Пласт (геология): определение, образуване и значение в стратиграфията

Стратите са слоеве от скали, а понякога и от почва. В природата пластовете обикновено са многослойни. Това е термин в седиментната и историческата геология; в единствено число се използва формата стратум. Изучаването на пластовете и тяхната подредба се нарича стратиграфия.

Как се образуват пластовете

Пластовете основно се натрупват под формата на седименти, най-често в морски басейни, езера, реки или като деградирани материали по сушата. Натрупаните частици с течение на времето се втвърдяват и превръщат в скали под въздействието на механични и химични процеси: налягане (уплътняване), топлина, диагенеза и различни химични процеси. Този процес на превръщане от насипни седименти в скала се нарича литификация (включва уплътняване и цементиране).

Пластовете често са характерни за определено време и място, което позволява на геолозите да свържат и корелират скали на различни места. Например кредата е положена през горната креда и се състои главно от останки от микроскопични водорасли, наречени коколити, чието наличие служи за разпознаване на този пласт.

Основни принципи в стратиграфията

• Принцип на суперпозицията: в недеформираните последователности по-младите пластове лежат върху по-старите.
• Принцип на първоначалната хоризонталност: насипните пластове първоначално се полагат почти хоризонтално.
• Принцип на латералната непрекъснатост: пластове, които са били полагани едновременно, могат да продължават на големи разстояния встрани, докато не бъдат прекъснати от ерозия или промяна на условията.
• Принцип на фауналната последователност: фосилните асоциации в пластовете се сменят във времето и позволяват относително датиране и корелация (биостратиграфия).

Деформации и нарушаване на пластовете

При нормална (неизменена) стратиграфия по-късните пластове се разполагат върху по-ранните в хоризонтални слоеве. С течение на геологичното време обаче тези слоеве могат да се деформират под действие на големи сили в Земята: вулканизъм, орогения (изграждане на планини), тектонски движение и други процеси. Вследствие на това пластовете могат да се сгъват, да се счупят по разломи, да се изместят или да се запържат, което изисква подробен анализ, за да се възстанови тяхната оригинална подредба и история.

Несъответствия (пропуски в реда на пластовете)

Когато пластовете се издигнат над морското равнище, те са подложени на ерозията, а и на времето и други атмосферни влияния. Това води до изтриване на част от геоложката последователност и образуване на пропуски в записа — в геоложкия жаргон тези пропуски се наричат несъответствия (ункоформитети). Някои основни видове несъответствия са:

• Ангуларно несъответствие: по-старите пластове са наклонени или сгънати преди да бъдат покрити от по-млади хоризонтални пластове.
• Дисконформитет: липсващ пласт между две почти паралелни последователности — труден за разпознаване без фосилни или радиометрични данни.
• Нонконформитет: контакти между седиментни пластове и много по-стари метаморфни или магмени скали.

Методи за датиране и корелация

Геолозите използват няколко подхода за определяне на възрастта и корелация на пластовете:

• Литостратиграфия: сравнение по литология (вид и структура на скалата).
• Биостратиграфия: използване на фосили (вкл. индексни фосили) за относително датиране и корелация.
• Хроностратиграфия и радиометрично датиране: дават абсолютни възрасти по радиоактивен разпад.
• Магнетостратиграфия, хемостратиграфия и тефростратиграфия: специализирани методи, ползвани при сложни случаи (напр. магнитни обръщения, химични сигнатури, вулканични пепелни пластове като маркери).

Значение и приложения

Стратите и стратиграфските изследвания имат широки приложения:

• Проучване на геоложката история и реконструкция на палеооколната среда и климата.
• Корелация на скални последователности между различни региони — основа за геоложки карти и проучвания.
• Търсене и проучване на полезни изкопаеми (въглища, нефт, газ, минерали) — пласта и неговите свойства определят резервоара и капана.
• Оценка на риска при строителство и добив, тъй като пластовете влияят върху механичните и хидроложките свойства на земната кора.

Примери и бележки

Пластовете могат да съдържат характерни маркери — фосили или минерали — които позволяват лесно разпознаване на определен геологичен период. Както е посочено по-горе, кредата и нейните характерни органични остатъци (водорасли и коколити) са добър пример за пласт, свързан с определена епоха. Важното е, че стратиграфията комбинира полеви наблюдения, лабораторни анализи и различни датировъчни методи, за да постигне надеждна реконструкция на геоложката история.

Цикли

В много пластове има повтарящи се модели. Например глинести пластове се редуват с пясъчници или карбонатни пластове се редуват с шисти. Това обикновено се дължи на повтарящи се климатични цикли. В по-топли времена морето се покачва и карбонатните скали се отлагат в плитки субтропични морета. По-късно на полюсите се натрупва лед и морското равнище спада. След това същата област е близо до брега и в нея се натрупват пясък и кал, отмити от реките.

Скалите с повтарящи се модели на пластове се наричат ритмити. Понякога моделите се дължат на годишни климатични промени. Геолозите ги наричат варовици.

Това са едногодишни варовици във варовик. Плейстоценски пластове, скали Скарбъро, Торонто, Онтарио, Канада

Въпроси и отговори

В: Какво е страта?

В: Как се нарича изучаването на пластовете?

В: Как се образуват пластовете?

В: Как геолозите могат да използват пластовете, за да свържат скалите на различни места?

Въпрос: Какво причинява пропуски в последователността на пластовете?

В: Как геолозите наричат тези пропуски?

В: Как промените в историята на Земята влияят върху последователността на пластовете?

Търсене по буква