Stratigraphie

Geologische Schichten in der Provinz Salta ( Argentinien ). Präsentation

Art	Zweig der Geologie
Teil von	Geologie

Die Stratigraphie ist eine Disziplin der Geowissenschaften , die die Abfolge verschiedener geologischer Schichten oder Schichten untersucht . Es handelt sich um einen integrierten Ansatz, bei dem die Ergebnisse der Geochemie , Paläontologie , Petrographie , Astronomie ... zusammengeführt und durch verschiedene Methoden verwertet werden: Biostratigraphie , Chemostratigraphie , Lithostratigraphie , Magnetostratigraphie , Cyclostratigraphie ...

Diese relativ unabhängig entwickelten Methoden werden dann in allgemeinere Ansätze reinvestiert:

die Chronostratigraphie versucht, eine möglichst genaue und zuverlässige geologische Zeitskala zu erstellen, indem die Datenelemente organisiert werden, die die "chronostratigraphischen Einheiten" bilden;
die Sequenzstratigraphie , die die seismische Nutzung ausnutzt , versucht, die relative Organisation von Sedimentkörpern in Verbindung mit den zyklischen Änderungen des Meeresspiegels auf regionaler Ebene zu beleuchten;
die genetische Stratigraphie versucht, allgemeine sedimentologische Modelle zu identifizieren, um Vorhersagen im Untergrund zu treffen, wenn keine vollständigen Daten vorliegen ( Bohrstelle );
die Hydrostratigraphie wendet die Methoden der Stratigraphie im Bereich der Hydrothermie und allgemeiner der Hydrogeologie an (insbesondere die Grundwasserleiter und das Tiefenwasser können von solchen Tiefenbohrungen (Gas oder Öl) natürlich oder weniger stabil beeinflusst werden. Es erzeugt bessere 3D-Simulationen von solchem Grundwasser Strömung durch „Strömungsmodelle“ von „ Algorithmenströmungen “ und Modelle, die „Kompartimente“ oder „Zellenmischung“ genannt
werden ( 3D-Modellierung ).

Die wichtigsten Prinzipien

Die Prinzipien der Stratigraphie variieren je nach Autor.

Dies sind zum einen Postulate , die durch Beobachtung verifiziert werden müssen, und zum anderen geometrische Zusammenhänge zwischen den untersuchten geologischen Formationen.

Die beiden Prinzipien, die einstimmig akzeptiert zu sein scheinen, sind das Kontinuitätsprinzip und das Superpositionsprinzip.

Allgemeine Grundsätze

Das Prinzip der Kontinuität : Die gleiche Schicht hat über ihre gesamte Ausdehnung das gleiche Alter.
Das Prinzip des Uniformitarismus (oder Aktualismus): Die vergangenen geologischen Strukturen wurden durch Phänomene (tektonische, magmatische, sedimentäre oder andere) gebildet, die wie in unserer Zeit wirken.
Das Prinzip der paläontologischen Identität : Zwei Schichten mit den gleichen Fossilien gelten als gleich alt. Dieses Prinzip ist nicht an die geometrischen Beziehungen zwischen den Schichten gebunden, sondern an die Paläontologie ; es basiert auf der Existenz von stratigraphischen Fossilien . Sie ermöglicht die Korrelation von Sedimentreihen aus entfernten Regionen.

Die vorstehenden Prinzipien leiden an zahlreichen Gegenbeispielen ( siehe unten ) und müssen durch Beobachtung der untersuchten Situation bestätigt werden. Sie sind jedoch Ausgangspunkte für alle Geologen in einer unbekannten Situation.

Geometrische Beziehungen zwischen Schichten

Das Prinzip der Überlagerung : Ohne strukturelle Umwälzungen ist eine Schicht jünger als die, die sie bedeckt, und älter als die, die sie bedeckt. Es ist das älteste Prinzip in der Geologie, wurde er aus dem formulierten XVII - ten Jahrhundert von Nicolas Steno .
Das Prinzip der Horizontalität : Die Sedimentschichten werden horizontal abgelagert; eine Sedimentfolge, die sich nicht in horizontaler Lage befindet, hat nach ihrer Ablagerung Verformungen erfahren.
Das Schnittprinzip : Die Sedimentschichten sind älter als die Verwerfungen oder die sie kreuzenden Gesteine.
Das Prinzip der Inklusion : Gesteinsstücke, die in einer anderen Schicht enthalten sind, sind älter als ihr Behälter.

