Litostratigrafi - Lithostratigraphy

The Permian gjennom Jurassic lithostratigraphy av Colorado-platået området sørøstlige Utah som utgjør mye av de berømte fremtredende fjellformasjoner i vernede områder som Capitol Reef National Park og Canyonlands National Park . Fra topp til bunn: Avrundede solbrune kupler av Navajo Sandstone , lagdelt rød Kayenta-formasjon , klippeformende, vertikalt ledd, rød Wingate Sandstone , skråforming, purpur Chinle Formation , lagdelt, lysere rød Moenkopi Formation , og hvit, lagdelt Cutler Formation sandstein. Bilde fra Glen Canyon National Recreation Area , Utah.
Strata i Salta ( Argentina )

Litostratigrafi er en underdisiplin av stratigrafi , den geologiske vitenskapen som er knyttet til studiet av lag eller berglag. Hovedfokus inkluderer geokronologi , komparativ geologi og petrologi .

Generelt er lag hovedsakelig magmatisk eller sedimentært knyttet til hvordan bergarten ble dannet. Sedimentære lag legges ned ved avsetning av sediment assosiert med forvitringsprosesser , råtnende organisk materiale (biogen) eller gjennom kjemisk nedbør. Disse lagene kan ofte skilles fra å ha mange fossiler og er viktige for studiet av biostratigrafi . Igneøse lag oppstår når stabler med lavastrømmer, lag med lavafragmenter (kalt tephra ) begge brøt ut på jordoverflaten av vulkaner, og i lagvise inntrengninger dannet dypt under jorden. Igneøse lag er vanligvis blottet for fossiler og representerer magmatisk eller vulkansk aktivitet som skjedde under den geologiske historien til et område.

Det er en rekke prinsipper som brukes til å forklare utseendet til stratum. Når en magmatisk stein skjærer over en formasjon av sedimentær bergart, kan vi si at den magmatiske inntrengingen er yngre enn den sedimentære bergarten. Prinsippet om superposisjon sier at et sedimentært berglag i et tektonisk uforstyrret sjikt er yngre enn det under og eldre enn det over det. Det prinsipp av opprinnelig horisontale fastslår at avsetningen av sedimentene opptrer som i det vesentlige horisontale senger.

Typer litostratigrafiske enheter

Prinsippene for litostratigrafi ble først etablert av den danske naturforskeren, Nicolas Steno , i hans 1669 Dissertationis prodromus . En litostratigrafisk enhet er i samsvar med loven om superposisjon , som i sin moderne form sier at yngre bergarter ligger over eldre bergarter i enhver rekke av lag , ikke forstyrret eller veltet siden avsetning . Det prinsipp av laterale kontinuitet beskriver at et sett av sengen strekker seg og kan være sporbare over et stort område.

Litostratigrafiske enheter gjenkjennes og defineres på grunnlag av observerbare fysiske bergkarakteristikker ( litologi ). Litologien til en enhet inkluderer egenskaper som kjemisk og mineralogisk sammensetning, tekstur, farge, primære avsetningsstrukturer , fossiler som betraktes som bergdannende partikler, eller andre organiske materialer som kull eller kerogen . Den taksonomi av fossiler er ikke en gyldig litologiske grunnlag for å definere en lithostratigrafiske enhet. Beskrivelsene av lag basert på fysisk utseende definerer ansikter .

Den formelle beskrivelse av en lithostratigrafiske enhet inneholder en stratotype som vanligvis er en typen seksjon . En type seksjon er ideelt sett en god eksponering av enheten som viser hele tykkelsen. Hvis enheten ikke er helt utsatt, eller hvis den viser betydelig lateral variasjon, kan ytterligere referanseseksjoner defineres. Lenge etablerte litostratigrafiske enheter som dateres til før den moderne kodifiseringen av stratigrafi, eller som mangler tabellform (som vulkanske kupler), kan erstatte en typelokalitet for en typeseksjon som deres stratotype. Det forventes at geologen som definerer enheten beskriver stratotypen i tilstrekkelig detalj for at andre geologer utvetydig kan gjenkjenne enheten.

