Общая стратиграфическая шкала фанерозоя. Венд, палеозой и мезозой. Учебное пособие

В учебном пособии рассматриваются общие (стандартные) стратиграфические шкалы венда, палеозойских и мезозойских систем. Приводится краткая история создания шкалы; перечисляются ее отделы, ярусы и зоны; сообщаются критерии их выделения; разбираются различные варианты деления систем и их обоснования. Рассматриваются лимитотипы границ, оценивается состояние сущестеующих стратиграфических эталонов для ярусных и, частично, зональных подразделений. Освещается современное состояние стратиграфических стандартов фанерозоя, а также дискуссионные вопросы и причины возникающих разногласий. Предлагаются пути дальнейшего совершенствования общей стратиграфической шкалы.

Для студентов геологических, горных и географических специальностей. Может служить также справочником по проблемам общей стратиграфической шкалы.

Стратиграфия (лат. stratum — слой, grapho — описание), несмотря на множество различных определений предмета этой науки, в целом понимается как дисциплина, в центре внимания которой находятся пробл

емы сначала расчленения вулканогенно-оса-дочной оболочки Земли на отдельные части, тела, слоистые комплексы, а затем их корреляции во времени.
Последовательность слоев в конкретном разрезе позволяет определить их отношение друг к другу по возрасту (принцип Н. Стено). Установление одновозрасткости слоев из разных разрезов (стратиграфических колонок), т. е. хронологическая корреляция, возможно в тех случаях, когда в этих слоях обнаруживаются особенности строения или состава слагающих пород либо приуроченные к ним органические остатки, которые характеризуют одинаковые стадии направленного изменения во времени. Если такую роль играют просто изменения литологических (петрографических) признаков, то стратиграфическая корреляция сводится к наиболее простому случаю — опознанию повсеместно образованного слоя; в этом заключается принцип А. Вернсра, самый старый в истории стратиграфии, но и самый очевидный. Когда для сопоставления мы используем органические остатки и следы жизни прошлого, которая прошла в общем необратимый путь эволюции (принцип В. Смита), точность и надежность сопоставления разрезов, в том числе различных по составу, существенно возрастает. При этом возникает возможность достоверно построить уже длинную цепь последовательных интервалов разреза стратисферы (геологического времени), наполнив каждый из них вещественным, в частности палеонтологическим, содержанием. Наконец, новый шаг в синхронизации объектов стратисферы, т. е. слоев разного порядка, возможен с использованием результатов процесса, идущего с заведомо постоянной скоростью. На эту роль больше всего пока что подходит распад некоторых природных изотопов химических элементов, продукты которого накапливаются в горной породе. По соотношению исходных и конечных продуктов определяется «изотопный» возраст слоев, который обычно выражают в годах, иначе говоря, соотносят с современным периодом обращения Земли вокруг Солнца. Однако следует учитывать, что в геологическом прошлом этот период и его отношение к скорости радиоактивного распада могли быть другими.
Нередко полагают, что понятие геологического времени — породы и их залегание — выражают события, постоянно протекающие во времени. Однако в представленном выше ряду из трех способов стратиграфической или хронологической корреляции каждый новый способ или принцип означал введение внешнего измерителя, независимого от хода процесса и отдельных его состояний. Состав ископаемой фауны (флоры) в пласте не зависит (конечно, относительно) от состава пласта; состав изотопной системы (например, Rb— Sr) не зависит (почти) ни от того, ни от другого. В этом смысле мы имеем право пользоваться для геологических целей понятием «абсолютного времени» (идеально полного разреза) и представлять его как некую ось, которая может быть проградуирована либо произвольно, путем нанесения на нее условных и неравномерно располагаемых делений, либо в постоянных, равных друг другу единицах. Совокупность этих делений составляет стратиграфическую шкалу.
Вопросы построения стратиграфической шкалы, пользования ею для временной корреляции горных пород, отражающих события и состояния прошлого, составляют хроностратиграфию. Это часть стратиграфии, устанавливающая хронологическое соответствие интервалов геологического разреза между собой или с избранным их эталоном, т. е. стратотипом, в пределах интересующего нас пространства или всей земной коры.
