Литостратиграфия

Пермский период через юрскую литостратиграфию плато Колорадо на юго-востоке Юты , которое составляет большую часть знаменитых выдающихся скальных образований в охраняемых территориях, таких как национальный парк Кэпитол-Риф и национальный парк Каньонлендс . Сверху вниз: округлые коричневые купола песчаника Навахо , слоистая красная формация Кайента , скалообразующая, вертикально трещиноватая, красный песчаник Вингейт , склонообразующая пурпурная формация Чинл , слоистая, светло-красная формация Моэнкопи и белая слоистая формация Катлер. Формовый песчаник. Фотография из Национальной зоны отдыха Глен-Каньон , Юта.

Литостратиграфия — это раздел стратиграфии , геологической науки , связанной с изучением пластов или слоев горных пород. Основные направления включают геохронологию , сравнительную геологию и петрологию .

В общем, пласты в основном являются магматическими или осадочными в зависимости от того, как образовалась порода. Осадочные слои образуются в результате отложения осадков , связанного с процессами выветривания , разложения органического вещества (биогенного) или в результате химических осадков. Эти слои часто отличаются наличием большого количества окаменелостей и важны для изучения биостратиграфии . Магматические слои возникают в виде стопок потоков лавы, слоев фрагментов лавы (называемых тефрой ), как извергнутых на поверхность Земли вулканами, так и в виде слоистых интрузий, образовавшихся глубоко под землей. Магматические слои, как правило, лишены окаменелостей и представляют собой магматическую или вулканическую деятельность , имевшую место в геологической истории территории.

Существует ряд принципов, которые используются для объяснения отношений между слоями. Когда магматическая порода прорезает пласт осадочной породы, мы можем сказать, что магматическая интрузия моложе осадочной породы. Принцип суперпозиции гласит, что слой осадочных пород в тектонически ненарушенном слое моложе слоя, находящегося под ним, и старше слоя, расположенного над ним. Принцип первоначальной горизонтальности гласит, что отложение осадков происходит по существу в виде горизонтальных пластов.

Типы литостратиграфических подразделений

Принципы литостратиграфии были впервые установлены датским натуралистом Николасом Стено в его Dissertationis prodromus 1669 года . ^{[ 1 ]} Литостратиграфическая единица подчиняется закону суперпозиции , который в его современной форме гласит, что в любой последовательности слоев , не нарушенных и не перевернутых 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 подразделения выделяются и определяются на основе наблюдаемых физических характеристик горных пород. Литология структуры единицы включает такие характеристики, как химический и минералогический состав, текстуру, цвет, первичные осадконакопления , окаменелости , рассматриваемые как породообразующие частицы, или другие органические материалы, такие как уголь или кероген . Таксономия является окаменелостей не действенной литологической основой для определения литостратиграфической единицы. Описания слоев, основанные на внешнем виде, определяют фацию . ^{[ 4 ]}

Формальное описание литостратиграфического подразделения включает стратотип , который обычно представляет собой типовой разрез . Типовой разрез в идеале представляет собой хорошее изображение устройства, показывающее всю его толщину. Если единица нигде не обнажена полностью или если она имеет значительные латеральные отклонения, дополнительные эталонные сечения можно определить . Давно сложившиеся литостратиграфические подразделения, датируемые до современной кодификации стратиграфии или не имеющие табличной формы (например, вулканические купола), могут заменять типовой разрез типовым местоположением в качестве стратотипа. Ожидается, что геолог, определяющий подразделение, опишет стратотип достаточно подробно, чтобы другие геологи могли однозначно распознать подразделение. ^{[ 5 ]}

Литосома : Массы горных пород, по существу однородного характера и находящиеся в взаимозаменяемых отношениях с соседними массами разной литологии . например: сланцевая литосома, известняковая литосома.

