Кровать (геология)
В геологии пласт — это слой осадка , осадочной породы или вулканической породы , «ограниченный сверху и снизу более или менее четко выраженными поверхностями напластования». [1] В частности, в седиментологии пласт можно определить одним из двух основных способов. [2] Во-первых, Кэмпбелл [3] и Райнек и Сингх [4] используйте термин « слой» для обозначения слоя, не зависящего от толщины, включающего связный слой осадочной породы, отложений или пирокластического материала, ограниченный сверху и снизу поверхностями, известными как плоскости напластования. Согласно этому определению пласта, пластинки представляют собой небольшие пласты , которые составляют наименьшие (видимые) слои иерархической последовательности и часто, но не всегда, внутренне составляют пласт. [2]
Альтернативно, пласт можно определить по толщине, где пласт представляет собой связный слой осадочной породы, отложений или пирокластического материала толщиной более 1 см, а пластинка представляет собой связный слой осадочной породы, отложений или пирокластического материала толщиной менее 1 см. толстый. [5] Этот метод определения слоя и пластинки часто используется в учебниках, например, Collinson & Mountney. [6] или Миалл. [7] Оба определения имеют свои преимущества, и выбор того, какое из них использовать, будет зависеть от направленности конкретного исследования в каждом конкретном случае. [2]
В геологии поверхность напластования представляет собой плоскую, почти плоскую, волнистую или изогнутую трехмерную поверхность, которая визуально отделяет каждый последующий пласт (той же или другой литологии ) от предыдущего или последующего слоя. Там, где поверхности напластования встречаются в виде поперечных сечений, например, в двумерной вертикальной поверхности скалы горизонтальных пластов, их часто называют контактами напластования . В пределах согласных последовательностей каждая поверхность напластования служила поверхностью осадконакопления для накопления более молодых отложений. [1] [2]
Обычно, но не всегда, на поверхности напластования фиксируются изменения скорости или типа накопления отложений, создавших нижележащий слой. Обычно они представляют собой либо период отсутствия осаждения, либо эрозионное усечение, сдвиг режима стока или отложений, резкое изменение состава, либо сочетание этих явлений в результате изменения условий окружающей среды. В результате слой обычно, но не всегда, интерпретируется как представляющий единый период времени, когда отложения или пирокластический материал накапливались в однородных и устойчивых палеоэкологических условиях. Однако некоторые поверхности напластования могут представлять собой постседиментационные элементы, образовавшиеся или усиленные в результате диагенетических процессов или выветривания . [2] [8]
Взаимосвязь между поверхностями подстилки определяет общую геометрию подстилки. Чаще всего нижняя и верхняя поверхности пластов субпараллельны или параллельны друг другу. Однако некоторые подстилающие поверхности кровати непараллельны, например, волнистые или изогнутые. Различные сочетания непараллельных поверхностей напластования приводят к образованию пластов самой различной геометрической формы: равномерно-таблитчатых, таблитчато-чечевицеобразных, искривленно-таблитчатых, клиновидных и неправильных. [9]
Типы грядок включают поперечные и ступенчатые грядки . Поперечные пласты, или «наборы», не имеют горизонтальных слоев и образуются в результате сочетания местного отложения на наклонных поверхностях ряби или дюн и местной эрозии . Градиентные слои демонстрируют постепенное изменение размеров зерен или обломков от одной стороны слоя к другой. Нормальная сортировка возникает, когда на более старой стороне имеются зерна большего размера, тогда как обратная сортировка происходит, когда на старшей стороне имеются зерна меньшего размера. [4] [6] [9]
Толщина слоя
[ редактировать ]
Толщина пласта является основной и важной характеристикой пласта. Помимо картирования стратиграфических единиц и интерпретации осадочных фаций, анализ мощности пласта может использоваться для выявления разрывов в осадконакоплении, циклических моделей седиментации и постепенных изменений окружающей среды. [10] Такие седиментологические исследования обычно основаны на гипотезе о том, что мощности стратиграфических единиц подчиняются логнормальному распределению. [10] [11] Различные номенклатуры толщины слоя и пластинок были предложены разными авторами, включая Макки и Вейра, [5] Ингрэм, [12] и Райнек и Сингх. [4] Однако ни один из них не был общепринятым учеными Земли. [10] [13] В практике инженерной геологии для описания мощности пласта в Австралии используется стандартизированная номенклатура: [14] Евросоюз, [15] и Соединенное Королевство. [16]
Примеры широко используемых классификаций мощности пластов включают Tucker (1982). [17] и Макки и Вейр [5] (1953).
