A rétegződés (más néven rétegződés) az üledékes kőzetek egyik legszembetűnőbb jellemzője, amelyek általában egymásra rakódott üledékek rétegeinek (úgynevezett “rétegek”) “halmaiból” állnak.
Minden réteget saját litológia (összetétel), üledékszerkezet, szemcseméret és fosszíliatartalom jellemez, amelyek egyedivé és az alatta és felette lévő rétegektől különbözővé teszik. Minden réteg egy eseményt képvisel, a geológiai idő egy olyan pillanatát, amikor a kémiai, biológiai és fizikai körülmények egy adott kőzetréteg lerakódásához vezettek. Egy esemény az üledékes feljegyzésekben több ezer évig (pl. egy agyagréteg lassú leülepedése a tengerfenéken) vagy néhány percig (pl. egy turbidit gyors lerakódása) tarthatott. Mindenesetre, amikor egy rétegsorozatot vizsgálunk, egy üledékes medencében a földtörténeti idő során bekövetkezett események sorozatát tekintjük át.
A Quebrada de Cafayate-ben (Argentína) feltárt vízszintes rétegek. Photo © travelwayoflife (Flickr)
1669-ben Niels Stensen (latinosított nevén Nicolaus Steno) dán tudós kidolgozta a rétegek kialakulását leíró elveket, megalapozva ezzel a modern rétegtan (a geológiának a rétegekkel foglalkozó ága) alapjait. A rétegrajz modern alapelvei a Steno által meghatározott eredeti elvek levezetését jelentik. Ezen elvek szerint a fiatalabb rétegek az üledéksorozatok tetején, míg az idősebb rétegek az üledéksorozatok alján találhatók (a szuperpozíció elve), a rétegek vízszintes rétegek formájában rakódnak le (az eredeti horizontalitás elve), és oldalirányban folyamatosak az egész üledékes medencében (a rétegek folytonosságának elve). Ha a rétegeket valami más vágja át (például a másodlagos foliáció síkjai), akkor az átvágó elemnek szükségszerűen fiatalabbnak kell lennie a rétegeknél (az átvágási kapcsolatok elve).
Ezek az elvek hasznosak az orogénekben érintett kőzetrétegek vizsgálatakor. A megdöntött rétegek (mint az oldal tetején és alább látható fényképeken) olyan tektonikus erők eredménye, amelyek hajtogatják, összenyomják és megdöntik az eredetileg laposan fekvő rétegeket (az eredeti vízszintesség elve szerint). Deformálódott területeken előfordulhatnak felborult rétegek, vízszintes rétegek is, amelyek fejjel lefelé állnak. A fosszilis tartalom és az üledékszerkezetek elárulhatják a gondos geológusnak, hogy a legfiatalabb rétegek alul, a legidősebbek pedig felül vannak, és így a szuperpozíció elvét nem tartják be.”
A Monte Pelmetto (Dolomitok, Olaszország) délnyugati oldalán feltárt ferde rétegsor. Ezek a rétegek eredetileg vízszintesen feküdtek, és az Alpok felépülése során dőltek meg. Photo © Richard Jones (Flickr)
A rétegfolytonosság elve lehetővé teszi a különböző területeken feltárt és egymástól távol eső rétegek korrelációját. Ennek az elvnek az alkalmazására híres példák a Grand Canyon területéről és általában Észak-Arizonából származnak, ahol az eredetileg összefüggő rétegek az évmilliók során végbement erózió következtében szétváltak. A különböző területeken feltárt üledéksorozatok gondos tanulmányozása lehetővé tette a Colorado-fennsík teljes rétegtani szukcessziójának rekonstruálását, több terület számos feltárásának elemzése alapján.
A Monument-völgyben (Arizona) nyugaton, keleten és Merrick Butte-ban feltárt rétegek egykor összefüggőek voltak, mára pedig több millió éves erózió után szétváltak. Fotó © Christoph Grützner (Imaggeo)
Az utolsó példa a keresztmetszeti kapcsolatok elvének alkalmazását mutatja. Az alábbi fényképen az ágyazatot a kvarcit (jobbra) és a pala (balra) közötti függőleges (azaz ferde ágyazat!) érintkezés ábrázolja. A balra dőlő síkfelületek, amelyek többnyire a palában alakultak ki, és keresztezik az ágyazatot, nem rétegek. Ezek metamorf foliációs síkok, amelyek valójában e kőzetek lerakódása után alakultak ki.
Kvarcit és pala érintkezése a prekambriumban Wisconsinban, USA. A rétegződés függőleges, a palában jól fejlett foliáció pedig balra dől. Fotó © James St. John (Flickr)
Az ágyazati síkok tehát információkat őriznek a múltbeli környezetekről és azok időbeli változásáról. A hajtogatott, dőlő, töréses ágyazati síkok hasznos jelölők, amelyek lehetővé teszik a kőzetek deformációs struktúráinak vizsgálatát.