Стратиграфија

Стратиграфија је геолошка дисциплина која проучава и даје приказ еволуције Земље, од њеног постанка до данас. Она се бави издвајањем стратиграфских јединица (и у оквиру њих слојева и стена) са циљем дефинисања њихове старости и праћења промена које су се дешавале. Дакле, стратиграфија се бави идентификовањем и лоцирањем у времену догађаја који су се одигравали и много раније него што је човек постојао на Земљи.

Геолошка слојеви у Салта (Аргентина)

Слојеви од перма до јуре у области висоравни Колорадо у југоисточној Јути показују принципе стратиграфије.

Приказ фосила у монографији В. Смита o идентификацији слојева на основу фосилних остатака

Зарад лоцирања у времену одређује се релативна и апсолутна старост јединица.

Предмет проучавања стратиграфије су углавном седиментне и наталожене стене вулканског порекла.

Историјски развојУреди

Католички свештеник Николас Стено успоставио је теоријску основу за стратиграфију када је у делу о фосилизацији органских остатака у слојевима седимента из 1669. године увео закон суперпозиције, принцип оригиналне хоризонталности и принцип бочног континуитета.

Прву практичну примену стратиграфије великих размера дао је Вилијам Смит 1790-их и почетком 19. века. Познат као „отац енглеске геологије“,^[1] Смит је препознао значај страта или слојева стена и важност фосилних маркера за корелацију слојева; створио је прву геолошку карту Енглеске. Друге утицајне примене стратиграфије у раном 19. веку острварили су Жорж Кјувије и Александар Броњар, који су проучавали геологију региона око Париза.

Повезаност стратиграфије са другим наукамаУреди

Ако је у средишту проучавања сукцесија временски и просторно повезаних литолошких целина, говоримо о литостратиграфији.

Када се пак ограничавамо на приказ временског редоследа организама геолошке прошлости и на тај начин одређујемо редослед стена у којима се налазе, бавимо се проблемима биостратиграфије.

Питањима уже схваћених физичко-географских промена (реконструкцијом физичко-географских услова, распореда копна и мора, климом и другим факторима) бави се палеогеографија, а саме климатске промене обухваћене су палеоклиматологијом итд.

Задаци стратиграфијеУреди

У процесу истраживања поклања се пажња:

стратиграфској систематизацији (издвајање целина)
стратиграфској паралелизацији (поређење целина)
синхронизацији геолошких творевина (временска припадност истих или различитих творевина)

ЛитостратиграфијаУреди

Слојеви креде на Кипру, са уочљивим седиментним слојевима

Варијације у јединицама стена, које су најочигледније приказане као видљива слојевитост, су последица физичких контраста у типу стене (литологија). Ова варијација се може појавити вертикално као слојевитост, или бочно, и одражава промене у окружењу таложења (познато као промена фација). Ове варијације дају литостратиграфију или литолошку стратиграфију јединице стена. Кључни концепти у стратиграфији укључују разумевање како настају одређени геометријски односи између слојева стена и шта ове геометрије имплицирају о њиховом изворном окружењу таложења. Основни концепт у стратиграфији, назван закон суперпозиције, гласи: у недеформисаном стратиграфском низу најстарији слојеви се јављају у основи низа.

Хемостратиграфија проучава промене у релативним пропорцијама елемената у траговима и изотопа унутар и између литолошких јединица. Односи изотопа угљеника и кисеоника варирају током времена, а истраживачи их могу користити за мапирање суптилних промена које су се десиле у палеоокружењу. Ово је довело до специјализоване области изотопске стратиграфије.

Циклостратиграфија документује често цикличне промене у релативним пропорцијама минерала (посебно карбоната), величини зрна, дебљини слојева седимента (варве) и фосилној разноврсности током времена, у вези са сезонским или дугорочним променама у палеоклимама.

БиостратиграфијаУреди

Биостратиграфија или палеонтолошка стратиграфија заснива се на фосилним доказима у слојевима стена. За слојеве са широко распрострањених локација које садрже исту фосилну фауну и флору се каже да су временски корелирани. Биолошка стратиграфија је била заснована на принципу фаунистичке сукцесије Вилијама Смита, што је претходио и био је један од првих и најснажнијих доказа биолошке еволуције. То пружа јаке доказе за формирање (специјацију) и изумирање врста. Геолошка временска скала је развијена током 19. века, на основу доказа о биолошкој стратиграфији и сукцесији фауне. Ова временска скала је остала релативна скала све до развоја радиометријског датирања, које се заснивало на апсолутном временском оквиру, што је довело до развоја хроностратиграфије.

Један важан развој је Вејлова крива, која покушава да дефинише глобалну историјску криву нивоа мора према закључцима из светских стратиграфских образаца. Стратиграфија се такође уобичајено користи за оцртавање природе и обима стена резервоара који садрже угљоводонике, заптивки и замки геологије нафте.

