Стратиграфия и геологическое время

Кратко о главном

В ненарушенном залегании нижний слой старше верхнего; всё, что пересекает слои, — разломы, интрузии, поверхности размыва, — моложе их.
Разрез неполон: на несогласиях выпадают миллионы лет. Возраст пород выше и ниже несогласия показывает, сколько времени не записано.
Численный возраст дают радиоактивные часы: $t = \ln(1 + D^*/P)/\lambda$ . Надёжнее всего датируются вулканические пеплы и интрузии; обломочные зёрна несут возраст области сноса, а не отложения.
Время делят на эоны, эры, периоды, эпохи и века, толщи — на эонотемы, эратемы, системы, отделы и ярусы. Возраст границ уточняется; по шкале версии 2026/06 фанерозой начался 538,8 млн лет назад, мезозой — 251,902, кайнозой — 66,0.
Литологические границы скользят во времени (диахронны), биостратиграфические и хроностратиграфические близки к линиям времени. Корреляция «песок с песком» может соединить разновозрастные тела.
Геометрию слоёв задаёт баланс пространства для осадков (погружение плюс изменение уровня моря) и поступления осадков: он определяет трансгрессии, регрессии и границы секвенций.

Ключевые соотношения

P = P_0\,e^{-\lambda t},\qquad t_{1/2} = \frac{\ln 2}{\lambda}

закон радиоактивного распада и период полураспада

t = \frac{1}{\lambda}\ln\left(1 + \frac{D^*}{P}\right)

возраст по накопившемуся радиогенному дочернему изотопу

\dot A = \dot S + \dot E

скорость создания пространства для осадков: погружение плюс эвстатическое изменение уровня моря

Где чаще всего ошибаются

Принимать возраст обломочных зёрен — например, цирконов из песчаника — за возраст отложения: он показывает лишь, что порода не древнее самого молодого зерна.
Коррелировать пласты по сходству пород без учёта возраста: одинаковые песчаники в двух скважинах могут быть разновозрастными, а разные — одновозрастными.
Считать разрез непрерывным: перерывы и размывы скрывают миллионы лет, и средняя скорость накопления «через перерыв» занижена.
Брать возраст границ из старых таблиц: шкалу уточняют, и в отчёте указывают её версию.
Путать «нижний — верхний» (толщи) и «ранний — поздний» (время): «нижнеюрские отложения», но «раннеюрская эпоха».

После урока вы сможете

применять принципы стратиграфии и восстанавливать по разрезу последовательность отложения, деформаций, размывов и разломов;
различать типы несогласий, оценивать по возрасту пород время, выпавшее на несогласии, и объяснять значение несогласий для ловушек и покрышек;
рассчитывать возраст по закону радиоактивного распада, проверять его по двум изотопным системам и оценивать возраст горизонта между датированными прослоями;
пользоваться шкалой геологического времени: ранги подразделений, главные границы и их возраст по действующей международной шкале;
различать литостратиграфические, биостратиграфические и хроностратиграфические подразделения и объяснять, почему границы пластов не совпадают с линиями времени;
связывать погружение, колебания уровня моря и поступление осадков с геометрией слоёв — основы секвентной стратиграфии.

Принципы стратиграфии: что раньше, что позже

Осадки накапливаются слой за слоем, и в этом простом факте заложены главные правила чтения разреза. Первые три из них сформулировал в 1669 году датский естествоиспытатель Нильс Стенсен, известный как Николай Стено:

Закон последовательности напластования (law of superposition): в ненарушенном залегании каждый слой моложе подстилающего и древнее перекрывающего.
Первичная горизонтальность (original horizontality): осадки отлагаются почти горизонтально, поэтому круто наклонённые и смятые слои деформированы после отложения. Исключения — косые слойки, склоны дельт и рифов, где первичный наклон достигает десятков градусов.
Латеральная непрерывность (lateral continuity): слой продолжается во все стороны, пока не выклинится, не сменится другой породой или не будет срезан; одинаковые слои по разные стороны долины или разлома — части одного слоя.

Позже к ним добавились ещё несколько правил:

Секущие соотношения (cross-cutting relationships): разлом, трещина, интрузия или поверхность размыва моложе всех пород, которые они пересекают.
Включения (inclusions): обломки породы древнее слоя, в который они попали, — галька гранита старше конгломерата, в котором лежит.
Последовательность фаун (faunal succession): ископаемые сменяют друг друга в разрезе в определённом и повсюду одинаковом порядке, поэтому по ним сопоставляют удалённые разрезы (раздел о биостратиграфии).
Актуализм (uniformitarianism): размыв, перенос и отложение, которые мы наблюдаем сегодня, действовали и в прошлом, поэтому современные реки, дельты и рифы помогают понять древние. Скорости и масштабы при этом могли быть иными, а редкие события — паводки, оползни, извержения — оставляют в разрезе непропорционально много следов.

СхемаУсловный разрез для восстановления последовательности событий (схема): наклонённые слои 1–3 и разлом Р1 срезаны поверхностью размыва, на ней лежат горизонтальные слои 4–6 с прослоем вулканического пепла в слое 5; разлом Р2 смещает слои 4 и 5, но не слой 6.

Как прочитать разрез на рисунке

1
Самые древние — слои 1, 2 и 3
Они отложились горизонтально в этом порядке (закон напластования), а наклон приобрели позже (первичная горизонтальность).
2
Разлом Р1
Смещает слои 1–3 и срезан поверхностью размыва: он моложе слоя 3 и древнее размыва. Наклон слоёв тоже произошёл в этом промежутке; что было раньше — наклон или разлом, — по рисунку не определить: для этого смотрят, наклонён ли сам разлом вместе со слоями.
3
Подъём и размыв
Поверхность, срезающая наклонённые слои и разлом, — угловое несогласие: после наклона район был поднят и размыт, а затем снова погрузился ниже уровня отложения осадков.
4
Слои 4–6
Лежат горизонтально на поверхности размыва. В песчанике 4 есть галька пород 1–3 — по правилу включений она древнее слоя 4. Выше — глины 5 с прослоем пепла, затем песчаник 6.
5
Разлом Р2
Смещает слои 4 и 5, но не слой 6: он моложе слоя 5 и древнее слоя 6. Возраст пепла, определённый по изотопам, — наибольший возможный возраст разлома: разлом не древнее пепла.

Итог: отложение слоёв 1, 2, 3 → наклон и разлом Р1 → подъём и размыв → отложение слоёв 4 и 5 с пеплом → разлом Р2 → отложение слоя 6. Тем же способом по сейсмическим разрезам и скважинам восстанавливают историю ловушек: когда наклонились пласты, когда работали разломы и когда отложилась покрышка (время формирования ловушек).

Несогласия и выпавшее время

Осадки накапливаются не непрерывно. Поверхность, на которой более молодые породы лежат на заметно более древних, называют несогласием (unconformity): она разделяет периоды отложения, между которыми осадки не накапливались или ранее отложенные были размыты. Промежуток времени, не представленный в разрезе породами, — стратиграфический перерыв (hiatus).

