В геологии пласт — это слой осадка , осадочной породы или вулканической породы , «ограниченный сверху и снизу более или менее четко определенными поверхностями напластования». [1] Поверхность напластования — это трехмерная поверхность, плоская или изогнутая, которая визуально отделяет каждый последующий пласт (той же или другой литологии ) от предыдущего или последующего пласта. Там, где поверхности напластования встречаются в виде поперечных сечений, например, в двумерной вертикальной скальной поверхности горизонтальных пластов, их часто называют контактами напластования . В пределах согласных последовательностей каждая поверхность напластования действовала как осадочная поверхность для накопления более молодых осадков. [1] [2]
В частности, в седиментологии , слой может быть определен одним из двух основных способов. [2] Во-первых, Кэмпбелл [3] и Рейнек и Сингх [4] используют термин слой для обозначения слоя, независимого от толщины, включающего связный слой осадочной породы, осадка или пирокластического материала, ограниченный сверху и снизу поверхностями, известными как плоскости напластования. Согласно этому определению слоя, ламины представляют собой небольшие слои , которые составляют наименьшие (видимые) слои иерархической последовательности и часто, но не всегда, внутри составляют слой. [2]
В качестве альтернативы, пласт может быть определен по толщине, где пласт представляет собой связный слой осадочной породы, осадка или пирокластического материала толщиной более 1 см, а пластинка представляет собой связный слой осадочной породы, осадка или пирокластического материала толщиной менее 1 см. [5] Этот метод определения пласта по сравнению с пластинкой часто используется в учебниках, например, Collinson & Mountney [6] или Miall. [7] Оба определения имеют свои достоинства, и выбор того, какое из них использовать, будет зависеть от фокуса конкретного исследования в каждом конкретном случае. [2]
Обычно, но не всегда, поверхности напластования регистрируют изменения либо скорости, либо типа накапливающегося осадка, который создал подстилающий слой. Обычно они представляют собой либо период неосаждения, либо эрозионное срезание, либо сдвиг в режиме потока или осадка, либо резкое изменение состава, либо комбинацию этих факторов в результате изменений условий окружающей среды. В результате слой обычно, но не всегда, интерпретируется как представляющий собой единый период времени, когда осадки или пирокластический материал накапливались в однородных и устойчивых палеоэкологических условиях. Однако некоторые поверхности напластования могут быть постседиментационными особенностями, либо сформированными, либо улучшенными в результате диагенетических процессов или выветривания . [2] [8]
Соотношение между поверхностями напластования контролирует общую геометрию слоя. Чаще всего нижняя и верхняя поверхности слоев субпараллельны или параллельны друг другу. Однако некоторые поверхности напластования слоя непараллельны, например, волнистые или изогнутые. Различные комбинации непараллельных поверхностей напластования приводят к слоям с сильно различающимися геометрическими формами, такими как равномерно-пластинчатые, пластинчато-линзовидные, криво-пластинчатые, клиновидные и нерегулярные слои. [9]
Типы пластов включают косые пласты и градуированные пласты . Косые пласты, или «наборы», не наслаиваются горизонтально и образуются в результате сочетания локального осаждения на наклонных поверхностях ряби или дюн и локальной эрозии . Градуированные пласты показывают постепенное изменение размеров зерен или обломков от одной стороны пласта к другой. Нормальная градация происходит там, где на более старой стороне находятся более крупные размеры зерен, в то время как обратная градация происходит там, где на более старой стороне находятся более мелкие размеры зерен. [4] [6] [9]
Толщина пласта является базовой и важной характеристикой пластов. Помимо картирования стратиграфических единиц и интерпретации осадочных фаций, анализ толщины пласта может быть использован для распознавания перерывов в осадконакоплении, циклических моделей осадконакопления и постепенных изменений окружающей среды. [10] Такие седиментологические исследования обычно основаны на гипотезе о том, что толщина стратиграфических единиц следует логнормальному распределению . [10] [11] Различные авторы, включая Макки и Вейра, [5] Ингрэма, [12] и Рейнека и Сингха, предлагали различные номенклатуры для толщины пласта и пластин . [4] Однако ни одна из них не была общепринятой среди ученых, изучающих Землю. [10] [13] В практике инженерной геологии для описания толщины пласта используется стандартизированная номенклатура в Австралии, [14] Европейском союзе, [15] и Соединенном Королевстве. [16]
Примерами широко используемых классификаций толщины пласта являются Такер (1982) [17] и Макки и Вейр [5] (1953).
Согласно Североамериканскому стратиграфическому кодексу и Международному стратиграфическому руководству, пласт является наименьшей формальной литостратиграфической единицей, которая может быть использована для осадочных пород. Пласт, пласт , является наименьшей формальной единицей в иерархии осадочных литостратиграфических единиц и литологически отличается от других слоев выше и ниже. Обычно только отличительные пласты, т. е. ключевые пласты , маркерные пласты , которые особенно полезны для стратиграфических целей, получают собственные имена и считаются формальными литостратиграфическими единицами. [18] [19]
В случае вулканических пород литостратиграфической единицей, эквивалентной пласту, является поток . Поток — это «...дискретное, извергающееся, вулканическое тело, различимое по текстуре, составу, порядку наложения, палеомагнетизму или другим объективным критериям». Поток является частью элемента, как и пласт осадочной породы является частью элемента. [18] [19]
В геотехнической инженерии поверхность подстилающего слоя часто образует разрыв , который может оказывать большое влияние на механическое поведение (прочность, деформация и т. д.) грунта и скальных массивов при строительстве туннелей , фундаментов или откосов .
Это принципы, которые применимы ко всем геологическим объектам и могут быть использованы для описания порядка событий в геологической истории объекта.
