По ленточным ледниковым глинам

Метод определения возраста отложений

Радиоактивный метод

Радиоактивный метод основан на определении возраста по соотношению радиоактивных элементов в костях животных. Данный метод предложен В.В.Чердынцевым.

Возраст в этом случае устанавливают по соотношениям радиоактивных веществ, которые содержатся в захороненных костях. Берутся соотношения количеств радия и актиния (Ra/Ac) или количеств радия и урана (Ra/U). Соотношение радия и урана постепенно увеличивается от 0,2 в костях животных голоценовой эпохи до 0,9 в костях древнечетвертичных животных (табл).

Соотношение радия и урана (Ra/U) в костях животных (по Чердынцеву).

Возраст	Ra/U
Q4 Q3 Q2 Q1 PgN	0.21 0.59 0.81 0.92 1.00

Недостатком метода является то, что количество радиоактивных веществ мало, а определить их нужно очень точно. Если в определении количеств радиоактивных веществ будет допущена ошибка в 10%, то ошибка в вычислении возраста составит уже 40%.

Для рассматриваемого метода пригодны только такие осадки, которые обладают четко выраженной сезонной слоистостью (осадки должны иметь годичные ленты). Каждая такая лента состоит из двух сезонных слоев. Один слой зимний глинистый, другой слой летний песчаный.

Обычно типичные ленточные отложения образуются в крупных пресноводных бассейнах. В этих бассейнах осадконакопление идет на обширных территориях относительно одинаково. Вследствие этого годичные ленты обладают исключительно постоянным составом и мощностью сезонных слоев, такое постоянство прослеживается на многие десятки километров. Изменение состава и мощности отдельных годичных лент связывают с резкими колебаниями условий осадконакопления. Такие изменения прежде всего происходят в результате климатических колебаний. В годы с продолжительным и жарким летом происходит интенсивное таяние ледников. При этом реки выносят в приледниковые бассейны наряду с илом и глиной много песка. В результате создаются мощные песчаные летние слои, обратная картина наблюдается в годы с продолжительной, суровой зимой и коротким летом. В такие годы реки выносят в приледниковые бассейны значительно меньше взвешенного материала. В результате образуются менее мощные и обычно глинистые ленты.

За многие годы в таких озерах может накапливаться большое количество лент. В отдельных разрезах число лент достигает 2-3 тысяч. Иногда среди множества лент одинаковой мощности встречаются одна или несколько годичных лент аномальной мощности (большей пли меньшей). Подобные ленты могут быть в разрезах опорными, маркирующими.

Обнажения с ленточными глинами могут находиться на расстоянии нескольких десятков километров один от другого. Однако маркирующие ленты в удаленных обнажениях удается легко обнаружить и сопоставить. Это обстоятельство позволяет сопоставлять годичные ленты в смежных обнажениях с абсолютной точностью. На этом основан метод сопоставления отложений по ленточным глинам. Также он именуется еще и методом "коннексий" или геохронологическим (connexia - связь). Рассматриваемый метод впервые широко применен Де-Геером в Финляндии.

Сущность метода заключается в следующем. Годичные слои начинают отлагаться на дне приледникового озера сразу после исчезновения ледника в данном пункте. Следовательно, самая нижняя лента соответствует первому году отступания ледника. Первая лента лежит непосредственно на донной морене. Потепление климата, которое начинается в конце ледниковых эпох вызывает ежегодное отступание ледника. Поэтому от льда ежегодно освобождаются все новые и новые площади дна приледникового озера. При этом вновь образующиеся годичные ленты отлагаются на все больших площадях. Эти ленты у края ледника ложатся на донную морену, а на участках приледникового озера - на древние ленточные глины.

С помощью ленточных глин можно решать такие задачи:

1) установить скорость отступания ледника между исследованными обнажениями. Такое отступание ледника удается установить не только между соскедними обнажениями, но и на огромных территориях.

2) Определить продолжительность климатических изменении (например, в границах от одной маркирующей ленты до другой).

3) Рассчитать продолжительность некоторых геологических событий (например, длительность остановки ледника и формирование конечно-моренной гряды).

4) Восстановить границы ледника в разное время.

5) Определить время возникновения форм рельефа (осушение озера).

В Швеции, например, в оз. Рагунда ленточные глины накапливались до 1794 г., затем озеро было опущено и ленточные отложения перестали накапливаться. Это позволило определить возраст самой верхней (молодой) ленты (1794 г.), от нее начали вести абсолютное исчисление всех остальных более древних (нижних) лент. В результате каждая лента в разных обнажениях получила абсолютное летоисчисление.

Геохронологический метод (метод коннексий, ленточных глин) применим только в тех районах, где распространены ленточные отложения. Этот метод довольно трудоемок.

Основные приемы этого метода могут быть подразделены на три этапа:

- первый этап - предварительная подготовка,

- второй этап производство полевых работ по изучению ленточных глин,

- третий этап - камеральная обработка материалов.

Мощность ленточных отложений колеблется от 1 до 25 м и более. В Санкт-Петербургской. Новгородской и Псковской областях мощность ленточных глин от 2 до 8 м. В низменностях, которые прилегают к Финскому заливу и Ладожскому озеру, их мощность возрастает до 12-15 м, в Карелии она составляет 15 м. В бассейне р. Печоры ленточные глины имеют мощность до 20-25 м. На севере Западно-Сибирской низменности мощность ленточных отложений составляет 10-15 м.), обычно в мощной толще ленточных отложений удается установить несколько горизонтов, которые отличаются по внешнему виду лент. Так в окрестностях Санкт-Петербурга выделено семь таких горизонтов, в Карелии пять. В Карелии мощность некоторых годичных лент всего лишь 1-2 мм.

В обнажениях замеряют каждый годичный слой. Для этого к стенке обнажения прикладывают вертикально натянутую бумажную ленту. Затем ее прикрепляют (прибивают) к стенке обнажения гвоздями. После этого карандашом на бумаге отмечают границы каждой ленты (и двух ее слоев). Бумажная лента получает номер обнажения. На карте делают соответствующее обозначение о проведенных замерах.

Камеральная обработка материала заключается в изучении данных полевых зарисовок, сделанных на бумажных лентах, с целью построения коннексий, диаграмм и карт. Наиболее простыми являются вычерчивание коннексий. Более сложно построение диаграмм. Коннексии отображают колонки ленточных глин, которые сопоставляются между собой с учетом возраста годичных слоев.

Метод ленточных глин является уже методом определения абсолютного возраста пород. Возможности его ограничены только ледниковыми образованиями. Этот метод, таким образом, применим для изучения: 1) озерно-ледниковых глин, 2) озерных илов (во внеледниковых областях), 3) осадков соленых озер.