Типы несогласий

Тип: Угловое несогласие (angular unconformity)
Что видно: молодые слои лежат на срезанных наклонённых или смятых слоях
Что произошло: отложение, деформация, подъём и размыв, новое погружение и отложение

Тип: Параллельное несогласие с размывом (disconformity)
Что видно: слои выше и ниже параллельны, граница неровная, на ней галька, следы выветривания
Что произошло: подъём без наклона, размыв, новое отложение

Тип: Скрытое несогласие без следов размыва (paraconformity)
Что видно: граница выглядит как обычная поверхность напластования
Что произошло: долгий перерыв без отложения; выдаёт его прежде всего возраст пород — пропуск биостратиграфических зон

Тип: Несогласие на фундаменте (nonconformity)
Что видно: осадочные породы лежат на магматических или метаморфических
Что произошло: фундамент был выведен на поверхность и размыт, затем перекрыт осадками

Тип	Что видно	Что произошло
Угловое несогласие (angular unconformity)	молодые слои лежат на срезанных наклонённых или смятых слоях	отложение, деформация, подъём и размыв, новое погружение и отложение
Параллельное несогласие с размывом (disconformity)	слои выше и ниже параллельны, граница неровная, на ней галька, следы выветривания	подъём без наклона, размыв, новое отложение
Скрытое несогласие без следов размыва (paraconformity)	граница выглядит как обычная поверхность напластования	долгий перерыв без отложения; выдаёт его прежде всего возраст пород — пропуск биостратиграфических зон
Несогласие на фундаменте (nonconformity)	осадочные породы лежат на магматических или метаморфических	фундамент был выведен на поверхность и размыт, затем перекрыт осадками

Тип несогласия может меняться вдоль одной поверхности: там, где край бассейна поднимался и наклонялся, она угловая, а к центру бассейна угол между слоями исчезает, перерыв сокращается, и поверхность переходит в согласное залегание.

СхемаЧетыре типа несогласий (схема): угловое, параллельное с размывом, скрытое без следов размыва и несогласие на фундаменте. Оранжевая линия — поверхность несогласия.

В скважине несогласие распознают по нескольким признакам: резкой смене угла падения слоёв на имиджах и наклонометрии (угловое несогласие, как измеряют падение); выпадению биостратиграфических зон; конгломератам, корам выветривания и карсту на границе, а при долгом перерыве без размыва — уплотнённому дну с минеральными корками и конкрециями; скачку зрелости органического вещества (Нефтематеринские породы, созревание и миграция); скачку плотности и скорости волн, если породы под несогласием были когда-то погружены глубже и сильнее уплотнены. На сейсмических разрезах под угловым несогласием видны срезанные отражения (Интерпретация сейсмических разрезов).

Расчётный примерСколько времени выпало на несогласии

Исходные данные (условные)

Ниже поверхности размыва: песчаники с аммонитами батского яруса средней юры: 168,2–165,3 млн лет назад
Выше: глины с фораминиферами альбского яруса нижнего мела: 113,2–100,5 млн лет назад
Возраст границ ярусов: по Международной хроностратиграфической шкале, версия 2026/06

Решение

Наименьший перерыв — если под несогласием сохранились самые молодые батские слои, а над ним лежат самые древние альбские: $165{,}3 - 113{,}2 = 52{,}1$ млн лет.
Наибольший — если ниже сохранились только древнейшие батские слои, а выше лежат самые молодые альбские: $168{,}2 - 100{,}5 = 67{,}7$ млн лет.
В разрезе нет келловейского яруса, всей верхней юры (от 161,5 до 143,1 млн лет назад) и нижнего мела до альба. Для сравнения: вся средняя юра длилась $174{,}7 - 161{,}5 = 13{,}2$ млн лет.

Ответ: На несогласии выпало от 52,1 до 67,7 млн лет — в несколько раз больше, чем длилась вся средняя юра.

Что это значит. Точность ограничена разрешением биостратиграфии — здесь ярусом длительностью от 3 до 13 млн лет; более дробные зоны сузили бы диапазон. Такие пропуски обычны: на краях бассейнов в разрезе часто не записано больше времени, чем записано. Практическое следствие: нельзя считать среднюю скорость накопления по возрастам, разделённым несогласием, и нельзя прослеживать пласт через несогласие как непрерывный — под ним он может быть срезан. Данные примера условные.

Несогласия в недрах Казахстана

На юге Прикаспийской впадины, в зоне Каратон — Тенгиз, карбонатные постройки высотой в сотни метров, сложенные породами от верхнего девона до башкирского яруса среднего карбона, с несогласием перекрыты тонкими нижнепермскими глинами. Значит, на вершинах построек не записано как минимум 16 млн лет — от конца башкирского века (315,2 млн лет назад) до начала перми (298,9).
На юго-востоке впадины, на склоне Южно-Эмбинского поднятия, предъюрское несогласие срезает часть подсолевой карбонатной платформы вместе с кунгурской соляной покрышкой, поэтому в оценке ресурсов начала 2000-х годов перспективы новых открытий там признаны низкими.
На Мангышлаке юрская толща, в нижней части которой лежат продуктивные песчаники Узеня и Жетыбая, с несогласием перекрывает пермско-триасовые породы, деформированные до начала юры.

Ловушки. Коллектор, срезанный несогласием и перекрытый глинами, образует стратиграфическую ловушку (ловушки под несогласием).
Коллекторы. Под поверхностью размыва карбонаты и породы фундамента выщелачиваются и выветриваются; карст и трещины могут дать хороший коллектор.
Покрышки. Размыв может уничтожить покрышку, и залежь под ней не сохранится.
Пути миграции. Пористые породы на поверхности несогласия проводят нефть и газ на большие расстояния.
История погружения. Размытую толщу надо учесть, иначе кривая погружения и созревание материнской породы будут рассчитаны неверно (кривые погружения).

Почему средняя скорость зависит от интервала

Если считать скорость накопления осадков по всё более длинным интервалам, она получается всё меньше: в длинный интервал попадает больше перерывов и размывов. Современная дельта за год может нарастить слой в сантиметры, а средняя скорость накопления того же бассейна за десятки миллионов лет — десятки метров за миллион лет, то есть сотые доли миллиметра в год. Противоречия нет: большую часть времени в каждой точке осадки не накапливаются или размываются.

Относительный и численный возраст: радиоактивные часы

Принципы стратиграфии дают относительный возраст (relative age): что древнее, что моложе. Численный, или абсолютный, возраст (numerical age) — сколько лет назад — дают радиоактивные изотопы. Ядра радиоактивного, материнского, изотопа самопроизвольно распадаются и превращаются в дочерний; за единицу времени распадается постоянная доля оставшихся ядер, и на этот темп практически не влияют ни температура, ни давление, ни химическая связь. Это и делает распад часами — радиоизотопным датированием.