Основной литостратиграфической единицей является формация . Формация – это литологически отличительная стратиграфическая единица , достаточно большая, чтобы ее можно было нанести на карту и проследить. Формации могут подразделяться на пачки и пласты, а также объединяться с другими формациями в группы и надгруппы.

Стратиграфические отношения

Несогласие с нижнемеловой формацией Эдвардс, перекрывающей нижнепермский известняк; перерыв составляет около 165 миллионов лет; Техас.

Два типа контакта: конформный и неконформный .

Сообразный : непрерывное отложение, без перерыва или перерыва (разрыв или перерыв в непрерывности геологической летописи). Образующиеся поверхностные слои называются конформностью .

Два типа контакта между согласными толщами: резкие контакты (непосредственно отдельные пласты резко различной литологии, незначительные нарушения осадконакопления, называемые диастемами ) и градационные контакты (постепенная смена отложений, зона смешения).

Несогласный : период эрозии/неотложения. Образующийся поверхностный слой называется несогласием .

Четыре типа несоответствия:

Угловое несогласие : более молодые осадки лежат на эродированной поверхности наклоненных или складчатых более старых пород. Старая скала падает под другим углом, чем младшая.
Несогласие : контакт между более молодыми и более старыми слоями отмечен видимыми неравномерными эрозионными поверхностями . Палеопочва может развиваться прямо над поверхностью несогласия из-за отсутствия отложений.
Парасогласие : плоскости напластования ниже и выше несогласия параллельны. Временной разрыв присутствует, о чем свидетельствует разрыв фауны, но эрозии нет, а есть только период отсутствия отложения.
Несогласие : относительно молодые отложения откладываются прямо над более древними магматическими или метаморфическими породами .

Литостратиграфическая корреляция

Чтобы коррелировать литостратиграфические подразделения, геологи определяют фации и ищут ключевые пласты или ключевые последовательности, которые можно использовать в качестве исходных данных.

Прямая корреляция: на основе литологии, цвета, структуры, толщины...
Косвенная корреляция: корреляция электрокаротажа (гамма-излучение, плотность, удельное сопротивление...) ^{[ 6 ]}

(А) Схема корреляции показывает, какие слои, пронизанные в разных местах, принадлежат одному и тому же телу.

Геологическая корреляция ^{[ нужна ссылка ]} является основным инструментом реконструкции геометрии расслоения в осадочных бассейнах . Литологическая корреляция – процедура, определяющая, какие слои (пласты) в геологических разрезах, расположенных в разных местах, принадлежат одному и тому же геологическому телу сейчас (или принадлежали в прошлом). ^{[ 7 ]} Идентификация основана на сравнении физических и минералогических характеристик горных пород, а также на общих предположениях, известных как принципы Стено : ^{[ 8 ]} 1. Осадочные толщи залегали последовательно во времени: самые молодые вверху.
2. Пласты изначально горизонтальны.
3. Пласт распространяется во всех направлениях, пока не истончится или не встретит барьер.

Результаты представлены в виде корреляционной схемы (А). Практическая корреляция сопряжена с множеством трудностей: нечеткостью границ слоев, изменением состава и строения пород слоя, несогласием последовательности слоев и т. д. Поэтому ошибки в схемах корреляции нередки. При уменьшении расстояний между имеющимися разрезами (например, за счет бурения новых скважин) качество корреляции улучшается, но при этом могут быть приняты неверные геологические решения, что увеличивает затраты геологических проектов.