Litosom : Masser av stein med i det vesentlige ensartet karakter og som har utveksling av forhold til tilstøtende masser av forskjellig litologi . f.eks: skifer lithosome, kalkstein lithosome.

Den grunnleggende litostratigrafiske enheten er formasjonen . En formasjon er en litologisk karakteristisk stratigrafisk enhet som er stor nok til å være kartbar og sporbar. Formasjoner kan deles inn i medlemmer og senger og aggregeres med andre formasjoner i grupper og supergrupper.

Stratigrafisk forhold

Diagrammer som viser stratigrafiske forhold: A: en kantete uoverensstemmelse; B: en misforståelse; C: en avvik.
Uoverensstemmelse med den nedre krittformasjonen Edwards som ligger over en kalkstein i nedre perm; pause er omtrent 165 millioner år; Texas.

To typer kontakt: konform og ukonform .

Overførbar : ubrutt avsetning, ingen pauser eller pauser (brudd eller avbrudd i kontinuiteten til den geologiske posten). De resulterende overflatelagene kalles en samsvar .

To typer kontakt mellom konforme lag: brå kontakter (direkte separate senger med tydelig forskjellig litologi, mindre avsetningsbrudd, kalt diastemer ) og graderingskontakt (gradvis endring i avsetning, blandesone).

Uoverensstemmelig : periode med erosjon / ikke-avsetning. Det resulterende overflatesjiktet kalles en uoverensstemmelse .

Fire typer avvik:

  • Angular unconformity : yngre sediment ligger på en erodert overflate av skrå eller brettet eldre bergarter. Den eldre steinen dypper i en annen vinkel enn den yngre.
  • Uoverensstemmelse : kontakten mellom yngre og eldre senger er preget av synlige, uregelmessige erosjonsflater . Paleosol kan utvikle seg rett over overflaten med uoverensstemmelse på grunn av ikke-avsetningsinnstillingen.
  • Parakonformitet : sengeplanene under og over unkonformiteten er parallelle. Et tidsgap er til stede, som vist ved en faunal break, men det er ingen erosjon, bare en periode med ikke-avsetning.
  • Avvik : relativt unge sedimenter er avsatt rett over eldre vulkanske eller metamorfe bergarter .

Litostratigrafisk korrelasjon

For å korrelere litostratigrafiske enheter, definerer geologer ansikter, og ser etter nøkkelsenger eller nøkkelsekvenser som kan brukes som et datum.

  • Direkte korrelasjon: basert på litologi, farge, struktur, tykkelse ...
  • Indirekte korrelasjon: elektrisk loggkorrelasjon (gammastråle, tetthet, resistivitet ...)
Korrelasjonsordning
(A) Korrelasjonsskjema indikerer hvilke lag som har trengt inn på forskjellige steder tilhører samme kropp

Geologisk korrelasjon er hovedverktøyet for å rekonstruere lagringens geometri i sedimentære bassenger . Den litologiske korrelasjonen er en prosedyre, avgjørende hvilke lag (lag) i geologiske tverrsnitt plassert forskjellige steder tilhører samme geologiske kropp nå (eller hørte til tidligere). Identifikasjonen er basert på sammenligning av fysiske og mineralogiske egenskaper ved bergartene, og på generelle antakelser kjent som Stenos prinsipper :

1. De sedimentære lagene skjedde sekvensielt i tid: den yngste på toppen.
2. Lagene er opprinnelig vannrette.
3. Stratum strekker seg i alle retninger til det tynner ut eller møter en barriere.

