Кам’яновугільних відкладів Донецького басейну

3.1 Геохронологічна шкала

Мета: вивчити геохронологічну шкалу з точністю до системи (періоду)

Геохронологія (гео - Земля, хронос – час) займається обліком геологічного часу і досліджується відносним та абсолютним методами.

Геохронологічна шкала відносного геологічного віку дає уявлення про послідовність накопичення гірських порід, яка відповідає певним етапам розвитку Землі. Вона складена на основі розчленування товщі порід, які складають земну кору методами відносної і абсолютної геохронології. До методів відносної геохронології відносяться палеонтологічний, стратиграфічний і палеомагнітний, абсолютної геохронології – свинцево-гелієвий, калій-аргоновий та ін.

Відносна геохронологія базується на даних, одержаних при вивченні змінень органічного світу (флори, фауни) в процесі еволюційного розвитку під впливом комплексу різнопланових умов, що змінюються в плині часу. Це дозволяє поділити геологічну історію Землі на два еони: криптозойський (переважно абіогенний) і фанерозойський (біогенний). В свою чергу, криптозойський еон поділяється на архейську і протерозойську ери, а фанерозойський – на палеозойську, мезозойську і кайнозойську ери. Ери, в свою чергу, поділяються на періоди (системи), які розділені на відділи (епохи). Тривалість геологічного часу і вік гірських порід визначаються по виключно стабільній швидкості розпаду радіоактивних елементів. Це дуже важливо, тому що цим методом можна точно датувати вік будь-якої породи комплексу порід геохронологічної шкали.

Відносними є палеонтологічний (вивчення скам’янілостей, відбитків, залишків спор та пилку тощо) та стратиграфічний (вивчення послідовності залягання шарів гірських порід) методи, у меншій мірі використовується палеомагнітний (збереження намагніченості гірських порід із стародавніх часів).

Абсолютними є методи, що визначають вік порід за розпадом радіоактивних елементів, ядра яких нестійкі і розпадаються із суворо визначеною для кожного з них швидкістю, даючи початок новим елементам – продуктам їх радіоактивного розпаду.

Знаючи швидкість радіоактивного розпаду, визначивши відносну кількість вихідної радіоактивної речовини, що міститься у мінералі і кінцевих продуктів його розпаду, підраховується час, що пройшов з моменту його утворення і тому вік всієї гірської породи. Сюди відносяться методи гелієвий (підрахунок гелію, що утворюється при радіоактивному розпаді урану і торію), свинцевий (підрахунок свинцю, що утворюється при радіоактивному розпаді урану і торію як кінцевий продукт), аргоновий (підрахунок аргону, що утворюється при перетворенні радіоактивного ізотопу калію в аргон), радіо-вуглецевий тощо.

Кожен еон поділений на ератеми (комплекс гірських порід, які утворюються за цей час) та ери (час, необхідний для утворення цього комплексу), системи (комплекс гірських порід) та періоди (час, необхідний для утворення порід системи), відділи (комплекс гірських порід) та епохи (час, необхідний для утворення порід відділу), яруси (комплекс гірських порід) та віки (час для утворення порід ярусу).

Таким чином, в геохронологічної шкалі (таблиця 6) об’єднані як стратиграфічні, так і вікові показники.

Таблиця 6 – Геохронологічна шкала

Еон	Еротема, ера, тривалість, млн. років	Система, період, колір, тривалість млн. років	Відділ, епоха
Фанерозой (фанеро – явна, зой-життя)	Кайнозой (кайнос – нове, зой – життя) KZ	Антропогенова Q (А), сіро-жовтий, 1-1,5	сучасний - QIV
верхній - QІІІ
середній - QІІ
нижній - QІ
Неогенова N, лимонно-жовте, 25	пліоцен – N2
міоцен – N1
Палеогенова P, жовто-гаряча, 41	олігоцен – Р3
еоцен - Р2
палеоцен - Р1
Мезозой (мезос – середнє, зой – життя) MZ	Крейдяна K, зелене, 70	верхній – К2
нижній – К1
Юрська J, синє, 55-58	верхній – J3
середній – J2
нижній – J1
Триасова T, бузкове, 45	верхній – Т3
середній – Т2
	нижній – Т1
Палеозой 570 (палео – стародавнє, зой – життя) PZ	Пермська P, цегляно-коричневе, 45	верхній Р2
нижній Р1
Кам’яновугільна С, сіре, 65-70	верхній – C3
середній – C2
нижній – C1
Девонська D, коричневе, 55-60	верхній – D3
середній – D2
нижній – D1
Силурийська S, болотно-зелене, 30-35	верхній – S2
нижній – S1
Ордовикська O, оливково-зелене, 60-70	верхній – О3
середній – О2
нижній –О1
Кембрийська Є, синьо-зелене, 70-80	верхній – Є3
середній – Є2
нижній – Є1