Ausnahmen von den Grundsätzen

Für jedes dieser Prinzipien können wir Ausnahmen finden. Diese Ausnahmen hängen von der Sedimentationsart und dem Maßstab ab, in dem sie beobachtet werden:

die jüngsten Schwemmlandschichten können nach dem Taldamm abgelagert werden und niedriger sein als die vorherige Schwemmlandschicht (jedoch wird die neuere Schwemmlandschicht nicht von der ältesten bedeckt);
fluviale und deltaische Ablagerungen setzen sich nicht horizontal, sondern in schräger Sedimentation ab;
biokonstruierte Sedimentationen sind nicht unbedingt horizontal (ein Korallenriff ist zum Beispiel nicht horizontal);
Bei gefaltetem Gelände gilt weiterhin das Superpositionsprinzip, jedoch nicht, wenn die Sedimentreihen durch tektonische Bewegungen umgeworfen wurden. Polaritätskriterien können verwendet werden, um zu bestimmen, ob sich die Schicht in einer normalen oder umgekehrten Position befindet (typischerweise Vorhandensein einer Liegefalte): Vorhandensein von Bioturbationen, Trockenrissen, Fossilien in lebender Position, Einstufung usw.
Vulkangesteinsschwellen

Diskrepanz

Wenn die Sedimentation unterbrochen wird, gefolgt von Deformation ( Verwerfungen , Kippen oder Falten) und Erosion , besteht eine Diskrepanz zwischen den ältesten deformierten Schichten (oder Schichten ) und den jüngeren, horizontalen. Es gibt auch sedimentäre Diskordanzen. Sie sind das Ergebnis einer Änderung des Abscheidungsmediums. Diese Änderung wird durch eine Änderung des Meeresspiegels verursacht.

Eine Winkelfehlanpassung existiert zwischen zwei übereinanderliegenden Schichten, deren Neigungen auf beiden Seiten der Fehlanpassungsoberfläche unterschiedlich sind. Die unteren Schichtenreihen erfuhren dann Deformationen (Neigung bei einer monoklinen Reihe , Faltung bei einer Synklinale oder einer Antiklinale : in diesem Fall handelt es sich um eine Winkeldiskordanz bei einer gefalteten Struktur).

Bestimmte Schichten, die an einem Punkt übereinstimmen, können zunehmend disharmonisch werden: es ist eine fortschreitende Disharmonie .

Spalt

Wenn zwischen zwei Schichten keine zeitliche Kontinuität besteht, spricht man von einer Lücke . Es gibt zwei Arten von Lücken:

Erosionslücke: Erosion entfernte Schichten, dann setzte sich die Sedimentation fort und ließ die Lücke. Dieses Phänomen ist mit der paläotektonischen Geschichte der betrachteten Region verbunden. Ein besonders anschaulicher Fall in der Jurazeit ist der des N-Briançonnaise-Rands in den Schweizer und französischen Voralpen (Septfontaine, 1995; Abb. gegenüber) und in den Hautes Alpes de Briançon.
Sedimentationslücke: Während des der Dauer der Lücke entsprechenden Zeitraums wurde die Sedimentation unterbrochen. Dies kann auf eine marine Regression zurückzuführen sein .

Metrischer Emersivzyklus (Autozyklus) zwischen zwei Abscheidungsstellen. Dolomitisierte Algenlaminate oben. Mittlerer Lias des Hohen Atlas, Marokko.
Emersive Zyklen der Füllung und der Regression (astronomische Allozyklen?) Und Lücken. In Gelb: dolomitisierte Algenschichten. Lias der Musandam Carbonate Platform, Oman.
Metrische Emersive Zyklen der Regression? in dekametrischen Sequenzen angeordnet. Ein allozyklischer (astronomischer) Ursprung ist wahrscheinlich. Liasische Lagune auf der Halbinsel Musandam, Oman.
Emersive Zyklen der Füllung oder Regression? im Mittleren Jura von Jbel Laghdar (Oman). Die Lücken sind durch die Ebenen der dolomitisierten Algenschichten gelb unterstrichen .

