Features from the field: Bedding/Stratification

Inclined bedding planes in Ladakh (India). Photo credits: Arjun Datta (Imaggeo)

Bedding (zwany także stratyfikacją) jest jedną z najbardziej widocznych cech skał osadowych, które zazwyczaj składają się ze „stosów” warstw (zwanych „warstwami”) osadów osadzonych jedna na drugiej.

Każda warstwa charakteryzuje się własną litologią (składem), strukturami sedymentacyjnymi, wielkością ziaren i zawartością skamielin, które czynią ją unikalną i różną od warstw leżących powyżej i poniżej. Każda warstwa reprezentuje wydarzenie, moment w czasie geologicznym, w którym warunki chemiczne, biologiczne i fizyczne doprowadziły do osadzenia się określonej warstwy skalnej. Zdarzenie w zapisie sedymentacyjnym może trwać od tysięcy lat (np. powolne osadzanie się warstwy ilastej na dnie morskim) do kilku minut (np. szybkie osadzanie się turbidytu). W każdym razie, patrząc na sekwencję warstw, patrzymy na sekwencję zdarzeń, które miały miejsce w basenie sedymentacyjnym w czasie geologicznym.

Horyzontalne warstwy odsłonięte w Quebrada de Cafayate (Argentyna). Photo © travelwayoflife (Flickr)

W 1669 r. duński naukowiec Niels Stensen (łac. Nicolaus Steno), opracował zasady opisujące rozwój warstw, tworząc podwaliny współczesnej stratygrafii (dziedziny geologii zajmującej się warstwami). Współczesne zasady stratygrafii stanowią pochodną pierwotnych zasad określonych przez Steno. Zgodnie z nimi warstwy młodsze występują u góry, a starsze u podstawy sekwencji sedymentacyjnych (zasada superpozycji), warstwy zalegają jako warstwy poziome (zasada pierwotnej poziomości) i są poprzecznie ciągłe w całym basenie sedymentacyjnym (zasada ciągłości warstw). Jeśli warstwy są przecięte czymś innym (np. płaszczyznami wtórnego foliacji), to element przecinający musi być koniecznie młodszy od warstw (zasada relacji przecięcia).

Zasady te są przydatne przy badaniu warstw skalnych, które są zaangażowane w orogeny. Warstwy przechylone (jak na zdjęciach u góry strony i poniżej) są wynikiem działania sił tektonicznych, które fałdują, ściskają i przechylają, pierwotnie płasko leżące pokłady (zgodnie z zasadą pierwotnej horyzontalności). Na obszarach zdeformowanych możliwe jest również występowanie pokładów przewróconych, czyli warstw poziomych odwróconych do góry nogami. Zawartość skamieniałości i struktury sedymentacyjne mogą powiedzieć uważnemu geologowi, że najmłodsze warstwy znajdują się na dole, a najstarsze na górze, a więc że zasada superpozycji nie jest przestrzegana.

Nachylone podłoże odsłonięte na południowo-zachodniej stronie Monte Pelmetto (Dolomity, Włochy). Łoża te leżały pierwotnie poziomo i zostały przechylone w czasie budowy Alp. Photo © Richard Jones (Flickr)

Zasada ciągłości warstw pozwala na korelację warstw odsłaniających się w różnych obszarach i odległych od siebie. Słynne przykłady zastosowania tej zasady pochodzą z rejonu Wielkiego Kanionu i ogólnie z północnej Arizony, gdzie pierwotnie ciągłe warstwy zostały rozdzielone w wyniku milionów lat erozji. Dokładne zbadanie sekwencji osadów odsłoniętych w różnych obszarach pozwoliło zrekonstruować całą sukcesję stratygraficzną Płaskowyżu Kolorado, na podstawie analizy wielu wychodni w wielu obszarach.

Warstwy odsłonięte w West, East i Merrick Butte w Monument Valley (Arizona) były kiedyś połączone, a teraz są rozdzielone, po milionach lat erozji. Photo © Christoph Grützner (Imaggeo)

Ostatni przykład pokazuje zastosowanie zasady wzajemnych relacji między warstwami. Na poniższej fotografii spąg reprezentowany jest przez pionowy (czyli pochylony!) kontakt kwarcytu (z prawej) z łupkiem (z lewej). Planarne powierzchnie nachylone w lewo, które są w większości rozwinięte w łupkach i przecinają podłoże, nie są warstwami. They are metamorphic foliation planes that, indeed, developed after the deposition of these rocks.

Quartzite and slate contact in the Precambrian of Wisconsin, USA. Warstwowanie jest pionowe, a foliacja, dobrze rozwinięta w łupkach, opada w lewo. Photo © James St. John (Flickr)

Podsumowując, płaszczyzny spągowe zachowują informacje o przeszłych środowiskach i o tym, jak zmieniały się one w czasie. Płaszczyzny fałdowe, pochylone, uskokowe są użytecznymi znacznikami, które pozwalają badać struktury deformacyjne w skałach.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.