10. А) Принцип биостратиграфического расчленения и корреляции (принцип в. Смита)

По признанию большинства историков геологии, использование палеонтологического метода в стратиграфии ведет свое начало от исследований В. Смита, результаты которых были опубликованы в двух его основных сочинениях: «Слои, распознаваемые по органическим ископае­мым» [1816] и «Стратиграфическая система органиче­ских ископаемых» [1817]. В этих работах изложен принцип, лежащий в основе предложенного им метода «распознавания слоев при помощи органических ископаемых, заключенных в этих слоях.

В работе В. Смита «Стратиграфическая система органиче­ских ископаемых» [1817], из которой взята приведенная цитата, имеется и краткая формулировка его принципа, полу­чившая наибольшую известность: «Сходные слои содержат сходные ископаемые»

Л. Л. Халфин [1960] принимает следующую краткую формулировку принципа В. Смита, называемого им «принципом биостратиграфической параллелизации»: «отложения, содержащие одинаковую фауну (флору), геологически одновозрастны»

Если обратиться к приведенной выше краткой фор­мулировке биостратиграфического принципа, данной самим В. Смитом и гласящей: «сходные слои содержат сходные ископаемые», то нетрудно видеть, что по смыслу она ближе к определению, при­нятому и Криштофовичем («одновозрастные фауны одинаковы»), чем к формулировке, предлагаемой Л. Л. Халфиным («одинаковые фауны одновозрастны»).

Из формулировки В. Смита «сходные слои содержат сходные ископаемые» неясно, вкла­дывал ли он в понятие «сходные слои» представление об их одновозрастности. Вероятно, основываясь на этом, некоторые ав­торы предпочитают более осторожное определение принципа В. Смита, например, «слои можно различать по их характерным ископае­мым» Однако такое толкование принципа В. Смита как исходной концепции биостратиграфии является односторонним, отражающим лишь возможность использова­ния палеонтологических данных для расчленения разрезов. Между тем в работе В. Смита, содержа­щей развернутую характеристику сущности его ме­тода, обнаруживается прямое указание на возможность использо­вания этого метода для корреляции отдаленных разрезов. Это. позволило Д. Л. Степанову [1967] назвать принцип В. Смита «принципом биостратиграфического расчленения и корреляции», предложив для него следующую формулировку: отложения можно разли­чать и сопоставлять по заключенным в них ископаемым.

Из приведенного обзора видно противоречивое отношение от­дельных исследователей к принципу В. Смита и к оценке его роли в развитии биостратиграфии.

Несмотря ни на что, едва ли можно умалить значение сделанного В. Смитом от­крытия как принципиальной основы палеонтологического ме­тода в стратиграфии. Его кон­цепцию, достойную признания в качестве руководящего прин­ципа стратиграфии, теперь принято называть «принцип биостратиграфического рас­членения и корреляции», сохранив при этом следующую краткую его формулировку: отложения можно различать и со­поставлять по заключенным в них ископаемым.

10. Б) Радиоуглеродный метод

Радиоуглеродный метод, основанный на реакции ^I4N с нейтроном в верхних слоях атмосферы под воздействием кос­мического излучения и превращением его в ¹⁴С с периодом по­лураспада 5750 лет.

Радиоуглеродный метод используется для датирования по­род позднего плейстоцена — голоцена. Массовое радиоуглерод­ное датирование применимо для образцов возрастом от 1 до 50—60 тыс. лет. Образцы моложе 1 тыс. лет не анализируют из-за большой погрешности в определении. Максимальный воз­раст — 70 тыс. лет — требует высокой технической сложности анализа и специального обогащения пробы радиоуглеродом.

Объекты для радиоуглеродного датирования многочисленны. Это разнообразные углеродсодержащие материалы: древесный уголь, древесина, торф, гумус, кости, раковины моллюсков, сталактиты и т. п.

Радиоуглеродный метод связан с измерением очень малых количеств естественного радиоуглерода ¹⁴С. При определении возраста по ¹⁴С исследуемого образца измеряют фон и эталон в одинаковых условиях измерений.

Возраст t=τ ln (n_o/n_t), где n_t — скорость счета исследуемого об­разца, вышедшего из обменного цикла t лет назад; n_о — ско­рость счета образца из современного обменного фонда (эта­лон); τ — средняя продолжительность жизни атома ¹⁴С. По­грешность определения 5 % .

Возраст будет определен правильно, если выполняются сле­дующие условия: 1) концентрация ¹⁴С одинакова во всех ча­стях обменного резервуара; 2) концентрация ¹⁴С была постоян­ной в течение длительного времени (последние десятки тысяч лет); 3) период полураспада ¹⁴С определен достаточно точно; 4) в захороненном образце соотношение ¹⁴С/¹²С + ¹³С) не из­меняется иначе, как за счет естественного процесса распада ра­диоуглерода.

Радиоуглеродные даты могут быть омоложены или удревнены вследствие различных наложенных процессов: гниения, адсорбции углеродсодержащих веществ из грунтовых вод (гу-миновые кислоты), обменов с углеродом окружающей среды (СО₂ и НСОз из вод и воздуха). Искажения возраста из-за всех этих причин необходимо избегать, отбирая наиболее чистый, не подверженный загрязнению материал.

Радиоуглеродным методом установлены абсолютный возраст всех эпох оледенения, возраст формирования речных террас и многих других объектов. Этот метод открыл широкие возможности для датирования верхнеплейстоценовых отложений, создал предпо­сылки для корреляции разрозненных и разнофациальных раз­резов. Он позволил разработать детальную схему развития по­следнего оледенения.