.jpg/1280px-Quebrada_de_Cafayate,_Salta_(Argentina).jpg)
Литостратиграфия — это поддисциплина стратиграфии , геологической науки , связанной с изучением пластов или слоев горных пород. Основные направления включают геохронологию , сравнительную геологию и петрологию .
В целом, слои в основном являются магматическими или осадочными в зависимости от того, как была сформирована порода. Осадочные слои закладываются путем отложения осадков , связанных с процессами выветривания , разлагающимся органическим веществом (биогенным) или посредством химического осаждения. Эти слои часто различимы как имеющие много ископаемых и важны для изучения биостратиграфии . Магматические слои встречаются в виде стопок потоков лавы, слоев фрагментов лавы (называемых тефрой ), как извергнутых на поверхность Земли вулканами, так и в слоистых интрузиях, образованных глубоко под землей. Магматические слои, как правило, лишены ископаемых и представляют собой магматическую или вулканическую активность , которая происходила в течение геологической истории области.
Существует ряд принципов, которые используются для объяснения взаимоотношений между слоями. Когда магматическая порода пересекает формацию осадочной породы, то можно сказать, что магматическая интрузия моложе осадочной породы. Принцип суперпозиции гласит, что слой осадочной породы в тектонически ненарушенном слое моложе, чем тот, что ниже, и старше, чем тот, что выше. Принцип изначальной горизонтальности гласит, что отложение осадков происходит в виде по существу горизонтальных пластов.
Принципы литостратиграфии были впервые установлены датским натуралистом Николасом Стено в его трактате Dissertationis prodromus 1669 года . [1] Литостратиграфическая единица соответствует закону суперпозиции , который в его современной форме гласит, что в любой последовательности слоев , не нарушенной и не перевернутой с момента отложения , более молодые породы лежат над более старыми породами. [2] Принцип латеральной непрерывности гласит, что ряд пластов простирается и может быть прослежен на большой площади. [3]
Литостратиграфические единицы распознаются и определяются на основе наблюдаемых физических характеристик горных пород. Литология единицы 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 литостратиграфической единицы. Описания слоев, основанные на физическом внешнем виде, определяют фации . [4]
Формальное описание литостратиграфического подразделения включает стратотип , который обычно является типовым разрезом . Типовой разрез в идеале является хорошим обнажением подразделения, показывающим всю его толщину. Если подразделение нигде не обнажено полностью или если оно демонстрирует значительные латеральные изменения, могут быть определены дополнительные опорные разрезы . Давно установленные литостратиграфические подразделения, датируемые до современной кодификации стратиграфии или не имеющие табличной формы (например, вулканические купола), могут заменить типовое местоположение типовым разрезом в качестве своего стратотипа. Геолог, определяющий подразделение, должен описать стратотип достаточно подробно, чтобы другие геологи могли однозначно распознать подразделение. [5]
Литосома : Массы горных пород, имеющие по существу однородный характер и взаимозаменяемые связи с соседними массами различной литологии . Например: сланцевая литосома, известняковая литосома.
Фундаментальной литостратиграфической единицей является формация . Формация — это литологически отличительная стратиграфическая единица , которая достаточно велика, чтобы ее можно было нанести на карту и проследить. Формации могут быть подразделены на элементы и пласты и объединены с другими формациями в группы и супергруппы.
Два типа контакта: согласный и несогласный .
Согласный : непрерывное отложение, без перерыва или зияния (разрыв или прерывание непрерывности геологической записи). Получающиеся поверхностные слои называются согласными .
Два типа контактов между согласными пластами: резкие контакты (непосредственно разделяют слои с отчетливо разной литологией, незначительные перерывы в осадконакоплении, называемые диастемами ) и постепенные контакты (постепенное изменение в осадконакоплении, зона смешения).
Несогласный : период эрозии/неотложения. Образующийся поверхностный слой называется несогласным .
Четыре типа несоответствия:
Для корреляции литостратиграфических единиц геологи определяют фации и ищут ключевые пласты или ключевые последовательности, которые можно использовать в качестве исходных данных.
Геологическая корреляция [ требуется ссылка ] является основным инструментом для реконструкции геометрии слоистости в осадочных бассейнах . Литологическая корреляция представляет собой процедуру, определяющую, какие слои (страты) в геологических разрезах, расположенных в разных местах, принадлежат в настоящее время одному и тому же геологическому телу (или принадлежали в прошлом). [7] Идентификация основана на сравнении физических и минералогических характеристик пород и на общих предположениях, известных как принципы Стено : [8]
1. Осадочные слои возникали последовательно во времени: самые молодые наверху.
2. Пласты изначально горизонтальны.
3. Пласт простирается во всех направлениях, пока не истончится или не встретит барьер.
Результаты представлены в виде схемы корреляции (А). Практическая корреляция имеет много трудностей: размытые границы слоев, вариации состава и структуры пород в слое, несогласия в последовательности слоев и т. д. Поэтому ошибки в схемах корреляции нередки. При уменьшении расстояний между имеющимися разрезами (например, при бурении новых скважин) качество корреляции улучшается, но при этом могут приниматься неверные геологические решения, что увеличивает стоимость геологических проектов.
Закон суперпозиции неприменим к интрузивным, сильно деформированным или метаморфическим телам горных пород, не имеющим различимой стратификации. Такие тела горных пород описываются как литодемические и определяются и разграничиваются на основе характеристик горных пород. Североамериканский стратиграфический кодекс 1983 года принял формальные термины литодема , которая сопоставима с формацией; свита , которая аналогична группе, и суперсвита , подобная супергруппе. Литодема является фундаментальной единицей и должна обладать отличительными и постоянными литологическими особенностями, включающими один тип горных пород или смесь двух или более типов, которые отличают единицу от окружающих ее. Как и в случае с формациями, литодемической единице дается географическое название в сочетании либо с названием породы, либо с некоторым термином, описывающим ее форму. Термин свита устарел. Также формализован термин комплекс , который применяется к телу горных пород двух или более генетических классов (осадочные, метаморфические или магматические). Это устанавливает две иерархии литодемических единиц: [9]
Аналогичные правила были приняты в Швеции. [10] Однако Международное стратиграфическое руководство 1994 года рассматривает плутоны и неслоистые метаморфические породы неопределенного происхождения как особые случаи в литостратиграфии. [9]