Закон радиоактивного распада и возраст по накопленному дочернему изотопу

P = P_0\,e^{-\lambda t}, \qquad t_{1/2} = \frac{\ln 2}{\lambda}, \qquad t = \frac{1}{\lambda}\ln\left(1 + \frac{D^*}{P}\right)

где:

$P_0,\ P$ число атомов материнского изотопа в минерале в момент его образования и сейчас, атомы (или моли)
$D^*$ число атомов радиогенного дочернего изотопа, накопившихся за время $t$ : $D^* = P_0 - P$ , атомы
$\lambda$ постоянная распада — доля ядер, распадающихся за единицу времени, год⁻¹
$t_{1/2}$ период полураспада: время, за которое распадается половина материнских ядер, лет
$t$ возраст — время, прошедшее с закрытия системы, лет

Единицы: $\lambda$ и $t$ во взаимно обратных единицах (год⁻¹ и годы); $D^*/P$ — отношение чисел атомов; ln — натуральный логарифм

Справедливо, если

система закрыта: после образования минерала материнский и дочерний изотопы в него не приходили и из него не уходили;
дочернего изотопа в начале не было или его начальное количество известно (иначе — метод изохрон, раздел для углублённого изучения);
каждый распад даёт атом именно этого дочернего изотопа; у ⁴⁰K в ⁴⁰Ar превращается лишь около 10 % распадов (остальные дают ⁴⁰Ca), поэтому для калий-аргонового возраста $D^*/P$ делят на эту долю;
постоянная распада известна точно; возраст отсчитывается от момента, когда минерал остыл настолько, что дочерний изотоп перестал из него уходить.

Выражение для возраста следует из $D^* = P_0 - P = P\,(e^{\lambda t} - 1)$ . За каждый период полураспада материнского изотопа становится вдвое меньше: после одного остаётся половина, после двух — четверть, после трёх — восьмая часть, а отношение $D^*/P$ равно 1, 3 и 7. Метод пригоден, пока отношение можно точно измерить: изотопы с долгим периодом полураспада датируют древние породы, с коротким — молодые.

РасчётДоли материнского (

P/P_0

) и накопившегося дочернего (

D^*/P_0

) изотопов в зависимости от времени, выраженного в периодах полураспада, — по закону распада. Отмечены 1, 2 и 3 периода полураспада.

Радиоактивные часы, которыми пользуются чаще всего

Система: ²³⁸U → ²⁰⁶Pb и ²³⁵U → ²⁰⁷Pb
Период полураспада: 4,47 и 0,704 млрд лет
Что датируют: циркон из вулканических пеплов и магматических пород; самые точные датировки — до сотых долей процента

Система: ⁴⁰K → ⁴⁰Ar (и метод ⁴⁰Ar/³⁹Ar)
Период полураспада: 1,25 млрд лет
Что датируют: вулканические породы и пеплы (санидин, биотит); с оговорками — глауконит и иллит

Система: ⁸⁷Rb → ⁸⁷Sr
Период полураспада: около 50 млрд лет
Что датируют: магматические и метаморфические породы — методом изохрон

Система: ¹⁸⁷Re → ¹⁸⁷Os
Период полураспада: около 42 млрд лет
Что датируют: чёрные сланцы, богатые органическим веществом, сульфиды; опытные датировки нефти

Система: ¹⁴C → ¹⁴N
Период полураспада: 5730 лет
Что датируют: органические остатки моложе примерно 50 тыс. лет; для нефтяной геологии почти бесполезен

Система	Период полураспада	Что датируют
²³⁸U → ²⁰⁶Pb и ²³⁵U → ²⁰⁷Pb	4,47 и 0,704 млрд лет	циркон из вулканических пеплов и магматических пород; самые точные датировки — до сотых долей процента
⁴⁰K → ⁴⁰Ar (и метод ⁴⁰Ar/³⁹Ar)	1,25 млрд лет	вулканические породы и пеплы (санидин, биотит); с оговорками — глауконит и иллит
⁸⁷Rb → ⁸⁷Sr	около 50 млрд лет	магматические и метаморфические породы — методом изохрон
¹⁸⁷Re → ¹⁸⁷Os	около 42 млрд лет	чёрные сланцы, богатые органическим веществом, сульфиды; опытные датировки нефти
¹⁴C → ¹⁴N	5730 лет	органические остатки моложе примерно 50 тыс. лет; для нефтяной геологии почти бесполезен

Периоды полураспада округлены. Для ⁸⁷Rb в разных работах принимают разные постоянные распада; возрасты по старой постоянной примерно на 1,6 % моложе (раздел для углублённого изучения).

Осадочную породу датировать труднее всего. Её обломочные зёрна — например, цирконы в песчанике — образовались задолго до отложения, в размытых горных породах, и их возраст показывает только, что песчаник не древнее самого молодого зерна. Поэтому возраст осадочных толщ находят косвенно: по прослоям вулканического пепла (tuff, bentonite), выпавшего одновременно с осадками; по интрузиям, которые прорывают толщу и потому моложе её; по минералам, выросшим в осадке при отложении, например глаукониту; и прежде всего по ископаемым, время существования которых откалибровано такими датировками (раздел о биостратиграфии).

Расчётный примерВозраст прослоя вулканического пепла по циркону

Исходные данные (условные)

Измеренное отношение радиогенного ²⁰⁶Pb к ²³⁸U: 0,04553
Измеренное отношение радиогенного ²⁰⁷Pb к ²³⁵U: 0,3266
Постоянные распада: $\lambda_{238} = 1{,}55125\cdot 10^{-10}$ год⁻¹, $\lambda_{235} = 9{,}8485\cdot 10^{-10}$ год⁻¹

Решение

Возраст по урану-238: $t = \ln(1{,}04553)/(1{,}55125\cdot 10^{-10}) = 0{,}044524/(1{,}55125\cdot 10^{-10}) = 287{,}02$ млн лет.
Возраст по урану-235: $t = \ln(1{,}3266)/(9{,}8485\cdot 10^{-10}) = 0{,}282619/(9{,}8485\cdot 10^{-10}) = 286{,}97$ млн лет.
Два возраста расходятся на 0,05 млн лет, около 0,02 %: датировка конкордантна (согласована) — циркон не терял свинец.
Чувствительность: ошибка в отношении ²⁰⁶Pb/²³⁸U на 0,1 % меняет возраст на 0,28 млн лет, на 1 % — на 2,8 млн лет.

Ответ: Пепел отложился около 287,0 млн лет назад — по шкале версии 2026/06 это артинский век ранней перми (290,1–283,3 млн лет назад).

