Геологическая формация , или просто формация , представляет собой тело горной породы, имеющее постоянный набор физических характеристик ( литология ), которые отличают его от соседних тел горной породы, и которое занимает определенное положение в слоях горной породы, обнаженных в географическом регионе (стратиграфическая колонка ). Это фундаментальная единица литостратиграфии , изучения пластов или слоев горной породы. [1] [2]
Формация должна быть достаточно большой, чтобы ее можно было нанести на карту на поверхности или проследить в недрах. Формации в противном случае не определяются толщиной их пластов горных пород, которая может сильно различаться. Они обычно, но не всегда, имеют табличную форму. Они могут состоять из одной литологии (типа горной породы) или из чередующихся слоев двух или более литологий, или даже из гетерогенной смеси литологий, при условии, что это отличает их от соседних тел горных пород. [1] [2]
Концепция геологической формации восходит к истокам современной научной геологии. Этот термин был использован Авраамом Готтлобом Вернером в его теории происхождения Земли, которая разрабатывалась в период с 1774 года до его смерти в 1817 году. [3] Со временем эта концепция становилась все более формализованной и теперь кодифицирована в таких работах, как Североамериканский стратиграфический кодекс и его аналоги в других регионах. [4]
Геологические карты, показывающие, где различные формации выходят на поверхность, имеют основополагающее значение для таких областей, как структурная геология , позволяя геологам делать выводы о тектонической истории региона или прогнозировать вероятные места залегания полезных ископаемых. [5]
-crop.jpg/1280px-Uluru_(Helicopter_view)-crop.jpg)
Границы формации выбираются так, чтобы придать ей наибольшую практическую литологическую согласованность. Формации не должны определяться никакими критериями, кроме литологии. Литология формации включает такие характеристики, как химический и минералогический состав, текстура, цвет, первичные осадочные структуры , ископаемые остатки , рассматриваемые как породообразующие частицы, или другие органические материалы, такие как уголь или кероген . Таксономия ископаемых не является допустимой литологической основой для определения формации. [2]
Контраст в литологии между формациями, необходимый для обоснования их создания, варьируется в зависимости от сложности геологии региона. Формации должны быть способны быть очерчены в масштабе геологического картирования, обычно практикуемого в регионе; толщина формаций может варьироваться от менее метра до нескольких тысяч метров. [2]
Геологические формации обычно называются в честь постоянного естественного или искусственного объекта географической области, в которой они были впервые описаны. Название состоит из географического названия плюс либо «Формация», либо описательное название. Примерами являются формация Моррисон , названная в честь города Моррисон, штат Колорадо , и известняк Кайбаб , названный в честь плато Кайбаб в Аризоне. Названия не должны дублировать предыдущие названия формаций, так, например, недавно обозначенная формация не может быть названа формацией Кайбаб, поскольку известняк Кайбаб уже установлен как название формации. Первое использование названия имеет приоритет над всеми остальными, как и первое название, примененное к конкретной формации. [6]
Как и в случае с другими стратиграфическими единицами, формальное обозначение формации включает стратотип , который обычно является типовым разрезом . Типовой разрез в идеале является хорошим обнажением формации, которое показывает всю ее толщину. Если формация нигде не обнажена полностью или если она показывает значительные латеральные изменения, могут быть определены дополнительные опорные разрезы . Давно существующие формации, датируемые до современной кодификации стратиграфии или не имеющие табличной формы (например, вулканические формации), могут заменить типовой местностью типовой разрез в качестве своего стратотипа. Ожидается, что геолог, определяющий формацию, опишет стратотип достаточно подробно, чтобы другие геологи могли однозначно распознать формацию. [7]
Хотя формации не должны определяться никакими другими критериями, кроме первичной литологии, часто бывает полезно определять биостратиграфические единицы по палеонтологическим критериям, хроностратиграфические единицы по возрасту пород и хемостратиграфические единицы по геохимическим критериям, и они включены в стратиграфические кодексы. [8]
Концепция формально определенных слоев или пластов является центральной для геологической дисциплины стратиграфии , а формация является фундаментальной единицей стратиграфии. Формации могут быть объединены в группы пластов или разделены на элементы . Элементы отличаются от формаций тем, что они не должны быть картографируемыми в том же масштабе, что и формации, хотя они должны быть литологически отличительными там, где они присутствуют. [9]
Определение и распознавание формаций позволяет геологам сопоставлять геологические слои на больших расстояниях между выходами на поверхность и выходами на поверхность пластов горных пород . Формации были сначала описаны как основные геологические маркеры времени, основанные на их относительном возрасте и законе суперпозиции . Деления геологической шкалы времени были описаны и размещены в хронологическом порядке геологами и стратиграфами 18-го и 19-го веков. [10]
Геологические формации могут быть с пользой определены для осадочных слоев горных пород, низкосортных метаморфических пород и вулканических пород . Интрузивные магматические породы и высокометаморфизованные породы обычно не считаются формациями, а описываются вместо этого как литодемы . [11]
«Формация» также неформально используется для описания странных форм (образований), которые приобретают породы в результате эрозионных или осадочных процессов. Такая формация считается заброшенной, когда на нее больше не влияет геологический агент, который ее создал. Некоторые известные пещерные формации включают сталактиты и сталагмиты .
Медиа, связанные с геологическими формациями на Wikimedia Commons