Стратиграфия

Объекты стратиграфии – разрезы слоистых толщ (в естественных обнажениях, вскрытые горными выработками), сложенные осадочными, вулканогенными и метаморфическими породами, а также временны́е сейсмические разрезы (см. в статье Сейсмостратиграфия); многие учёные в числе объектов стратиграфии рассматривают интрузивные и другие геологические тела, прорывающие слоистые толщи. Основная единица стратиграфии – стратиграфическое подразделение (стратон) – совокупность горных пород, составляющих определённое единство и обособленных по признакам, позволяющим установить их временны́е соотношения, т. е. последовательность формирования и положение в стратиграфическом разрезе.

В первоочередной круг задач стратиграфии входят: расчленение (разделение) разрезов, корреляция стратиграфических подразделений и разработка стратиграфических схем и шкал различного типа (общей, региональных и местных). Для их решения применяется широкий спектр методов: палеонтологический (основной метод), литолого-седиментационные, в том числе ритмостратиграфический, геофизические (сейсмостратиграфия, магнитостратиграфия, каротаж), геохимические, комплексные. Датировка (определение возраста) границ стратиграфических подразделений общей шкалы осуществляется методами изотопной геохронологии и путём астрохронологической калибровки.

Важнейшие разделы стратиграфии: биостратиграфия, литостратиграфия, климатостратиграфия, хемостратиграфия, экостратиграфия, событийная стратиграфия, секвентная стратиграфия, циклостратиграфия.

Первые представления о различении осадочных пород по времени их накопления связаны с именем Н. Стено, который открыл закон последовательности напластования (1669). Формирование стратиграфии как науки начинается в середине – 2-й половине 18 в., когда появились первые стратиграфические классификации немецких учёных И. Г. Лемана (1756), Г. Фюкселя (1762) и А. Г. Вернера (1787), итальянского исследователя Дж. Ардуино (1760), работа «О слоях земных» М. В. Ломоносова (1763). У. Смит в конце 18 – начале 19 вв. разработал метод расчленения и корреляции осадочных толщ на основе выделения характерных палеонтологических комплексов, ввёл термин «стратиграфия» (1817). Одни из первых стратиграфических исследований провели Ж. Кювье и А. Броньяр в окрестностях Парижа (1808). На протяжении 1-й половины 19 в. были выделены все системы фанерозоя (британские геологи У. Конибир, У. Филлипс, Р. Мурчисон, А. Седжвик, немецкий – Ф. Альберти, бельгийский – Ж.-Б. Омалиус д'Аллуа и др.), введены понятия яруса и зоны (А. Д'Орбиньи). Во 2-й половине и особенно в последней четверти 19 в. стали широко использоваться зональные шкалы по различным группам ископаемых организмов (немецкий учёный А. Оппель), получившие научное обоснование эволюционной палеонтологией (Ч. Дарвин, В. О. Ковалевский); сформированы представления о роли фациальных изменений в стратиграфических построениях (швейцарский учёный А. Гресли, Н. А. Головкинский, А. А. Иностранцев, Й. Вальтер, Н. И. Андрусов). Важным рубежом в развитии стратиграфии стали решения 2-й сессии Международного геологического конгресса (Болонья, 1881) о системе категорий стратиграфических подразделений (в подготовке сессии большую роль сыграли отечественные геологи, в том числе Иностранцев). Первая международная стратиграфическая шкала из последовательности систем (ярусы считались региональными стратонами) была принята на 8-й сессии Международного геологического конгресса (Париж, 1900) на основе «Хронографа» швейцарского геолога Э. Реневье; принятая шкала просуществовала почти без изменений до конца 1960-х гг.

В 1-й половине 20 в. стали широко внедряться методы микропалеонтологии (в том числе палинологии), геофизические и геохимические методы. Со 2-й половины 1950-х гг. под эгидой Международной комиссии по стратиграфии началась подготовка международного стратиграфического кодекса как универсального языка, необходимого для создания общих и местных шкал (впервые опубликован в форме справочника в 1976 под редакцией американского геолога Х. Хедберга; в русском переводе в 1978). В международном справочнике все подразделения были разделены на 3 категории: литостратиграфические, биостратиграфические, магнитостратиграфические и хроностратиграфические. Последняя четверть 20 в. ознаменовалась появлением экостратиграфии, сейсмостратиграфии, событийной и секвентной стратиграфии, хемостратиграфии. Синтезом данных стратиграфии и геохронологии стала «Шкала геологического времени» (британский геолог У. Харленд и др., 1982), в которой границы всех подразделений градуированы в годах. В качестве маркеров нижних границ подразделений международной шкалы вместо палеонтологических маркеров стали чаще использоваться инверсии геомагнитного поля (см. в статье Палеомагнетизм) и изотопные сдвиги. Эта тенденция продолжает развиваться.