Stratigraphie in der Archäologie

Auf dem Gebiet der Archäologie verwendet der Archäologe die gleichen Prinzipien wie der Geologe, aber indem er versucht, die Schichten zu unterscheiden, die archäologisches Material enthalten , das mit der vergangenen Anthroposierung der Umwelt in Verbindung steht, ermöglicht dies oft eine Datierung.

Die verschiedenen Schichten oder stratigraphischen Einheiten ermöglichen die Charakterisierung und Datierung einer menschlichen Präsenz auf einer ausgegrabenen Stätte. Diese Schichten resultieren aus der Ansammlung von Sedimenten, menschlichen Beiträgen ( Artefakten ), Tieren, Pflanzen oder Mineralien ( Ökofakte ), Brandspuren, Verfüllungen / Ausgrabungen usw.

Ein stratigraphischer Schnitt ermöglicht es, die verschiedenen vorhandenen Schichten hervorzuheben, die alle unterschiedliche Phänomene sind, die mit der menschlichen Aktivität verbunden sind. Diese unterscheiden sich zeitlich voneinander durch ihre physikalischen Eigenschaften und ihre Ausstattung. Der stratigraphische Abschnitt ermöglicht es, ein Panorama menschlicher Aktivitäten oder der verzögerten Auswirkungen dieser Aktivität an einem bestimmten Ort von den ersten bis zu den letzten Spuren menschlicher Anwesenheit zu rekonstruieren. Diese Schichten sind archäometrisch datiert .

Siehe auch

Literaturverzeichnis

(fr) C. Cramez, „ Glossar der sequentiellen Stratigraphie: Englisch-Französisch “, Rezension des französischen Instituts für Erdöl , Paris, vol. 45, n O 3,Mai-Juni 1990, s. 435-453
(en) Michel Septfontaine, „ Progressive disconformities in großem Maßstab in jurassischen Schichten der Voralpen südlich des Genfersees: Interpretation als synsedimentäre Inversionsstrukturen. Paläotektonische Implikationen “ , Eclogae geol. Helv. , Bd. 88, n O 3,1995, s. 553-576
(fr) Gilles Merzeraud, Sequentielle Stratigraphie: Geschichte, Prinzipien und Anwendungen , Paris / Paris, Vuibert ,2009, 152 S. ( ISBN 978-2-7117-4068-0 )

Hinweise und Referenzen

: Tremblay, T (2008). Quartäre Hydrostratigraphie und Geologie in der Wasserscheide des Châteauguay-Flusses , Quebec ( Zusammenfassung )
Bsp: Regionale hydrogeologische Kartierung der Laurentian-Ausläufer im MRC von Portneuf: Hydrostratigraphie und Piezometrie von körnigen Oberflächengrundwasserleitern. Natürliche Ressourcen Kanada, 1998.
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Campana ME, Harrington GA & Tezcan L. 3 http://www-naweb.iaea.org/napc/ih/documents/FRENCH%20VERSION/Vol_VI/Vol%20VI_Ch03-frh.pdf Simulation unterirdischer Strömungen aus Modellen mit Kompartimenten ];
ex: Bourgault, MA, Larocque, M., & Roy, M (2011) 3D-hydrostratigraphische Modellierung der regionalen Grundwasserströmung in der Region des Torfkomplexes Lanoraie ; Geohydro
Siehe auch Charles Lyell .
Emmanuel L., von Rafélis M., Pasco A., Maxi Fiches - Géologie (3. Auflage) , Dunod, p. 8-9

Hinweise in allgemeinen Wörterbüchern oder Enzyklopädien : Encyclopædia Britannica • Encyclopædia Universalis • Gran Enciclopedia Aragonesa