Что это значит. Два изотопа урана распадаются с разной скоростью, поэтому совпадение двух возрастов — внутренняя проверка: если циркон терял свинец или содержит более древнее ядро, возрасты разойдутся. Циркон кристаллизуется в магме незадолго до извержения, и его возраст с точностью до долей миллиона лет совпадает с возрастом пеплового прослоя, а значит, и вмещающих осадков. Современные приборы измеряют отношения изотопов с точностью до сотых долей процента, поэтому возраст многих границ шкалы известен с погрешностью в десятки тысяч лет — например, граница перми и триаса 251,902 ± 0,024 млн лет назад. Данные примера условные.

Датированные прослои позволяют оценить возраст пластов между ними и скорость накопления — если между прослоями нет перерывов.

Расчётный примерВозраст кровли пласта между двумя датированными пеплами

Исходные данные (условные)

Пепел А: глубина 1842,0 м, возраст 287,0 млн лет (пример выше, округлённо)
Пепел Б: глубина 1960,0 м, возраст 291,4 млн лет
Кровля пласта-коллектора: 1905,0 м, между пеплами; признаков перерыва между ними нет

Решение

Средняя скорость накопления в нынешних, уплотнённых толщинах: $(1960{,}0 - 1842{,}0)/(291{,}4 - 287{,}0) = 118/4{,}4 = 26{,}82$ м/млн лет.
Возраст кровли: $287{,}0 + (1905{,}0 - 1842{,}0)/26{,}82 = 287{,}0 + 2{,}3 = 289{,}3$ млн лет.

Ответ: Кровля пласта — около 289,3 млн лет; осадки накапливались со скоростью около 27 м за миллион лет, то есть около 27 мм за тысячу лет.

Что это значит. Интерполяция предполагает постоянную скорость накопления. Скрытый перерыв между пеплами сделал бы её ложной: если половина времени пришлась на перерыв, в остальное время осадки копились вдвое быстрее, и возраст кровли мог оказаться заметно другим. Кроме того, толщины уплотнены: если пористость осадка при отложении была 55 %, а сейчас 10 %, слой сжался вдвое, и первоначальная скорость накопления была около 54 м за миллион лет (разуплотнение). Данные примера условные.

Шкала геологического времени

Историю Земли — около 4,57 млрд лет — делят на подразделения нескольких рангов; вместе они образуют шкалу геологического времени (geologic time scale). Самые крупные — эоны: гадей, архей, протерозой (вместе их называют докембрием) и фанерозой — «время явной жизни», последние 538,8 млн лет, от которых остались породы с многочисленными остатками организмов. Фанерозой делят на три эры — палеозой, мезозой и кайнозой, — эры на периоды, периоды на эпохи, эпохи на века. Почти все залежи нефти и газа находятся в фанерозойских породах.

РасчётШкала геологического времени в масштабе: вверху — вся история Земли с эонами, ниже — фанерозой с эрами и периодами. Возраст границ — по Международной хроностратиграфической шкале версии 2026/06. Скобками отмечены интервалы, важные для недр Казахстана.

Периоды фанерозоя по шкале версии 2026/06

Эра: Кайнозой
Период (индекс): Четвертичный (Q)
Начало, млн лет назад: 2,58
Длительность, млн лет: 2,58

Эра: Кайнозой
Период (индекс): Неоген (N)
Начало, млн лет назад: 23,04
Длительность, млн лет: 20,5

Эра: Кайнозой
Период (индекс): Палеоген (Pg)
Начало, млн лет назад: 66,0
Длительность, млн лет: 43,0

Эра: Мезозой
Период (индекс): Мел (K)
Начало, млн лет назад: 143,1 ± 0,6
Длительность, млн лет: 77,1

Эра: Мезозой
Период (индекс): Юра (J)
Начало, млн лет назад: 201,4 ± 0,2
Длительность, млн лет: 58,3

Эра: Мезозой
Период (индекс): Триас (T)
Начало, млн лет назад: 251,902 ± 0,024
Длительность, млн лет: 50,5

Эра: Палеозой
Период (индекс): Пермь (P)
Начало, млн лет назад: 298,9 ± 0,15
Длительность, млн лет: 47,0

Эра: Палеозой
Период (индекс): Карбон (C)
Начало, млн лет назад: 358,86 ± 0,19
Длительность, млн лет: 60,0

Эра: Палеозой
Период (индекс): Девон (D)
Начало, млн лет назад: 419,62 ± 1,36
Длительность, млн лет: 60,8

Эра: Палеозой
Период (индекс): Силур (S)
Начало, млн лет назад: 443,1 ± 1,0
Длительность, млн лет: 23,5

Эра: Палеозой
Период (индекс): Ордовик (O)
Начало, млн лет назад: 486,85 ± 1,5
Длительность, млн лет: 43,8

Эра: Палеозой
Период (индекс): Кембрий (Є)
Начало, млн лет назад: 538,8 ± 0,6
Длительность, млн лет: 52,0

Эра	Период (индекс)	Начало, млн лет назад	Длительность, млн лет
Кайнозой	Четвертичный (Q)	2,58	2,58
Кайнозой	Неоген (N)	23,04	20,5
Кайнозой	Палеоген (Pg)	66,0	43,0
Мезозой	Мел (K)	143,1 ± 0,6	77,1
Мезозой	Юра (J)	201,4 ± 0,2	58,3
Мезозой	Триас (T)	251,902 ± 0,024	50,5
Палеозой	Пермь (P)	298,9 ± 0,15	47,0
Палеозой	Карбон (C)	358,86 ± 0,19	60,0
Палеозой	Девон (D)	419,62 ± 1,36	60,8
Палеозой	Силур (S)	443,1 ± 1,0	23,5
Палеозой	Ордовик (O)	486,85 ± 1,5	43,8
Палеозой	Кембрий (Є)	538,8 ± 0,6	52,0

± — погрешность возраста границы. Каменноугольный период называют также карбоном; в отечественной литературе его делят на нижний, средний и верхний отделы, на международной шкале — на миссисипий и пенсильваний. Палеоген и неоген в старой литературе объединяли в третичный период; в отечественных картах палеоген обозначают знаком ₽.

Каждому подразделению времени соответствует толща пород, отложившихся за это время. Получаются две параллельные иерархии с разными названиями:

Подразделения времени и толщ

Время (геохронологические): эон
Толщи (хроностратиграфические): эонотема
Пример: фанерозой

Время (геохронологические): эра
Толщи (хроностратиграфические): эратема
Пример: палеозой

Время (геохронологические): период
Толщи (хроностратиграфические): система
Пример: пермский период — пермская система

Время (геохронологические): эпоха
Толщи (хроностратиграфические): отдел
Пример: раннепермская эпоха — нижнепермский (приуральский) отдел

Время (геохронологические): век
Толщи (хроностратиграфические): ярус
Пример: кунгурский век — кунгурский ярус

Время (геохронологические)	Толщи (хроностратиграфические)	Пример
эон	эонотема	фанерозой
эра	эратема	палеозой
период	система	пермский период — пермская система
эпоха	отдел	раннепермская эпоха — нижнепермский (приуральский) отдел
век	ярус	кунгурский век — кунгурский ярус

Поэтому говорят «отложения пермской системы» или «пермские отложения», но «в пермский период»; «нижнепермские отложения», но «в раннепермскую эпоху».