Литодемическая стратиграфия

Закон суперпозиции неприменим к интрузивным, сильно деформированным или метаморфическим телам горных пород, лишенным выраженной стратификации. Такие тела породы описываются как литодемические и определяются и ограничиваются на основе характеристик горных пород. В Североамериканском стратиграфическом кодексе 1983 года приняты формальные термины литодема , которые можно сравнить с формацией; люкс , аналогичный группе, и суперлюкс , аналогичный супергруппе. Литодема является фундаментальной единицей и должна обладать отличительными и последовательными литологическими характеристиками, состоящими из одного типа породы или смеси двух или более типов, которые отличают эту единицу от окружающих ее. Как и в случае с образованиями, литодемической единице дается географическое название в сочетании либо с названием горной породы, либо с каким-либо термином, описывающим ее форму. Термин «люкс» устарел. Также формализован термин «комплекс» , который применяется к горной породе двух или более генетических классов (осадочных, метаморфических или магматических). Это устанавливает две иерархии литодемических единиц: ^{[ 9 ]}

Суперлюкс	Суперкомплекс
Люкс	Сложный
литодема	(нет эквивалента)

Аналогичные правила приняты в Швеции. ^{[ 10 ]} Однако в Международном стратиграфическом руководстве 1994 года плутоны и неслоистые метаморфические породы неопределенного происхождения рассматриваются как особые случаи в литостратиграфии. ^{[ 9 ]}

См. также

Сноски

Ссылки

Боггс, Сэм (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. ISBN 0131547283 .
* Брукфилд, Майкл Э. (2004). Принципы стратиграфии . Молден, Массачусетс: Blackwell Publ. ISBN 978-1-4051-1164-5 . Проверено 12 ноября 2014 г.
Кумпулайнен, Ристо А. (17 октября 2016 г.). «Руководство по геологической номенклатуре Швеции» . ГФФ . 139 (1): 3–20. дои : 10.1080/11035897.2016.1178666 .
Североамериканская комиссия по стратиграфической номенклатуре (ноябрь 2005 г.). «Североамериканский стратиграфический кодекс» (PDF) . Бюллетень AAPG . 89 (11): 1547–1591. Бибкод : 2005BAAPG..89.1547. . дои : 10.1306/07050504129 . Проверено 8 августа 2020 г.
Олеа, Рикардо А.; Сэмпсон, Роберт Дж. (2003). «КОРРЕЛАТОР, интерактивная компьютерная программа для литостратиграфической корреляции каротажных диаграмм высокого разрешения» (PDF) . Проверено 1 ноября 2020 г.
Стено, Николас (1916) [1669]. Диссертация Николаса Стено о твердом теле, заключенном в результате естественного процесса внутри твердого тела: английская версия с введением и пояснительными примечаниями . Перевод Винтер, Джон. Нью-Йорк, компания Macmillan; Лондон, Макмиллан и компания с ограниченной ответственностью.
Подкомиссия по четвертичной стратиграфии (2002). «Литодемическая стратиграфия» . Проверено 10 мая 2020 г.
Воронин Ю.А. (1973). Методологические вопросы применения математических методов и компьютеров в геологии . Новосибирск, Якутск: Вычислительный центр Сибирского отделения Академии наук СССР.

Внешние ссылки

[FOOTNOTESteno1916-1] Стена 1916 года .

[FOOTNOTEBoggs2006399-2] Боггс 2006 , с. 399.

[FOOTNOTEBrookfield2004116-3] Брукфилд 2004 , с. 116.

[FOOTNOTENorth_American_Commission_on_Stratigraphic_Nomenclature20051547–1591-4] Североамериканская комиссия по стратиграфической номенклатуре 2005 , стр. 1547–1591.

[FOOTNOTENorth_American_Commission_on_Stratigraphic_Nomenclature20051563-5] Североамериканская комиссия по стратиграфической номенклатуре 2005 , стр. 1563.

[FOOTNOTEOleaSampson2003-6] Олеа и Сэмпсон 2003 .

[FOOTNOTEVoronin1973-7] Voronin 1973 .

[8] «Принципы стратиграфии Стено» . Геология В.

[FOOTNOTESubcomission_on_Quaternary_Stratigraphy2002-9] Jump up to: ^а ^б Подкомиссия по четвертичной стратиграфии 2002 .

[FOOTNOTEKumpulainen2016-10] Кумпулайнен 2016 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]