Resultatene presenteres som et korrelasjonsskjema (A). Praktisk korrelasjon har mange vanskeligheter: uklare grenser av lagene, variasjoner i sammensetning og struktur av bergartene i laget, uoverensstemmelser i rekkefølgen av lag osv. Dette er grunnen til at feil i korrelasjonsskjemaer ikke er sjelden. Når avstandene mellom tilgjengelige tverrsnitt synker (for eksempel ved å bore nye brønner) forbedrer kvaliteten på korrelasjonen, men i mellomtiden kan det tas feil geologiske beslutninger som øker utgiftene til geologiske prosjekter.

Litodemisk stratigrafi

Loven om superposisjon er ikke anvendbar på påtrengende, sterkt deformerte eller metamorfe bergarter som mangler synlig stratifisering. Slike bergarter er beskrevet som litodemiske og bestemmes og avgrenses basert på bergkarakteristikker . Den nordamerikanske stratigrafiske koden fra 1983 vedtok de formelle begrepene litodeme , som kan sammenlignes med en formasjon; en suite , som er analog med en gruppe, og en supersuite , som en supergruppe. Et litodem er den grunnleggende enheten og skal ha særegne og konsistente litologiske egenskaper, som består av en enkelt bergart eller en blanding av to eller flere typer som skiller enheten fra de rundt den. Som med formasjoner, får en litodemisk enhet et geografisk navn kombinert med enten et steinavn eller et begrep som beskriver formen. Begrepet suite er utfaset. Også formalisert er begrepet kompleks , som gjelder en kropp av stein av to eller flere genetiske klasser (sedimentær, metamorf eller magmakne). Dette etablerer to hierarkier av litodemiske enheter:

Supersuite Superkompleks
Suite Kompleks
Lithodeme (ingen tilsvarende)

Lignende regler er vedtatt i Sverige. Imidlertid anser International Stratigraphic Guide fra 1994 plutoner og ikke-lagdelte metamorfe bergarter av ubestemt opprinnelse som spesielle tilfeller innen litostratigrafi.


Se også

Fotnoter

Referanser

  • Boggs, Sam (2006). Prinsipper for sedimentologi og stratigrafi (4. utgave). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN 0131547283.
  • * Brookfield, Michael E. (2004). Prinsipper for stratigrafi . Malden, messe: Blackwell Publ. ISBN 978-1-4051-1164-5. Hentet 12. november 2014 .
  • Kumpulainen, Risto A. (17. oktober 2016). "Veiledning for geologisk nomenklatur i Sverige" . GFF . 139 (1): 3–20. doi : 10.1080 / 11035897.2016.1178666 .
  • Nordamerikanske kommisjon for stratigrafisk nomenklatur (november 2005). "Nordamerikansk stratigrafisk kode" (PDF) . AAPG Bulletin . 89 (11): 1547–1591. doi : 10.1306 / 07050504129 . Hentet 8. august 2020 .
  • Olea, Ricardo A .; Sampson, Robert J. (2003). "CORRELATOR, et interaktivt dataprogram for høyoppløselig, litostratigrafisk, godt loggkorrelasjon" (PDF) . Hentet 1. november 2020 .
  • Steno, Nicolas (1916) [1669]. Nicolas Stenos avhandling om en solid kropp innelukket av naturprosessen i et fast stoff: En engelsk versjon med en introduksjon og forklarende notater . Oversatt av Winter, John. New York, selskapet Macmillan; London, Macmillan og selskap, begrenset.
  • Subcomission on Quaternary Stratigraphy (2002). "Litodemisk stratigrafi" . Hentet 10. mai 2020 .
  • Voronin, YA (1973). Metodiske spørsmål ved anvendelse av matematiske metoder og datamaskiner i geologi . Novosibirsk, Yakutsk: Datasenteret, Siberian Division of the USSR Academy of Sciences.
  • Web Solutions LLC. "Natur av sedimentære lag, fysisk korrelasjon, tolking av jordhistorie m / i et stratum, fossil korrelasjon" . science.jrank.org .

Eksterne linker