 |
49.Методи біостратиграфічних досліджень.
|
|
|
|
49. Методи біостратиграфічних досліджень.
За предметом досліджень серед біостратиграфічних методів виділяють: макрофауністичний (вивчає морфологію, систематику, розподіл макрофауністичних решток); макрофлористичний (досліджує макрорештки давніх рослин); мікропалеон-тологічний (вивчає мікроскопічні фосилії).
Мікропалеонтологія – це розділ палеонтології, що вивчає мікроскоп-пічні фосилії, які потребують специфічних методів виділення і вивчення. Виникла мікропалеонтологія завдяки широкому застосуванню в природни-чих науках мікроскопа, який дав змогу виявити і вивчити найдрібніші скам’янілості. Початок методу заклала праця Еренберга “Мікрогеологія”, що вийшла 1854 р. Однак розквіт мікропалеонтології припадає на 30-ті роки ХХ століття і пов’язаний передусім з інтенсивним розвитком нафтогазової геології. Об’єкти вивчення мікропалеонтології численні та різноманітні й охоплюють:
• мікроскопічні скелети одноклітинних (форамініфери) і багатоклітинних (остракоди, птероподи) тварин; • фрагменти скелетів макрогруп – спікули губок, сколекодонти (щелепи хробаків), луску і зуби риб, конодонти (зубний апарат гастропод) тощо;
• мікрофітофосилії: оболонки одноклітинних водоростей, репродуктив-ні клітини рослин (спори та пилок), фрагменти тканин рослин;
• проблемні рештки – хітинозої, акритархи;
• мікрокопрофосилії – фекалії безхребетних.
Таке різноманіття об’єктів приводить до того, що власне мікропалеон-тологія розділяється на низку дрібних методів, які відрізняються предметом досліджень, а також підходами до їхнього вивчення та способом виділення із вмісних відкладів.
Мікропалеонтологічні дослідження виконують у такій послідовності:
|
|
|
• відбір зразків;
• лабораторна обробка з використанням різноманітних механічних (дроблення), фізичних і хімічних методик для виділення мікрофон-силій із породи;
• мікроскопічне вивчення мікрофосилій для виявлення морфологічної будови і систематичної приналежності та кількісний підрахунок кожного виду або роду в пробі;
• з’ясування діапазону поширення кожного з таксонів у розрізі і виявлення характеру розподілу та категорії таксона (керівний, характерний, фоновий);
• виділення біостратиграфічних зон за подібними асоціаціями таксонів, що простежені в багатьох розрізах.
Мікрофосилії наявні в породах у великих кількостях. Матеріал політаксонний. Крім того, мікрофосилії – це переважно рештки планктон-них пелагічних тварин або рослинні залишки зі значним латеральним поширенням. Усе це зумовлює широке використання мікропалеонтології для:
• детальної стратифікації розрізів;
• як основу для міжрегіональних і глобальних кореляцій;
• зіставлення різнофаціальних товщ.
Особливе місце серед мікропалеонтологічних методів посідає спорово-пилковий – єдиний з біостратиграфічних методів, який використовують для детального розчленування континентальних товщ, зіставлення порід різного генезису, розчленування четвертинних відкладів на кліматостратиграфічній основі.
50. Амінокислотний метод
Останніми роками з’явився і активно розвивається новий напрям біостратиграфічних досліджень, а саме визначення абсолютного віку порід за хемофосиліями. В основі застосування викопних органічних молекул для визначення часу їхнього утворення є відкрите ще 1848 р. Л. Пастером явище хіральності – здатності молекул (у тім числі й органічних) існувати в двох дзеркально– антиподних формах (молекули – начебто точні аналоги правої та лівої руки в разі відображення в дзеркалі), які також називають оптичними ізомерами, оскільки вони відрізняються одна від одної тим, що обертають площину поляризації світла, яка через них проходить, у протилежні сторони.
|
|
|
Живій природі властива практично абсолютна хіральна чистота: білки вміщують тільки “ліві” амінокислоти, а нуклеїнові кислоти – тільки “праві” цукри.
Хіральна чистота живої природи означає, що десь на певному етапі еволюції земної речовини відбулося порушення чи повне руйнування дзеркальної симетрії передбіологічного середовища. Те, що початкове середовище мало дзеркальну симетрію (однакову кількість правих і лівих ізомерів), підтверджують багаторічні експерименти, які моделюють синтез органічних сполук (амінокислот, цукрів тощо) в умовах, що імітують добіотичну Землю. У цих експериментах синтезується однакова кількість лівих і правих ізомерів. Хіміки називають такі суміші рацемічними, чи рацематами.
Відомо, що хірально чисті сполуки з часом неодмінно перетворюються у рацемічну суміш. У неживій природі процес рацемізації – довільного перетворення лівих молекул у праві й навпаки – відбувається з деякою сталою швидкістю. Тому за відносним вмістом правих амінокислот у викопних органічних рештках можна досить точно датувати час їхнього утворення.
Найпростіше використовувати метод амінокислотної рацемізації як аміностратиграфічний інструмент, що дає змогу з’ясувати відмінність часу утворення відкладів чи їхню синхронність.
Амінокислотний метод найчастіше використовують для стратиграфіч-ного вивчення четвертинних відкладів. Об’єкт досліджень – мушлі молюс-ків. У разі стандартного аналізу визначають від 6 до 10 амінокислот, що є рештками первинних скам’янілих протеїнів, з яких молюски будували свою мушлю. Під час діагенезу відбувається їхній гідроліз із вивільненням амінокислот. В абіотичному середовищі відбувається процес рацемізації, або перетворення вільних L–амінокислот (лівих) у суміш D–(правих) і L–амінокислот. Численні літературні джерела свідчать, що швидкість рацемі-ації, що визначають відношенням D до L, залежить від молекулярної маси фракції, яка складена із вільних і зв’язаних амінокислот. Кінцеві продукти рацемізації мають найбільші значення D/L.
|
|
|
За відмінностями в значеннях D/L, які вимірюють у фауністичних рештках одного і того ж роду, виявляють амінозони в місцевій страти-графічній серії, на підставі яких виконують аміно-стратиграфічні кореляції. Такі кореляції є основою кінетичних моделей рацемізації, які широко використовують в аміногеохронології. Крім часу (віку викопних решток), на реакцію амінокислотної рацемі-зації впливають такі фактори: температура, родова належність, початковий амінокислотний склад, забруднення та інші фізико-хімічні ефекти діагенезу.
Починаючи з верхнього докембрію й для усього фанерозою палеонто-логічні дані використовують під час виділення й обґрунтування страти-графічних підрозділів різних категорій, однак вирішальне значення вони мають для характеристики загальних і регіональних підрозділів. В обґрунту-ванні місцевих стратонів палеонтологічні дані використовують для визначе-ння відносного віку, доповнення фаціальної характеристики і кореляції з загальними і регіональними підрозділами. І навпаки, за допомогою страто-нів загальної категорії, за їхнім біостратиграфічним вмістом упорядковують місцеві стратиграфічні підрозділи за віком і положенням у загальній шкалі.
Випадки, що ускладнюють застосування біостратиграфічного методу: дискретність розподілу палеонтологічних решток, перевідкладення, фаціальна залежність більшості фауністичних і флористичних груп; явище повторної появи у розрізах, подібних за складом комплексів (рекуренція).
Біостратиграфічний метод застосовують лише для розчленування і кореляції осадових товщ.
|
|
|
