Что такое индексное ископаемое?

На протяжении всей геологической истории Земли различные организмы появлялись и процветали в течение ограниченного времени, прежде чем вымерли. При этом они могут оставлять в камнях окаменелости. Ископаемые относятся к остаткам или следам некогда живших организмов, сохранившихся в осадочных породах. К ним относятся кости, раковины, листья, следы, отпечатки, норы и другие.

Рисунок 1. Слепок двустворчатого моллюска в песчанике.

Рисунок 1. Слепок двустворчатого моллюска в песчанике.

Окаменелости играют важную роль в биостратиграфии — дисциплине геологии, которая изучает и систематизирует слои или пласты осадочных пород на основе содержания в них ископаемых. Ученые специально используют индексные окаменелости для сопоставления пластов, обнаруженных в разных географических местах. Индексные окаменелости представляют собой сохранившиеся останки растений и животных (в первую очередь животных), существовавших в течение ограниченного геологического периода, что делает их весьма эффективными для определения относительного возраста слоя горных пород. Однако не все окаменелости подходят в качестве индексных окаменелостей. Они должны обладать большинством из следующих характеристик:

  • Они существовали лишь ограниченное время, что облегчило идентификацию их первого появления и исчезновения.
  • Они имеют широкое географическое распространение, что позволяет коррелировать пласты на более широкой территории.
  • Они содержат различные морфологические характеристики для облегчения идентификации.
  • Они распространены и имеют достаточную численность, что увеличивает вероятность их обнаружения.

Как найти индексное ископаемое?

Палеонтологи и ученые начинают поиск индексных окаменелостей с тщательного изучения геологических карт. Это помогает им определить подходящие области для разведки, экономя время и энергию. Поскольку окаменелости встречаются в осадочных породах, ученые должны искать осадочные геологические образования в их целевом местоположении, принимая во внимание геологический возраст на основе предыдущих исследований. Кроме того, доступ к этим перспективным объектам должен осуществляться через карьеры, разрезы дорог и раскопки под строительные площадки. Вооружившись необходимой информацией и соответствующими инструментами (например, каменным молотком, лупой и долотом), они ищут окаменелости. Несмотря на эти методы, учтите, что охота за ископаемыми требует времени и терпения и не всегда может быть успешной даже для экспертов.

Некоторые из наиболее распространенных примеров индексных окаменелостей включают следующее:

  • Аммониты — морские животные, жившие в мезозойскую эру (около 250–66 миллионов лет назад). У них есть отчетливая спиральная внешняя оболочка, разделенная на камеры стенками, называемыми перегородками. Их раковины обычно были единственной частью аммонита, сохранившейся в слоях горных пород.
  • Трилобиты — также морские животные, появившиеся примерно с начала кембрийского периода до конца пермского периода (520–250 миллионов лет назад). Большую часть времени окаменелой является только задняя часть их экзоскелета. Записи показывают, что большинство трилобитов имели длину около 3-6 см, но некоторые могут достигать 60 см и более.
  • Граптолиты — жили между кембрийским и каменноугольным периодами (около 520–350 миллионов лет назад). Это морские животные, живущие колониями из взаимосвязанной системы трубок. Их окаменелости выглядят как блестящие отметины на поверхности камней, напоминающие пометки карандашом или иероглифы.

Другие часто используемые окаменелости-индексы включают брахиопод, брюхоногих моллюсков, радиолярий и планктонных фораминифер.

Рисунок 2. Распространенные примеры индексных окаменелостей

Рисунок 2. Распространенные примеры индексных окаменелостей

Как индексные окаменелости помогают ученым?

В геологии качественный метод определения последовательности событий без знания их конкретного возраста называется относительным датированием. Это помогает ученым сделать вывод, является ли конкретный слой породы или событие (например, разлом или внедрение лавы) моложе или старше другого, даже если их фактические числовые даты неизвестны.

Относительное датирование использует несколько принципов, одним из которых является принцип последовательности ископаемых, также известный как закон или принцип последовательности фауны. Он использует концепцию, согласно которой сохранившиеся останки растений и животных меняются со временем. Обратите внимание, что когда ископаемые виды вымирают, они исчезают и не могут снова появиться в более молодых слоях. Таким образом, комплексы окаменелостей (группы уникальных окаменелостей, встречающихся вместе), обнаруженные в слое горной породы, уникальны для конкретного геологического периода, в котором они жили. Затем их можно использовать для сопоставления слоев, наблюдаемых в разных местах.