Границы подразделений закрепляют не числом, а местом в разрезе. Нижнюю границу яруса определяют в одном эталонном разрезе мира — точке глобального стратотипа границы (Global Boundary Stratotype Section and Point, GSSP, «золотой гвоздь»), обычно по первому появлению определённого вида ископаемых; для большинства ярусов фанерозоя такие точки уже утверждены. Численный возраст границы находят по датировкам пеплов рядом с ней и по астрономической цикличности осадков, поэтому он уточняется. Шкалу ведёт Международная комиссия по стратиграфии. Например, начало мелового периода в шкалах прошлого десятилетия оценивали около 145 млн лет назад, а в версии 2026/06 — 143,1 ± 0,6 млн лет назад (эталонный разрез этой границы ещё не утверждён); в той же версии границы нескольких ярусов перми и триаса сдвинуты на 0,3–0,9 млн лет. Поэтому в отчётах указывают, по какой версии шкалы приведены возрасты.

Литостратиграфия: свиты, пачки и их границы

Литостратиграфия (lithostratigraphy) расчленяет разрез по породам: границы проводят там, где меняется литология — песчаник сменяется глиной, глина известняком. Основная местная единица в практике стран СНГ — свита, близкая к английской formation: толща, отличающаяся составом от соседних и прослеживаемая на картах и в скважинах. Свиты объединяют в серии (group) и делят на подсвиты и пачки (member); названия дают по месту, где толща описана впервые и где выбран её эталонный разрез — стратотип. Кроме местных выделяют региональные подразделения — горизонты, прослеживаемые по всему региону. В промысловой практике продуктивные пласты и горизонты месторождения обычно нумеруют или обозначают индексами, по которым их называют в проектах разработки.

Главная особенность литостратиграфических границ: они диахронны (diachronous) — пересекают линии равного времени. Порода отражает обстановку отложения — пляж, шельф, дельту, — а обстановки со временем смещаются. При наступлении моря на сушу — трансгрессии (transgression) — береговые пески отлагаются всё дальше в сторону суши, поверх них ложатся глины мористой части шельфа, а ещё выше — известняки открытого моря. Песчаная пачка в разрезе выглядит единым слоем, но у края бассейна она моложе, чем в его глубине. При отступании моря — регрессии (regression) — картина обратная.

СхемаТрансгрессия (схема): пески у берега, глины и известняки дальше от него отлагаются одновременно и вместе смещаются в сторону суши. Границы пород пересекают линии времени

t_1

–

t_4

(штриховые); в скважинах А и Б подошва «одного и того же» песчаника разного возраста.

Насколько велика разница? Если береговая линия смещается к суше на 20 км за миллион лет (2 см в год), то подошва песчаника в двух скважинах, удалённых друг от друга на 30 км в направлении смещения берега, различается по возрасту на 1,5 млн лет. Для подсчёта запасов это неважно — песчаник один и связан. Но линия, проведённая по подошве песчаника, — не линия времени: тонкий прослой глин, отложившийся в один момент, пересекает такую пачку и может разделить её на слабо сообщающиеся части. Поэтому корреляцию по литологии проверяют ископаемыми и маркирующими горизонтами (Корреляция скважин). Правило, связывающее вертикальную последовательность пород со сменой обстановок по латерали, — закон Вальтера: без перерывов друг на друга ложатся только породы соседних обстановок (Фации, фациальные последовательности и литологические колонки).

Биостратиграфия, хроностратиграфия и другие способы датировать слои

Биостратиграфия (biostratigraphy) расчленяет разрез по остаткам организмов. Виды возникают, существуют и вымирают, и каждый интервал разреза содержит свой набор ископаемых. Уровни первого и последнего появления вида (first and last appearance datums, FAD и LAD) служат реперами, а интервалы между ними — биостратиграфическими зонами (biozones). Время существования видов откалибровано по датировкам пеплов, поэтому зона даёт и возраст. Лучшие руководящие ископаемые (index fossils) быстро эволюционировали, широко распространялись и не зависели от обстановки: в море это планктонные организмы, на суше — пыльца и споры растений. Виды, жившие только на определённом дне, говорят об обстановке отложения, но плохо датируют.

В скважинах изучают микрофоссилии, которые сохраняются в шламе и керне: фораминиферы, остракоды, известковый нанопланктон, радиолярии, конодонты (особенно важны для палеозойских карбонатов), споры и пыльцу. У шлама есть особенность: обломки со стенок выше по стволу осыпаются и попадают в пробы с больших глубин. Поэтому по шламу надёжно определяют глубину, на которой вид впервые появляется в пробах при бурении сверху вниз, — кровлю его распространения (top); глубину, ниже которой вида больше нет, осыпи могут сдвинуть вниз, и её проверяют по керну и боковому керну.

Хроностратиграфия (chronostratigraphy) выделяет толщи, отложившиеся за определённый интервал времени, — системы, отделы, ярусы. Её границы по определению изохронны, а находят их по всем доступным признакам времени: ископаемым, датировкам и событиям, затронувшим весь бассейн или всю планету.

Магнитостратиграфия. За историю Земли её магнитное поле сотни раз меняло полярность, и порода сохраняет намагниченность времени своего образования. Чередование прямой и обратной намагниченности в разрезе сравнивают с эталонной шкалой полярности, построенной по датированным породам и полосам намагниченности океанского дна (скорость спрединга). Смена полярности происходит по всей планете практически одновременно, поэтому её уровни служат линиями времени.
Хемостратиграфия. Изотопный состав углерода и стронция морской воды менялся во времени почти одинаково во всём океане и записан в карбонатах; по нему сопоставляют удалённые разрезы и уточняют возраст.
Событийные слои. Прослои вулканического пепла, выпавшего за дни, — лучшие маркеры: они изохронны и датируются по циркону; на каротаже их часто выдаёт гамма-каротаж.
Циклостратиграфия. Колебания орбиты и оси вращения Земли с периодами около 20, 40, 100 и 405 тыс. лет меняли климат, и в осадках остались ритмы; подсчёт ритмов позволяет измерять время с точностью до десятков тысяч лет.
Сейсмостратиграфия. Отражающие границы на сейсмических разрезах в целом следуют поверхностям напластования, то есть приближённо линиям времени, а не литологическим границам (Интерпретация сейсмических разрезов).