| Класс постельного белья | Такер (1982) [17] | Макки и Вейр [5] (1953) |
|---|---|---|
| Очень толстый | > 1 м | > 120 см |
| Толстый | 30 см – 1 м | 60–120 см |
| Середина | 10 – 30 см | |
| Тонкий | 3 – 10 см | 5–60 см |
| Очень тонкий | 1 – 3 см | 1–5 см |
| Толстоламинированный | 3 – 10 мм | 2 мм - 1 см |
| Тонко ламинированный | < 3 мм | < 2 мм |
Слой в литостратиграфии
[ редактировать ]Согласно Североамериканскому стратиграфическому кодексу и Международному стратиграфическому руководству, пласт — это наименьшая формальная литостратиграфическая единица, которую можно использовать для осадочных пород. Слой, пласт, представляет собой наименьшую формальную единицу в иерархии осадочных литостратиграфических единиц и литологически отличим от других слоев выше и ниже. Обычно только отличительным слоям, т.е. ключевым слоям , маркерным слоям , которые особенно полезны для стратиграфических целей, присваиваются собственные имена и считаются формальными литостратиграфическими единицами. [18] [19]
В случае вулканических пород литостратиграфической единицей, эквивалентной пласту, является поток . Поток — это «... дискретное, экструзивное тело вулканической породы, различимое по текстуре, составу, порядку суперпозиции, палеомагнетизму или другим объективным критериям». Поток является частью пачки, как пласт осадочных пород является частью пачки. [18] [19]
Инженерные соображения
[ редактировать ]В геотехнической инженерии поверхность подстилки часто образует неоднородность , которая может иметь большое влияние на механическое поведение (прочность, деформацию и т. д.) грунта и горных пород при строительстве туннелей , фундаментов или откосов .
Геологические принципы
[ редактировать ]
Это принципы, которые применимы ко всем геологическим объектам и могут использоваться для описания порядка событий в геологической истории объекта.
- Закон суперпозиции гласит, что более молодые породы откладываются над более старыми и остаются такими до тех пор, пока пласты не были перевернуты в результате тектонической деятельности. Это используется для датировки стратиграфии и их относительного возраста. [20]
- Закон первоначальной горизонтальности гласит, что пласты откладываются горизонтально под действием силы тяжести. Если пласты не горизонтальны, это указывает на то, что они были наклонены или деформированы геологическими процессами. [21]
- Закон латеральной непрерывности гласит, что пластовые отложения распространяются по бокам во всех направлениях. Это означает, что два места, разделенные эрозионными образованиями со схожими породами, могли изначально быть сплошными. [20]
- Закон сквозных связей гласит, что любая особенность, пересекающая другую, является младшей из двух. Это могут быть разломы или магматические дайки , прорезающие осадочные отложения.
См. также
[ редактировать ]
- Фолд (геология)
- Геологическое образование
- Геологический отдел
- Ламинирование (геология)
- Стратиграфия
- Слой
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Нойендорф, ККЕ, Дж. П. Мель-младший и Дж. А. Джексон, ред., 2005. Геологический словарь (5-е изд.). Александрия, Вирджиния; Американский геологический институт. стр. 61. ISBN 0-922152764
- ^ Jump up to: а б с д и Дэвис, Н.С., и Шиллито, AP, 2021 г., Настоящие субстраты: исключительное разрешение и безупречная сохранность снимков глубокого времени на поверхностях подстилки. Седиментология. опубликовано онлайн 22 мая 2021 г., номер doi: 10.1111/sed.12900.
- ^ Кэмпбелл, Чарльз В. (февраль 1967 г.). «Ламина, Ламинасет, Кровать и комплект постельного белья» . Седиментология . 8 (1): 7–26. Бибкод : 1967Седим...8....7С . doi : 10.1111/j.1365-3091.1967.tb01301.x – через онлайн-библиотеку Wiley .