За рамками хроностратиграфии остаются еще многие стратиграфические и истори-ко-геологические проблемы; среди них — рациональные способы выделения вещественных тел (толщ, свит, серий); историческая этапность в развитии как литосферы и конкретных ее областей, так и биосферы либо отдельных групп животных и растений. Здесь мы должны еще раз подчеркнуть важность отделения хронологии от собственно истории, в том числе истории геологической, изучение которой обязательно включает всякого рода периодизацию событий. Необходимость такого разделения не всегда осознается специалистами-стратиграфами. Связано это непонимание с историей становления стратиграфической шкалы фанерозоя.
Первоначально шкала фанерозоя была составлена из отрезков разреза, действительно выражавших результаты этапов геологических событий в опорных (стратотипичес-ких) регионах или обособленных многократными преобразованиями их древнего населения. Стратотипическими для МСШ стали геологические разрезы ряда стран, в которых раньше других получила развитие геологическая наука.
Каркас ныне действующей стратиграфической шкалы фанерозоя сложился в 1820-1840-х годах на материале нескольких стран Европы (Франция, Германия, Англия, Россия и др.), отчасти Северной Америки, вслед за внедрением в геологическую практику метода корреляции по палеонтологическим данным, иначе — биостратиграфического метода. Сравнительная общность фанерозойской истории европейских стран позволила геологам XIX в. прийти к соглашению относительно главных и ряда второстепенных рубежей геологической истории. Конечно, такому соглашению предшествовал полувековой период дискуссий, иногда острых конфликтов, завершавшихся компромиссами. Одни авторы добивались максимально «естественного» построения шкалы, наибольшего соответствия ее ходу событий и революционных перестроек, но не могли выйти при этом за рамки субъективных оценок роли тех или иных поворотных моментов; границы естественных периодов ими неоднократно пересматривались. Другие, получив надежную возможность коррелировать слои по времени их образования, подчеркивали относительность всех стратиграфических рубежей и условный характер всей стратиграфической лестницы: компромиссы им удавались лучше.
После пршжгия стратиграфической шкалы в конце XIX — начале XX в. на нескольких сессиях Международного геологического конгресса эта шкала формально стала международной (МСШ), однако до сих пор фактически согласована не полностью даже в основном ряду единиц, а границы их проводятся по-разному. Главным субъективным препятствием к завершению МСШ остается убеждение многих геологов-стратиграфов в том, что она должна максимально отразить историю геологического развития Земли. Это убеждение зафиксировано, в частности, в «Стратиграфическом кодексе» (СК) СССР—России 1992 г. и во всех предшествующих ему руководствах: «Общие стратиграфические подразделения... отражают общие закономерности (этапность) развития лито- и биосферы в тесном их взаимодействии между собой и с другими оболочками планеты» (СК, 1992, с. 25). Нетрудно понять, что на пути, предписанном СК, нас ждут бесконечные переделки шкалы, связанные со стремлением приблизить ее к столь же бесконечно познаваемым этапам геологической истории. Конечно, есть и объективные трудности: нам нужна не любая произвольная шкала, а такая, рубежи которой действительно распознаются как можно точнее, надежнее и шире в каменной летописи разных регионов мира. Поиски таких границ в разрезах, доказательство различными способами действительной синхронности этих границ — основная и весьма трудоемкая часть операций по созданию мировой геохронологии. Но лишь только после этого можно будет уверенно обращаться с вопросами собственно геологической истории, в том числе ее эташюсти и цикличности.
Еще одно важное требование к МСШ — ее стабильность, следование соглашениям и сложившимся традициям, что вытекает из функции МСШ как международного профессионального языка. Конечно, могут быть построены и действительно составляются региональные либо национальные стратиграфические шкалы; важно, однако, уметь перевести их с частного языка на международный, после чего в перспективе можно будет отказаться от первых полностью. Совершенно очевидно, что конвективный (согласительный) принцип построения шкалы входит в противоречие со стремлением ревизовать ее на основе каких-либо новых, уточненных представлений об историческом ходе событий и его этапности.