Три подхода к расчленению разреза

Подход: Литостратиграфия
Чем выделяют: состав и строение пород
Границы: диахронны: скользят во времени
Единицы: серия, свита, пачка, пласт

Подход: Биостратиграфия
Чем выделяют: комплексы ископаемых
Границы: близки к изохронным, если ископаемые не зависят от обстановки
Единицы: биостратиграфическая зона

Подход: Хроностратиграфия
Чем выделяют: время отложения
Границы: изохронны по определению
Единицы: система, отдел, ярус

Подход	Чем выделяют	Границы	Единицы
Литостратиграфия	состав и строение пород	диахронны: скользят во времени	серия, свита, пачка, пласт
Биостратиграфия	комплексы ископаемых	близки к изохронным, если ископаемые не зависят от обстановки	биостратиграфическая зона
Хроностратиграфия	время отложения	изохронны по определению	система, отдел, ярус

Уровень моря, пространство для осадков и основы секвентной стратиграфии

Где отлагаются пески и глины и как ложатся слои, определяют три величины. Тектоническое погружение (или поднятие) дна бассейна (почему бассейны погружаются). Эвстатические колебания уровня Мирового океана (eustasy) — из-за роста и таяния ледников и изменения объёма океанских впадин; они глобальны. Вместе они дают относительное изменение уровня моря (relative sea-level change) в данном месте и создают или уничтожают пространство для осадков (accommodation). Третья величина — поступление осадков (sediment supply) с суши.

Скорость создания пространства для осадков

\dot A = \dot S + \dot E

где:

$\dot A$ скорость относительного подъёма уровня моря, то есть создания пространства для осадков; отрицательная — относительное падение уровня, м/млн лет
$\dot S$ скорость тектонического погружения дна; поднятие — со знаком минус, м/млн лет
$\dot E$ скорость эвстатического изменения уровня моря; подъём — со знаком плюс, м/млн лет

Единицы: м/млн лет (то же, что мм за тысячу лет)

Справедливо, если

уплотнение ранее отложенных осадков включено в погружение;
прогиб литосферы под весом самих осадков и воды не выделен из тектонического погружения (изостазия).

Если осадков поступает меньше, чем создаётся пространства, вода углубляется и берег отступает к суше — трансгрессия, слои отступают (retrogradation). Если поступление и пространство равны — слои наращиваются вверх (aggradation). Если осадков больше — берег выдвигается в бассейн, слои проградируют (progradation): это регрессия при растущем или неизменном уровне. При относительном падении уровня ( $\dot A < 0$ ) регрессия вынужденная: шельф осушается и размывается, реки врезаются в него, а осадки уходят к подножию склона.

Расчётный примерБудет ли трансгрессия?

Исходные данные (условные)

Тектоническое погружение шельфа: 30 м за 1 млн лет
Поступление осадков: хватает, чтобы нарастить шельф на 25 м за 1 млн лет
Эвстатическое изменение уровня моря: три варианта: подъём на 10, падение на 5 и падение на 40 м за 1 млн лет

Решение

Подъём на 10 м/млн лет: $\dot A = 30 + 10 = 40$ м/млн лет — больше поступления (25): глубина воды растёт на 15 м за миллион лет, берег отступает к суше — трансгрессия.
Падение на 5 м/млн лет: $\dot A = 30 - 5 = 25$ м/млн лет — столько же, сколько поступает осадков: глубина не меняется, слои наращиваются вверх.
Падение на 40 м/млн лет: $\dot A = 30 - 40 = -10$ м/млн лет — относительный уровень падает, хотя дно погружается: шельф осушается и размывается, возникает граница секвенции.

Ответ: При одних и тех же погружении и поступлении осадков шельф отвечает трансгрессией, наращиванием вверх или вынужденной регрессией с размывом — в зависимости от темпа колебаний уровня океана.

Что это значит. Спад уровня океана на 5 м за миллион лет не вызвал регрессии, потому что его перекрыло тектоническое погружение: судят по относительному уровню, а не по мировому. Поэтому в бассейнах с разной скоростью погружения одни и те же колебания уровня океана оставляют разные следы. Реальные скорости меняются во времени и вдоль бассейна — у берега погружение медленнее, чем на внешнем шельфе, — и геометрия слоёв получается сложнее. Данные примера условные.

Смена этих режимов записана в геометрии слоёв, и на сейсмических разрезах её видно по тому, как оканчиваются отражающие границы:

прилегание (onlap): пологие слои упираются в более крутую древнюю поверхность, всё дальше заходя на неё вверх по склону, — признак роста пространства для осадков, например трансгрессии;
налегание (downlap): наклонные слои проградирующей толщи ложатся на подстилающую поверхность, выклиниваясь вниз по склону;
кровельное прилегание (toplap): верхние окончания наклонных слоёв подходят к перекрывающей поверхности под углом — наверху осадки не накапливались, а проходили транзитом;
эрозионный срез (truncation): слои срезаны поверхностью размыва — признак несогласия.

Русские переводы этих терминов в литературе различаются, поэтому часто пользуются английскими.

СхемаОкончания слоёв на разрезе (схема): эрозионный срез наклонённых слоёв под несогласием, прилегание горизонтальных слоёв к склону, налегание и кровельное прилегание проградирующих клиноформ.

Секвентная стратиграфия (sequence stratigraphy) делит разрез на секвенции (sequences) — толщи генетически связанных слоёв, ограниченные несогласиями и переходящими в них согласными поверхностями в глубоких частях бассейна. Каждая секвенция отражает цикл относительного уровня моря и состоит из системных трактов (systems tracts) — толщ, накопившихся на разных стадиях цикла:

Системные тракты (упрощённо)

Тракт: Падения уровня и низкого стояния (FSST, LST)
Когда накапливается: уровень падает, затем начинает медленно расти
Что отлагается: шельф размыт, реки врезают долины; пески уходят к подножию склона — в подводные конусы выноса

Тракт: Трансгрессивный (TST)
Когда накапливается: быстрый относительный подъём: пространство растёт быстрее поступления осадков
Что отлагается: отступающие пачки; наверху — поверхность максимального затопления (MFS): тонкие глины с планктоном, часто богатые органическим веществом

Тракт: Высокого стояния (HST)
Когда накапливается: подъём замедляется
Что отлагается: проградирующие дельты и береговые пески

Тракт	Когда накапливается	Что отлагается
Падения уровня и низкого стояния (FSST, LST)	уровень падает, затем начинает медленно расти	шельф размыт, реки врезают долины; пески уходят к подножию склона — в подводные конусы выноса
Трансгрессивный (TST)	быстрый относительный подъём: пространство растёт быстрее поступления осадков	отступающие пачки; наверху — поверхность максимального затопления (MFS): тонкие глины с планктоном, часто богатые органическим веществом
Высокого стояния (HST)	подъём замедляется	проградирующие дельты и береговые пески

Схема идеализирована: в реальных бассейнах тракты выражены неполно, а их границы проводят по совокупности данных керна, каротажа и сейсмики.