Отечественная стратиграфическая школа формировалась на базе научных школ Горного института (Э. И. Эйхвальд, Г. П. Гельмерсен, В. И. Мёллер, Д. В. Наливкин), Геологического комитета и Всероссийского геологического института имени А. П. Карпинского (ныне Институт Карпинского; А. П. Карпинский, Ф. Н. Чернышёв, С. Н. Никитин, А. А. Борисяк, А. Н. Криштофович, Л. С. Либрович, А. И. Жамойда, Т. Н. Корень и др.), МГУ имени М. В. Ломоносова и Московского геологоразведочного института имени Серго Орджоникидзе (ныне Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе; К. Ф. Рулье, А. П. Павлов, А. Д. Архангельский, А. Н. Мазарович, Г. П. Леонов, М. С. Швецов, Д. П. Найдин), Всероссийского нефтяного научно-исследовательского геологоразведочного института (Д. Л. Степанов, М. С. Месежников), Геологического института АН СССР, ныне РАН (Н. С. Шатский, В. В. Меннер, Д. М. Раузер-Черноусова, С. В. Мейен, А. Ю. Розанов, Ю. Б. Гладенков и др.). Б. С. Соколов в 1952 г. выделил вендскую систему верхнего докембрия. С. А. Яковлев, В. И. Громов, Е. В. Шанцер, К. В. Никифорова, И. И. Краснов и другие учёные разработали основы расчленения и корреляции четвертичных отложений. В 1963–1989 гг. выходила многотомная монография «Стратиграфия СССР», обобщающая регионально-стратиграфические работы.

В России исследования в области стратиграфии координирует Межведомственный стратиграфический комитет (МСК) РФ (с 1955), функционирующий под эгидой Отделения наук о Земле РАН на базе Института Карпинского. В его составе работают предметные комиссии и комиссии по системам, а также региональные комиссии (по Северо-Западу России, по Центру и Югу Русской платформы, Северо-Кавказская, Крымская, Уральская, Сибирская, Дальневосточная, по Северо-Востоку России и Корякско-Камчатскому региону). Решения МСК РФ по стратиграфическим схемам публикуются в «Постановлениях МСК и его постоянных комиссий» (с 1958). В РФ выделение и наименование стратиграфических подразделений регулируется [chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://karpinskyinstitute.ru/ru/about/msk/sc_2019.pdf «Стратиграфическим кодексом»], впервые изданным в 1977 г. и выдержавшим 4 издания (последнее в 2019). В отличие от международной практики, кодексом предусмотрено разделение основных стратиграфических категорий на общие, региональные и местные, а специальных – по методам их выделения. Вопросы стратиграфии рассматриваются на ежегодных сессиях Палеонтологического общества при РАН, регулярных всероссийских конференциях по верхнему палеозою, юрской и меловой системам. Важную роль в развитии отечественной стратиграфии сыграли всероссийские конференции «Общая стратиграфическая шкала России: состояние и перспективы обустройства» (Москва, 2013) и «Общая стратиграфическая шкала и методические проблемы разработки региональных стратиграфических шкал России» (Санкт-Петербург, 2016).

В составе Международного союза геологических наук работает Международная комиссия по стратиграфии (International Commission on Stratigraphy, ICS), в задачу которой входит создание международной (хроно)стратиграфической шкалы, которая постоянно обновляется. Комиссия проводит международные стратиграфические конгрессы (с 2013), её подкомиссии – конгрессы и симпозиумы по отдельным системам. Актуальным справочником по всем вопросам стратиграфии и глобальной (хроно)стратиграфической шкале, зональным, магнитостратиграфическим, изотопным и другим шкалам является издание «The Geologic Time Scale 2020».