Что изучает стратиграфия?

Горные породы - это своего рода страницы летописи нашей планеты. Несмотря на отрывочные данные, геологическая история прослеживается в прошлое на много лет. Эта цифра соответствует возрасту самых древних известных пород. Идеальными хранителями истории прошлого являются осадочные породы, так как они позволяют восстанавливать условия своего отложения.

Ключи к прошлому. Раздел исторической геологии, изучающий последовательность формирования горных пород (1), получил название стратиграфии. Применение в стратиграфии различных методов позволило составить общую сводную стратиграфическую колонку, которая отражает весь ход напластования пород - от древнейших до самых молодых.

1. Как только осадочные, метаморфические или изверженные породы выводятся на поверхность, начинается цикл осадконакопления (независимо от периода геологической истории). Это может произойти в результате горообразования - складчатости и блоковых движений - или вертикального поднятия суши, освободившейся от ледяной нагрузки после ледникового периода.

Породы на поверхности сразу подвергаются воздействию химического и физического выветривания, быстро сносятся и откладываются в других местах. Некоторые черты таких аккумулятивных образований определенно говорят об условиях их накопления и типе исходных горных пород. По ним можно установить также, отложились ли они в пустыне, в болоте, на дне озера или моря. Например, черные глинистые сланцы, образовавшиеся из тонкого ила, свидетельствуют о теплом влажном климате и спокойных условиях накопления.

После осаждения рыхлые породы со временем превращаются в отвердевшие окаменелые породы. Затем они могут подвергнуться сжатию и нагреванию и превратиться в метаморфизованные породы или даже переплавиться, обретя облик изверженной породы. К агентам эрозии относятся реки (1), атмосферные осадки (2) мороз (3), ледники (4), ветер (19), волны (8) и сила тяжести (17). Перенос осуществляется ледниками (5), реками (6), ветром (21) и океаническими течениями (20). Осадки могут откладываться в реках (7), дельтах (9) лагунах (10), озерах (12), пустынях (14), на коралловых рифах (15), в мелких и глубоких морях (16, 22).

С появлением концепции униформизма, выдвинутой шотландским геологом Дж. Геттоном (1726-1797), геология наконец избавилась от толкования библейских текстов при объяснении прошлого Земли. Эта концепция была изложена Геттоном в его работе «Теория Земли», опубликованной в 1795 г. Она состояла в том, что природа современных геологических процессов в основе своей подобна геологическим процессам прошлого, а складки и наклонное залегание пластов горных пород вызваны не катастрофами, подобными землетрясениям, а постепенными сжатиями внутри Земли.

Униформизм подразумевает, что характерные черты денудации (разрушения и сноса горных пород), транспортировки и накопления осадков оставались неизменными на протяжении всей геологической истории. Следовательно, признаки этих процессов легко обнаружить в осадочных породах, отложившихся миллионы лет назад. Значит, и события прошлого лучше объяснять, сравнивая их с процессами, протекающими у нас на глазах. По словам Геттона, «настоящее - ключ к прошлому».

Останцы и столовые возвышенности (мезы) в долине Монументов, Колорадо, хранят в себе историю разных геологических эпох. Слои горных пород, выходящие на склонах этих возвышенностей, можно мысленно протянуть по всей площади, хотя между обнажениями эти породы уже уничтожены.

По размаху эрозионного размыва с Колорадским плато может сравниться только несколько районов в мире. Здесь прорезаны и размыты толщи пород мощностью в несколько сот метров. От них остались лишь изолированные плосковершинные выходы. Не все из них сложены осадочными породами; некоторые представляют собой затвердевшие заполненные лавой кратеры древних давно разрушенных вулканов.