Для нефтяника секвентная стратиграфия — способ прогнозировать, где будут коллекторы и покрышки и как они связаны. Глины поверхности максимального затопления выдержаны на больших площадях: это региональные покрышки и надёжные реперы для корреляции, на каротаже их часто выдаёт максимум гамма-активности (Гамма-каротаж и спектрометрия естественной радиоактивности). Песчаники врезанных долин и подводных конусов низкого стояния могут образовывать стратиграфические ловушки. А корреляция по секвенциям соединяет одновозрастные тела, тогда как корреляция «песок с песком» может соединить разновозрастные (Корреляция скважин).

Стратиграфия в работе инженера

Названия в документах. Пласты и объекты разработки называют по свитам, горизонтам и ярусам и по местным индексам. Сводная диаграмма скважины (composite log) показывает рядом глубины, возраст, свиты, литологию и каротаж.
Маркирующие горизонты. Выдержанные пачки глин, известняков, углей и пеплов с узнаваемой каротажной характеристикой позволяют сопоставлять скважины (Корреляция скважин).
Ожидаемый разрез при бурении. Проект скважины опирается на стратиграфическую колонку: на какой глубине ждать соль, известняки, зоны аномального давления. Биостратиграфия по шламу во время бурения подсказывает, где находится долото относительно целевого пласта.
Давление и флюиды. Пласты, разделённые выдержанными глинами, часто имеют разные пластовые давления и контакты; стратиграфические границы подсказывают, где ждать смены давления (Аномальные пластовые давления: происхождение, прогноз, распознавание).
История бассейна. Возраст пород и перерывов — основа кривых погружения и моделей созревания (кривые погружения, Нефтематеринские породы, созревание и миграция).

Термины и обозначения

Стратиграфия: раздел геологии о последовательности, возрасте, составе и распространении слоёв горных пород.
Закон последовательности напластования: в ненарушенном залегании каждый слой моложе подстилающего.
Секущие соотношения: разломы, интрузии и поверхности размыва моложе всех пород, которые они пересекают.
Несогласие: поверхность, разделяющая толщи, между которыми был перерыв в отложении или размыв; угловое, параллельное, скрытое, на фундаменте.
Стратиграфический перерыв: промежуток времени, не представленный в разрезе породами (hiatus).
Относительный и численный возраст: порядок событий — и возраст в годах, определяемый по радиоактивному распаду.
Период полураспада $t_{1/2}$: время, за которое распадается половина ядер радиоактивного изотопа: $t_{1/2} = \ln 2/\lambda$ .
Конкордантный возраст: уран-свинцовый возраст, одинаковый по ²³⁸U и по ²³⁵U: признак того, что минерал не терял свинец.
Шкала геологического времени: эоны, эры, периоды, эпохи и века с численным возрастом границ; международную шкалу периодически уточняют.
Система, отдел, ярус: толщи, отложившиеся за период, эпоху и век (хроностратиграфические подразделения).
Точка глобального стратотипа границы (GSSP): место в эталонном разрезе, где определена нижняя граница яруса.
Свита: основная местная литостратиграфическая единица — толща, отличающаяся составом от соседних; объединяются в серии, делятся на подсвиты и пачки.
Диахронность: несовпадение литологической границы с линией времени: одна и та же порода в разных местах имеет разный возраст.
Биостратиграфическая зона: интервал разреза, выделенный по ископаемым, например между уровнями первого и последнего появления вида.
Пространство для осадков: объём ниже уровня, до которого осадки могут накопиться; создаётся погружением дна и подъёмом уровня моря (accommodation).
Трансгрессия и регрессия: смещение береговой линии в сторону суши и в сторону бассейна.
Секвенция и системный тракт: толща, ограниченная несогласиями и согласными с ними поверхностями, и её часть, накопившаяся на определённой стадии цикла уровня моря.
Поверхность максимального затопления: кровля трансгрессивного тракта: выдержанные тонкие глины, частый репер и региональная покрышка (MFS).

Частые ошибки и заблуждения

Неверно

«Песчаник в двух скважинах на одном стратиграфическом уровне — значит, он одного возраста».

На самом деле

Литологические границы диахронны: при трансгрессии береговой песчаник у края бассейна моложе, чем в его глубине. Одновозрастность проверяют ископаемыми, маркирующими горизонтами и корреляцией по секвенциям.

Неверно

«Возраст цирконов из песчаника — это возраст песчаника».

На самом деле

Это возраст размытых пород области сноса; песчаник не древнее самого молодого зерна. Возраст отложения дают пеплы, ископаемые и секущие интрузии.

Неверно

«Раз уровень океана падал, на шельфе была регрессия».

На самом деле

Решают относительный уровень моря — сумма эвстатического изменения и тектонического погружения — и поступление осадков. При быстром погружении спад уровня океана может пройти без регрессии.

Неверно

«“Нижняя юра” и “ранняя юра” — одно и то же».

На самом деле

«Нижний» относится к толщам (отдел), «ранний» — ко времени (эпоха): нижнеюрские отложения накопились в раннеюрскую эпоху.

Неверно

«Разрез толщиной 2 км накопился за 100 млн лет — значит, осадки отлагались со скоростью 20 м за миллион лет».

На самом деле

Это средняя скорость с учётом всех перерывов и размывов; во время отложения она была намного выше. Средние скорости через несогласия считать бессмысленно.

Подробно: для продвинутых

Изохрона: возраст без знания начального дочернего изотопа

В минералах обычно с самого начала есть некоторое количество дочернего изотопа, и простая формула, которая считает весь дочерний изотоп накопившимся при распаде, завышает возраст. Метод изохрон обходит эту трудность. Возьмём несколько минералов или образцов одной интрузии: они образовались одновременно из одного расплава, поэтому начальное отношение изотопов стронция ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr у них одинаковое, а содержание рубидия разное. Разделим числа атомов на число атомов стабильного нерадиогенного изотопа ⁸⁶Sr:

Изохрона рубидий-стронциевой системы

\frac{{}^{87}\mathrm{Sr}}{{}^{86}\mathrm{Sr}} = \left(\frac{{}^{87}\mathrm{Sr}}{{}^{86}\mathrm{Sr}}\right)_0 + \left(e^{\lambda t} - 1\right)\frac{{}^{87}\mathrm{Rb}}{{}^{86}\mathrm{Sr}}

где:

$\frac{{}^{87}\mathrm{Sr}}{{}^{86}\mathrm{Sr}}$ измеренное отношение изотопов стронция в образце, —
$\left(\frac{{}^{87}\mathrm{Sr}}{{}^{86}\mathrm{Sr}}\right)_0$ начальное отношение, одинаковое для всех образцов, —
$\frac{{}^{87}\mathrm{Rb}}{{}^{86}\mathrm{Sr}}$ измеренное отношение материнского ⁸⁷Rb к ⁸⁶Sr в образце, —
$\lambda$ постоянная распада ⁸⁷Rb, $1{,}3972\cdot 10^{-11}$ , год⁻¹
$t$ возраст, лет

Единицы: отношения чисел атомов, безразмерные

Справедливо, если

образцы одновременны и имели одинаковое начальное отношение изотопов стронция;
после образования система оставалась закрытой.