- ^ Jump up to: а б с Райнек, Х.Э., и Сингх, И.Б., 1980. Осадочная среда осадконакопления , (2-е изд.) Берлин, Германия: Springer-Verlag, 504 стр. ISBN 978-3642962912
- ^ Jump up to: а б с д Макки, Эдвин Д.; Вейр, Гордон В. (1953). «Терминология расслоения и перекрестного расслоения осадочных пород» . Бюллетень Геологического общества Америки . 64 (4). Геологическое общество Америки : 381–390. Бибкод : 1953GSAB...64..381M . doi : 10.1130/0016-7606(1953)64[381:TFSACI]2.0.CO;2 – через GeoScienceWorld.
- ^ Jump up to: а б Коллинсон Дж. и Маунтни Н., 2019. Осадочные структуры , (4-е изд.) Эдинбург, Шотландия, Dunedin Academic Press, 320 стр. ISBN 978-1903544198
- ^ Миалл, А.Д., 2016. Стратиграфия: современный синтез. Дордрехт, Нидерланды: Springer. 454 стр. ISBN 978-3319243023
- ^ Дэвис, Н.С., и Шиллито, AP, 2018, Неполное, но тщательно детализированное: неизбежное сохранение истинных субстратов в стратиграфических записях с дефицитом времени. Геология , 46, стр. 679–682.
- ^ Jump up to: а б Боггс-младший, Сэм (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (PDF) (4-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Прентис-Холл . ISBN 0-13-154728-3 . Архивировано из оригинала (PDF) 5 марта 2022 г. Проверено 9 мая 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с Флюгель Э. и Муннеке А., 2010. Микрофации карбонатных пород: анализ, интерпретация и применение. Берлин, Германия, Springer-Verlag, 2004, стр. ISBN 978-3662499610
- ^ Ламсден, Д.Н., 1971. Распределение фаций и мощности пластов известняков . Журнал осадочных исследований , 41 (2), стр. 593-598.
- ^ Ингрэм, Р.Л., 1954. Терминология для обозначения мощности стратификации и разделительных единиц в осадочных породах . Бюллетень Геологического общества Америки , 65(9), стр. 937-938.
- ^ Келли, В.К., 1956. Толщина пластов . Журнал осадочных исследований , 26 (4), стр. 289-300.
- ^ Австралийские стандарты, 1993. Геотехнические исследования объекта. АС1726-1993 . Сидней, Австралия: Австралийская ассоциация стандартов, 40 стр.
- ^ Международная организация по стандартизации, 2017. 14689:2017 Геотехнические исследования и испытания. Идентификация, описание и классификация горных пород . Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации. 122 стр.
- ^ Британский институт стандартов, 2015. BS 5930:2015 Кодекс практики наземных исследований . Лондон, Англия: Британский институт стандартов. 317 стр. ISBN 978-0580800627
- ^ Jump up to: а б Такер, Морис, Э. 1982. Полевое описание осадочных пород . Справочник Лондонского геологического общества , издательство Open University Press, Милтон Кейнс, Великобритания, и John Wiley & Sons, Нью-Йорк. Таблица 5.2, с. 48.
- ^ Jump up to: а б Мерфи, Массачусетс, и Сальвадор, А., 1999. Международный стратиграфический справочник – сокращенная версия . Эпизоды . 22(4), стр. 255-272.
- ^ Jump up to: а б Североамериканская комиссия по стратиграфической номенклатуре, 2021. Североамериканский стратиграфический кодекс . Стратиграфия . 18(3), стр. 153–204.
- ^ Jump up to: а б Стено, Николаус (1671). Продромус к диссертации о твердых телах, естественно содержащихся в твердых телах: закладывание основы для создания рациональной попытки как структуры, так и нескольких изменений массы Земли, а также различных производств в ней . Перевод Ольденбурга, Генри (2-е изд.). Лондон: Ф. Винтер – через Библиотеку наследия биоразнообразия .
- ^ Левин, Гарольд Л. (2009). Земля сквозь время . John Wiley & Sons, Inc. с. 15. ISBN 978-0-470-38774-0 .