ХроностратиграфијаУреди

Хроностратиграфија је грана стратиграфије која поставља апсолутну старост, а не релативну старост на слојеве стена. Огранак се бави извођењем геохронолошких података за стенске јединице, како директно тако и инференцијално, тако да се може извести низ временски релативних догађаја који су створили формацију стена. Крајњи циљ хроностратиграфије је да постави датуме на редослед таложења свих стена унутар геолошког региона, а затим и до сваког региона, и даље да обезбеди цео геолошки запис Земље.

Празнина или слојеви који недостају у геолошком запису неког подручја назива се стратиграфска пауза. Ово може бити резултат застоја у таложењу седимента. Алтернативно, јаз може бити последица уклањања ерозијом, у ком случају се може назвати стратиграфском празнином.^[2]^[3] То се зове пауза, јер је таложење било у застоју неко време.^[4] Физички јаз може представљати и период неталожења и период ерозије.^[3] Геолошки расед може изазвати појаву застоја.^[5]

МагнетостратиграфијаУреди

Пример магнетостратиграфије. Магнетне траке су резултат преокрета магнетних полова Земље и ширења морског дна. Нова океанска кора се магнетизује како се формира, а затим се удаљава од средњоокеанског гребена у оба смера.

Магнетостратиграфија је хроностратиграфска техника која се користи за датирање седиментних и вулканских секвенци. Метода функционише прикупљањем оријентисаних узорака у измереним интервалима кроз део секције. Узорци се анализирају да би се одредио њихов детритни реманентни магнетизам (ДРМ), односно поларитет Земљиног магнетног поља у време када је слој депонован. За седиментне стене то је могуће зато што се, док падају кроз водени стуб, веома ситнозрнати магнетни минерали (< 17 μm) понашају као сићушни компаси, оријентишући се према Земљином магнетном пољу. Приликом сахрањивања та оријентација је сачувана. За вулканске стене, магнетни минерали, који се формирају у топљењу, оријентишу се према амбијенталном магнетном пољу и фиксирају се на месту након кристализације лаве.

На терену се прикупљају оријентисани узорци палеомагнетног језгра; муљњаци, алевролит и веома ситнозрни пешчари су пожељне литологије, јер су магнетна зрна финија и већа је вероватноћа да ће се оријентисати са амбијенталним пољем током таложења. Ако би древно магнетно поље било оријентисано слично данашњем пољу (Северни магнетни пол близу Северног ротационог пола), слојеви би задржали нормалан поларитет. Ако подаци указују да је северни магнетни пол близу јужног ротационог пола, слојеви би показали обрнути поларитет.

Резултати појединачних узорака се анализирају уклањањем природне реманентне магнетизације (NRM) да би се открио DRM. Након статистичке анализе, резултати се користе за генерисање локалне магнетостратиграфске колоне која се затим може упоредити са временском скалом глобалног магнетног поларитета.

Ова техника се користи за датирање секвенци у којима генерално недостају фосили или међуслојне магматске стене. Континуирана природа узорковања значи да је то такође моћна техника за процену стопа акумулације седимента.

РеференцеУреди

^ Davies G.L.H. (2007). Whatever is Under the Earth the Geological Society of London 1807–2007. London: Geological Society. стр. 78. ISBN 978-1862392144.
^ „SEPM Strata”. www.sepmstrata.org.
^ ^а ^б Martinsen, O. J. et al. (1999) "Cenozoic development of the Norwegian margin 60–64N: sequences and sedimentary response to variable basin physiography and tectonic setting" pp. 293–304 In Fleet, A. J. and Boldy, S. A. R. (editors) (1999) Petroleum Geology of Northwest Europe Geological Society, London, page 295, ISBN 978-1-86239-039-3
^ Kearey, Philip (2001). Dictionary of Geology (2nd ed.) London, New York, etc.: Penguin Reference, London, p. 123. ISBN 978-0-14-051494-0.
^ Chapman, Richard E. (1983) Petroleum Geology Elsevier Scientific, Amsterdam, p. 33, ISBN 978-0-444-42165-4