В координатах «⁸⁷Rb/⁸⁶Sr — ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr» точки ложатся на прямую — изохрону. Её наклон равен $e^{\lambda t} - 1$ и даёт возраст, а отрезок на оси ординат — начальное отношение, которое тоже несёт информацию: из какого вещества возник расплав. Если точки не ложатся на прямую, система была нарушена.

Расчётный примерВозраст гранита по изохроне

Исходные данные (условные)

⁸⁷Rb/⁸⁶Sr в четырёх образцах: 0,62; 2,15; 4,80; 8,90
⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в тех же образцах: 0,70823; 0,71670; 0,73136; 0,75405
Постоянная распада ⁸⁷Rb: $1{,}3972\cdot 10^{-11}$ год⁻¹

Решение

Наклон по крайним точкам: $(0{,}75405 - 0{,}70823)/(8{,}90 - 0{,}62) = 0{,}005534$ ; по всем четырём точкам методом наименьших квадратов — 0,005534, отрезок на оси ординат — 0,70480.
Возраст: $t = \ln(1 + 0{,}005534)/(1{,}3972\cdot 10^{-11}) = 395{,}0$ млн лет.
С постоянной распада $1{,}42\cdot 10^{-11}$ год⁻¹, принятой в работах прошлых десятилетий, получилось бы 388,6 млн лет.

Ответ: Гранит образовался около 395 млн лет назад — в раннем девоне по шкале версии 2026/06; начальное отношение ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr — около 0,7048.

Что это значит. Разница в шесть с лишним миллионов лет между двумя постоянными распада показывает, почему сравнивают только возрасты, приведённые к одним константам. Изохронный возраст относится к моменту, когда минералы перестали обмениваться стронцием, — для гранита это остывание, а не внедрение, и у медленно остывавших массивов разница бывает заметной. Данные примера условные.

Связь с другими темами

Корреляция скважин — как сопоставляют пласты между скважинами по литологии, ископаемым и секвенциям.
Ловушки и время их формирования — ловушки под несогласием, кривые погружения и время образования ловушек.
Тектоника плит и осадочные бассейны — почему бассейны погружаются и создают пространство для осадков.
Нефтематеринские породы, созревание и миграция — как возраст пород и история погружения определяют созревание.
Фации, фациальные последовательности и литологические колонки — фации, закон Вальтера и вертикальные последовательности пород.
Первичные осадочные текстуры — первичные текстуры, по которым восстанавливают условия отложения и верх слоя.
Напряжения, деформации и методы структурного анализа — деформации, наклон слоёв и его измерение.
Интерпретация сейсмических разрезов — сейсмостратиграфия и прослеживание горизонтов.
Гамма-каротаж и спектрометрия естественной радиоактивности — маркирующие глины и пеплы на каротаже.

Проверьте себя

1
Разлом смещает юрские слои, но не нарушает перекрывающие их меловые. Что можно сказать о его возрасте?
1. А.Он моложе смещённых юрских слоёв и древнее перекрывающих меловых
2. Б.Он древнее юрских слоёв
3. В.По разрезу возраст разлома определить нельзя
4. Г.Он одновременен меловым слоям
Показать ответ
Правильный ответ: А. Он моложе смещённых юрских слоёв и древнее перекрывающих меловых
По правилу секущих соотношений разлом моложе всех пород, которые он пересекает, а слои, которые его перекрывают, отложились после него. Его возраст заключён между временем отложения самых молодых смещённых слоёв и самых древних перекрывающих.
2
Какая доля урана-238 и какая доля урана-235 распалась в цирконе за 287 млн лет? Зачем измеряют обе системы?
Показать ответ
Остаётся $e^{-\lambda t}$ : для ²³⁸U $e^{-1{,}55125\cdot 10^{-10}\cdot 2{,}87\cdot 10^{8}} = e^{-0{,}0445} \approx 0{,}956$ , для ²³⁵U $e^{-0{,}2827} \approx 0{,}754$ ; распалось около 4,4 и 25 %. Две пары «материнский — дочерний» — двое независимых часов с разным ходом: совпадение возрастов подтверждает, что циркон не терял свинец, расхождение указывает на потерю свинца или на древнее ядро. В природном уране ²³⁵U всего около 0,72 %, поэтому в молодых цирконах ²⁰⁷Pb очень мало и точнее возраст по ²⁰⁶Pb/²³⁸U.
3
Под несогласием в скважине — известняки визейского яруса (346,7–330,3 млн лет назад), над ним — глины кунгурского яруса (283,3–274,4 млн лет назад). В каких пределах время, выпавшее на несогласии?
Показать ответ
Наименьшее — от конца визейского века до начала кунгурского: $330{,}3 - 283{,}3 = 47{,}0$ млн лет; наибольшее — от начала визейского до конца кунгурского: $346{,}7 - 274{,}4 = 72{,}3$ млн лет. В разрезе нет серпуховского яруса, среднего и верхнего карбона и нижней перми ниже кунгура.
4
У берега отлагаются пески, дальше в море — глины, ещё дальше — известняки. Береговая линия выдвигается в море. Какой будет последовательность пород в одной скважине снизу вверх?
1. А.Без закономерности
2. Б.Известняк — глина — песчаник
3. В.Глина — песчаник — известняк
4. Г.Песчаник — глина — известняк
Показать ответ
Правильный ответ: Б. Известняк — глина — песчаник
При регрессии над точкой, где было открытое море, со временем оказываются более близкие к берегу обстановки: на известняк ложится глина, на глину — песчаник. Каждая из этих пачек диахронна — она моложе в сторону бассейна.
5
Шельф погружается со скоростью 50 м за миллион лет, уровень океана падает на 20 м за миллион лет, а осадков поступает столько, что они могли бы нарастить шельф на 45 м за миллион лет. Что происходит с береговой линией?
Показать ответ
$\dot A = 50 - 20 = 30$ м/млн лет — меньше поступления 45 м/млн лет. Осадков больше, чем места для них, и берег выдвигается в бассейн — регрессия, хотя относительный уровень моря растёт. Это нормальная, а не вынужденная регрессия: шельф не осушается, слои проградируют, одновременно наращиваясь вверх.
6
Какая из границ на каротажной диаграмме скорее всего является линией одного времени на большой площади?
1. А.Подошва пачки береговых песков
2. Б.Кровля рифа
3. В.Кровля руслового песчаника
4. Г.Прослой вулканического пепла
Показать ответ
Правильный ответ: Г. Прослой вулканического пепла
Пепел выпадает за дни на огромной площади независимо от обстановки и датируется по циркону. Русловые и береговые пески и рифы — тела, привязанные к обстановке отложения, и их границы скользят во времени.

Обновлено: 12 октября 2026 г.