Продовження таблиці 6

Криптозой (крипто - сховане, зой – життя)	Протерозой 2100 (рожевий) (протеро – раннє, зой – життя) РR		верхній - РR3
cередній – РR2
нижній – РR1
Археозой 1800 (червоний) (архео – первинне, зой – життя) AR	Підрозділи мають місцеве значення

 

3.2 Стратиграфія кам’яновугільних відкладів Донецького басейну

Автором стратиграфії кам’яновугільних відкладень Донбасу є російський вчений професор Леонід Іванович Лутугін. Із усіх порід вугленосної товщі Донбасу тільки вапняки містіть фауну (залишки тварин), по котрим можливо визначити вік вапняків. Л.І. Лутугін виділив 15 пластів вапняків із різних частин вугленосної товщі, які розрізняються між собою за кольором, потужністю, складом, наявністю фауну та іншим ознакам вільно діагностуються у польових умовах і поклав їх в основу світ.

Кам’яновугільна система підрозділяється на 3 відділи: верхній – С₃, середній – С₂, нижній – С₁, які в свою чергу, підрозділяються на 15 світ (5 в нижньому відділі, 7 – у середньому і 3 – у верхньому).

Потрібно знати, що границі між світами проведено по маркіруючим вапнякам, які мають значне поширення на території басейну і стабільно ідентифікуються в геологічних розрізах (їх індекси від А₁ до Р₁). Розріз кожної світи починається із світного вапняку (наприклад, L₁) і закінчується світним вапняком наступної світи (М₁). Потужність світ коливається від 250 до 900 м. Вапняки позначаються у світах великими літерами, а вугільні пласти – маленькими літерами латинського алфавіту. Нумерація пластів вугілля та вапняків здійснюється знизу уверх.

Кожна свита фіксується латинськими літерами, що означають вапняки (наприклад М₇) та пласти вугілля (наприклад m₃).

Свити верхнього відділу: С₃¹, С₃², С₃³

Свити середнього відділу: С₂¹, С₂², С₂³, С₂⁴, С₂⁵, С₂⁶, С₂⁷

Свити нижнього відділу: С₁¹, С₁², С₁³, С₁⁴, С₁⁵.

Стратиграфія кам’яновугільних відкладів Донбасу відображується в таблиці 7

Деякі вугільні пласти мають особливу назву. Так, в Алмазно-Марьївському вугленосному районі вугільний пласт h₁₁ називається «Бабаковський», k₃ – «Бероль», k₈ – «Сплінт», l₃ – «Павловський», l₅ – «Атаман» та ін. Деякі з потужних і витриманих товщ пісковиків можуть мати особисту назву (у Лисичанському вугленосному районі піщаник k₁Sk₂ – «табачковий», k₉SL₁ «рубіжний» та ін).

Таблиця 7 – Стратиграфія кам’яновугільних відкладів

Донецького басейну

Система	Відділ	Світа	Індекси вапняків і вугілля, відповідно
Кам’яновугільна С	верхній С3	С33 араукаритова	P, p
С32 авілівська	O, o
С31 ісаївська	N, n
середній С2	С27 горлівська	M, m
С26 алмазна	L, l
С25 кам’янська	K, k
С24 безвугільна	I, i
С23 смолянинівська	H, h
С22 моспинська	G, g
С21 мандрикінська	F, f
нижній С1	С15 амвросіївська	E, e
С14 бешевська	D, d
С13 самарська	C, c
С12 грабовська	B, b
С11 вапнякова	А, a

Умовні позначення

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4