными для определения возраста термолюминисцентным методом являются лессы, погребенные почвы и морены, содержащие кварц в достаточном количестве. В последнее время этот метод явился основой для разработки более усовершенствованного метода - оптически стимулированной люминисценции (ОСЛ).
17.2-5. Палеомагнитный метод
Геофизическими исследованиями было установлено, что магнитное поле Земли многократно меняло свою полярность, т.е. северный и южный полюсы менялись местами через относительно короткие интервалы времени. Это явление называется инверсией геомагнитного поля. Инверсии поля могут быть определены по остаточной намагниченности минералов, отражающей положение северного и южного полюсов во время отложения осадков. Остаточная намагниченность хорошо определяется по ориентировке ферромагнитных минералов -магнетита, титаномагнетита, гематита, пирротина, заключенных в изверженных и осадочных породах. В извереженных породах минералы приобретают первичную намагниченность по направлению геомагнитного поля во время застывания лавовых потоков, а в осадочных породах - при осаждении в воде ферромагнитных зерен.
На основании измерения первичной или остаточной намагниченности пород создана палеомагнитная шкала, в которой выделяются эпохи, характеризующиеся то прямой, то обратной полярностью, названные по именам первых исследователей. Большая часть четвертичного периода характеризуется прямой полярностью (эпоха Брюнес) и лишь для самых ранних его этапов, как и для всего плиоцена, характерна обратная полярность (эпоха Матуяма). Эпохи подразделяются на кратковременные эпизоды или экскурсы, являющиеся основными магнитохроностратиграфическими реперами для четвертичных отложений. Они названы по местности, где впервые были установлены (Блейк, Лашами и др.). Экскурсы - это пульсивные колебания с большой амплитудой в направлении магнитного поля, когда неполная или полная инверсия поля происходит за короткие (1000-10 ООО лет) промежутки времени. В эпохе Брюнес выделяется 12 таких экскурсов, а в эпохе Матуяма 10. Возраст границ палеомагнитных подразделений, отражающих общие планетарные изменения геомагнитного поля, установлен радиологическими датировками. Поэтому они могут служить достаточно надежными реперами при стратиграфическом расчленении и корреляции разрезов четвертичных отложений особенно удаленных территорий, так как изменения геомагнитного поля происходили практически одновременно на всей планете.