ЛитератураУреди

Christopherson, R. W., 2008. Geosystems: An Introduction to Physical Geography, 7th ed., New York: Pearson Prentice-Hall. ISBN 978-0-13-600598-8
Montenari, M., 2016. Stratigraphy and Timescales, 1st ed., Amsterdam: Academic Press (Elsevier). ISBN 978-0-12-811549-7
Boggs, Sam (2006). Principles of sedimentology and stratigraphy (4th изд.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall. ISBN 0131547283.
Brookfield, Michael E. (2004). Principles of stratigraphy. Malden, Mass.: Blackwell Publ. ISBN 978-1-4051-1164-5. Приступљено 12. 11. 2014.
Kumpulainen, Risto A. (17. 10. 2016). „Guide for geological nomenclature in Sweden”. GFF. 139 (1): 3—20. doi:10.1080/11035897.2016.1178666  .
North American Commission on Stratigraphic Nomenclature (новембар 2005). „North American Stratigraphic Code” (PDF). AAPG Bulletin. 89 (11): 1547—1591. doi:10.1306/07050504129. Приступљено 8. 8. 2020.
Olea, Ricardo A.; Sampson, Robert J. (2003). „CORRELATOR, an interactive computer program for high-resolution, lithostratigraphic, well-log correlation.” (PDF). Приступљено 1. 11. 2020.
Steno, Nicolas (1916) [1669]. Nicolas Steno's Dissertation Concerning a Solid Body Enclosed by Process of Nature within a Solid: An English Version with an Introduction and Explanatory Notes. Превод: Winter, John. New York, The Macmillan company; London, Macmillan and company, limited.
Subcomission on Quaternary Stratigraphy (2002). „Lithodemic stratigraphy”. Приступљено 10. 5. 2020.
Voronin, Y.A. (1973). Methodological issues of application of mathematical methods and computers in geology. Novosibirsk, Yakutsk: The Computer Center, Siberian Division of the USSR Academy of Sciences.
Web Solutions LLC. „Nature Of Sedimentary Strata, Physical Correlation, Interpreting Earth History w/in a Stratum, Fossil Correlation”. science.jrank.org.
Schoch, Robert M. (1989). Stratigraphy: Principles and Methods. New York: Van Nostrand Reinhold. стр. 351. ISBN 978-0-442-28021-5.
Fastovsky, David E.; Weishampel, David B. (1996). The Evolution and Extinction of the Dinosaurs. Cambridge, England: Cambridge University Press. стр. 22–23. ISBN 978-0-521-44496-5.
Smith, Joshua B.; Lamanna, Matthew C.; Lacovara, Kenneth J.; Dodson, Peter, Jr.; Poole, Jason C.; Smith, Jennifer R.; Giegengack, Robert; Attia, Yousry (2001). „A Giant Sauropod Dinosaur from an Upper Cretaceous Mangrove Deposit in Egypt”. Science. 292 (5522): 1704—1706. Bibcode:2001Sci...292.1704S. ISSN 1095-9203. PMID 11387472. S2CID 33454060. doi:10.1126/science.1060561.
Salvador, Amos, ур. (1994). „Chapter 9. Chronostratigraphic Units”. Stratigraphic Guide (Second (abridged) изд.). International Commission on Stratigraphy. Архивирано из оригинала на датум 12. 6. 2020.
Van Helmond, Niels A. G. M.; Sluijs, Appy; Papadomanolaki, Nina M.; Plint, A. Guy; Gröcke, Darren R.; Pearce, Martin A.; Eldrett, James S.; Trabucho-Alexandre, João; Walaszczyk, Ireneusz; Van De Schootbrugge, Bas; Brinkhuis, Henk (2018). „Equatorward phytoplankton migration during a cold spell within the Late Cretaceous super-greenhouse”. Biogeosciences. 13 (9): 2859. Bibcode:2016BGeo...13.2859V. doi:10.5194/bg-13-2859-2016  . Приступљено 2020-12-27.
Ireneusz Walaszczyk, William James Kennedy, Amruta R Paranjape. „Inoceramids and associated ammonite faunas from the uppermost Turonian−lower Coniacian (Upper Cretaceous) of the Anaipadi-Saradamangalam region of the Cauvery Basin, south-east India”. Acta Geologica Polonica. OCLC 1151203029. Приступљено 2020-12-27.

Спољашње везеУреди

ICS Subcommission for Stratigraphic Information
University of South Carolina Sequence Stratigraphy Web
Front Range stratigraphy
International Commission on Stratigraphy
University of Georgia (USA) Stratigraphy Lab
Stratigraphy.net A stratigraphic data provider.
Agenames.org A global index of stratigraphic terms

[Davies-1] Davies G.L.H. (2007). Whatever is Under the Earth the Geological Society of London 1807–2007. London: Geological Society. стр. 78. ISBN 978-1862392144.

[2] „SEPM Strata”. www.sepmstrata.org.

[Martinsen-3] а ^б Martinsen, O. J. et al. (1999) "Cenozoic development of the Norwegian margin 60–64N: sequences and sedimentary response to variable basin physiography and tectonic setting" pp. 293–304 In Fleet, A. J. and Boldy, S. A. R. (editors) (1999) Petroleum Geology of Northwest Europe Geological Society, London, page 295, ISBN 978-1-86239-039-3

[4] Kearey, Philip (2001). Dictionary of Geology (2nd ed.) London, New York, etc.: Penguin Reference, London, p. 123. ISBN 978-0-14-051494-0.

[5] Chapman, Richard E. (1983) Petroleum Geology Elsevier Scientific, Amsterdam, p. 33, ISBN 978-0-444-42165-4

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]