Использование индексных окаменелостей для корреляции пластов началось с английского геолога Уильяма Смита (1769-1839). Его работа в качестве геодезиста маршрутов каналов позволила ему изучить и подтвердить порядок слоев горных пород в различных местах. Первоначально ему было сложно определить, совпадают ли слои породы на одном участке со слоями на другом участке. После тщательных наблюдений он пришел к выводу, что тонкие различия в ископаемых комплексах являются ключом к их дифференциации. Свои наблюдения он формализовал, как принцип последовательности ископаемых, который стал основой для определения возраста содержащих окаменелости пород. Смит использовал этот принцип при разработке первой геологической карты Соединенного Королевства.

Принцип последовательности окаменелостей позволяет ученым определять относительный возраст неизвестных окаменелостей и сопоставлять слои, содержащие один и тот же комплекс окаменелостей в разных местах. Например, предположим, что неопознанное ископаемое найдено в месте А, где в том же слое породы содержится индексное ископаемое. Тогда можно сделать вывод, что неизвестное ископаемое должно было существовать более или менее в тот же период, что и исходное ископаемое. Кроме того, предположим, что та же самая окаменелость-индекс найдена в местоположении B. В этом случае можно снова заключить, что пласты, содержащие окаменелость-индекс в B, отложились в тот же период, что и слой породы в A.

Окаменелость-индекс, используемая для корреляции слоев горных пород.

Рисунок 5. Окаменелость-индекс, используемая для корреляции слоев горных пород.

Что такое закон суперпозиции

Принцип суперпозиции — еще один важный принцип относительной датировки. В недеформированной толще слои горных пород внизу обычно старше слоев, отложенных выше. Этот принцип важен для определения относительного возраста слоев горных пород и содержания в них окаменелостей, так что самые старые окаменелости также обнаруживаются в нижних слоях. Напротив, более молодые окаменелости откладывались в верхних слоях.

Итоги урока

Ископаемые относятся к останкам или следам некогда живших организмов. Хотя все окаменелости могут предоставить ценную информацию об осадочных породах, не все из них можно использовать для определения их относительного возраста и сопоставления их с другими подобными слоями горных пород в других местах. Именно здесь на помощь приходят индексные окаменелости. Индексные окаменелости — это останки растений и животных, живших в течение ограниченного периода времени. Окаменелости с лучшим индексом распространены, широко распространены и их легко идентифицировать. Некоторые из наиболее распространенных окаменелостей-индексов — это аммониты, трилобиты и граптолиты.

Индексные окаменелости являются жизненно важными компонентами относительного датирования — метода определения порядка геологических событий без знания их числовых дат. Принцип последовательности окаменелостей является одним из принципов относительной датировки. В нем говорится, что конкретный комплекс окаменелостей существует только в ограниченном геологическом временном окне. Кроме того, при использовании принципа суперпозиции его можно использовать для корреляции пластов и сужения возраста слоев осадочных пород. Принцип суперпозиции показывает, что самый старый слой в ненарушенной толще расположен у основания, а слои, расположенные над ним, относительно моложе. Точно так же более древние окаменелости содержатся в нижних слоях, а более молодые — выше.

Часто задаваемые вопросы

Что является примером индексной окаменелости?

Аммонит — пример индексной окаменелости, существовавшей примерно от 252 до 66 миллионов лет назад. Его окаменелые останки обычно имеют отчетливую спиральную оболочку с камерами.

Где найдена индексная окаменелость?

Индексная окаменелость обычно сохраняется в слоях осадочных пород. Обратите внимание, что большинство индексных окаменелостей относятся к морским животным, поскольку они уже живут в местах, где их останки легко захоронить и сохранить.

Каковы четыре характеристики индексных окаменелостей?

Индексная окаменелость должна была существовать только в течение определенного геологического периода, что позволяло экспертам легко определить ее первое и последнее появление. Более того, он должен быть широко распространен, распространенным и иметь отличительные характеристики для облегчения идентификации.

Что такое индексное ископаемое и почему оно важно?

Индексное ископаемое — это останки растений и животных, существовавших лишь в течение ограниченного геологического периода. Они используются для уточнения возраста содержащей их породы и сопоставления слоев породы в разных местах.

Поделитесь материалом
Автор статьи: Наталья Венедиктова
Наталья Венедиктова
Историк-исскусствовед, специалист в области истории, географии и искусства. Много путешествовала, изучала эволюцию художественных стилей, культурные контексты произведений и влияние искусства на общественные и исторические процессы.
Наталья Венедиктова опубликовал статей: 315

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *