Stratigrafija

Stratigrafija je geološka disciplina koja proučava i daje prikaz evolucije Zemlje, od njenog postanka do danas. Ona se bavi izdvajanjem stratigrafskih jedinica (i u okviru njih slojeva i stena) sa ciljem definisanja njihove starosti i praćenja promena koje su se dešavale. Dakle, stratigrafija se bavi identifikovanjem i lociranjem u vremenu događaja koji su se odigravali i mnogo ranije nego što je čovek postojao na Zemlji.

Slojevi od perma do jure u oblasti visoravni Kolorado u jugoistočnoj Juti pokazuju principe stratigrafije.

Zarad lociranja u vremenu određuje se relativna i apsolutna starost jedinica.

Predmet proučavanja stratigrafije su uglavnom sedimentne i nataložene stene vulkanskog porekla.

Istorijski razvoj

Katolički sveštenik Nikolas Steno uspostavio je teorijsku osnovu za stratigrafiju kada je u delu o fosilizaciji organskih ostataka u slojevima sedimenta iz 1669. godine uveo zakon superpozicije, princip originalne horizontalnosti i princip bočnog kontinuiteta.

Prvu praktičnu primenu stratigrafije velikih razmera dao je Vilijam Smit 1790-ih i početkom 19. veka. Poznat kao „otac engleske geologije“,^[1] Smit je prepoznao značaj strata ili slojeva stena i važnost fosilnih markera za korelaciju slojeva; stvorio je prvu geološku kartu Engleske. Druge uticajne primene stratigrafije u ranom 19. veku ostrvarili su Žorž Kjuvije i Aleksandar Bronjar, koji su proučavali geologiju regiona oko Pariza.

Povezanost stratigrafije sa drugim naukama

Ako je u središtu proučavanja sukcesija vremenski i prostorno povezanih litoloških celina, govorimo o litostratigrafiji.

Kada se pak ograničavamo na prikaz vremenskog redosleda organizama geološke prošlosti i na taj način određujemo redosled stena u kojima se nalaze, bavimo se problemima biostratigrafije.

Pitanjima uže shvaćenih fizičko-geografskih promena (rekonstrukcijom fizičko-geografskih uslova, rasporeda kopna i mora, klimom i drugim faktorima) bavi se paleogeografija, a same klimatske promene obuhvaćene su paleoklimatologijom itd.

Zadaci stratigrafije

U procesu istraživanja poklanja se pažnja:

stratigrafskoj sistematizaciji (izdvajanje celina)
stratigrafskoj paralelizaciji (poređenje celina)
sinhronizaciji geoloških tvorevina (vremenska pripadnost istih ili različitih tvorevina)

Litostratigrafija

Slojevi krede na Kipru, sa uočljivim sedimentnim slojevima

Varijacije u jedinicama stena, koje su najočiglednije prikazane kao vidljiva slojevitost, su posledica fizičkih kontrasta u tipu stene (litologija). Ova varijacija se može pojaviti vertikalno kao slojevitost, ili bočno, i odražava promene u okruženju taloženja (poznato kao promena facija). Ove varijacije daju litostratigrafiju ili litološku stratigrafiju jedinice stena. Ključni koncepti u stratigrafiji uključuju razumevanje kako nastaju određeni geometrijski odnosi između slojeva stena i šta ove geometrije impliciraju o njihovom izvornom okruženju taloženja. Osnovni koncept u stratigrafiji, nazvan zakon superpozicije, glasi: u nedeformisanom stratigrafskom nizu najstariji slojevi se javljaju u osnovi niza.

Hemostratigrafija proučava promene u relativnim proporcijama elemenata u tragovima i izotopa unutar i između litoloških jedinica. Odnosi izotopa ugljenika i kiseonika variraju tokom vremena, a istraživači ih mogu koristiti za mapiranje suptilnih promena koje su se desile u paleookruženju. Ovo je dovelo do specijalizovane oblasti izotopske stratigrafije.

Ciklostratigrafija dokumentuje često ciklične promene u relativnim proporcijama minerala (posebno karbonata), veličini zrna, debljini slojeva sedimenta (varve) i fosilnoj raznovrsnosti tokom vremena, u vezi sa sezonskim ili dugoročnim promenama u paleoklimama.

Biostratigrafija

Biostratigrafija ili paleontološka stratigrafija zasniva se na fosilnim dokazima u slojevima stena. Za slojeve sa široko rasprostranjenih lokacija koje sadrže istu fosilnu faunu i floru se kaže da su vremenski korelirani. Biološka stratigrafija je bila zasnovana na principu faunističke sukcesije Vilijama Smita, što je prethodio i bio je jedan od prvih i najsnažnijih dokaza biološke evolucije. To pruža jake dokaze za formiranje (specijaciju) i izumiranje vrsta. Geološka vremenska skala je razvijena tokom 19. veka, na osnovu dokaza o biološkoj stratigrafiji i sukcesiji faune. Ova vremenska skala je ostala relativna skala sve do razvoja radiometrijskog datiranja, koje se zasnivalo na apsolutnom vremenskom okviru, što je dovelo do razvoja hronostratigrafije.

Jedan važan razvoj je Vejlova kriva, koja pokušava da definiše globalnu istorijsku krivu nivoa mora prema zaključcima iz svetskih stratigrafskih obrazaca. Stratigrafija se takođe uobičajeno koristi za ocrtavanje prirode i obima stena rezervoara koji sadrže ugljovodonike, zaptivki i zamki geologije nafte.

Hronostratigrafija

Hronostratigrafija je grana stratigrafije koja postavlja apsolutnu starost, a ne relativnu starost na slojeve stena. Ogranak se bavi izvođenjem geohronoloških podataka za stenske jedinice, kako direktno tako i inferencijalno, tako da se može izvesti niz vremenski relativnih događaja koji su stvorili formaciju stena. Krajnji cilj hronostratigrafije je da postavi datume na redosled taloženja svih stena unutar geološkog regiona, a zatim i do svakog regiona, i dalje da obezbedi ceo geološki zapis Zemlje.

Praznina ili slojevi koji nedostaju u geološkom zapisu nekog područja naziva se stratigrafska pauza. Ovo može biti rezultat zastoja u taloženju sedimenta. Alternativno, jaz može biti posledica uklanjanja erozijom, u kom slučaju se može nazvati stratigrafskom prazninom.^[2]^[3] To se zove pauza, jer je taloženje bilo u zastoju neko vreme.^[4] Fizički jaz može predstavljati i period netaloženja i period erozije.^[3] Geološki rased može izazvati pojavu zastoja.^[5]

Magnetostratigrafija

Primer magnetostratigrafije. Magnetne trake su rezultat preokreta magnetnih polova Zemlje i širenja morskog dna. Nova okeanska kora se magnetizuje kako se formira, a zatim se udaljava od srednjookeanskog grebena u oba smera.

Magnetostratigrafija je hronostratigrafska tehnika koja se koristi za datiranje sedimentnih i vulkanskih sekvenci. Metoda funkcioniše prikupljanjem orijentisanih uzoraka u izmerenim intervalima kroz deo sekcije. Uzorci se analiziraju da bi se odredio njihov detritni remanentni magnetizam (DRM), odnosno polaritet Zemljinog magnetnog polja u vreme kada je sloj deponovan. Za sedimentne stene to je moguće zato što se, dok padaju kroz vodeni stub, veoma sitnozrnati magnetni minerali (< 17 μm) ponašaju kao sićušni kompasi, orijentišući se prema Zemljinom magnetnom polju. Prilikom sahranjivanja ta orijentacija je sačuvana. Za vulkanske stene, magnetni minerali, koji se formiraju u topljenju, orijentišu se prema ambijentalnom magnetnom polju i fiksiraju se na mestu nakon kristalizacije lave.

Na terenu se prikupljaju orijentisani uzorci paleomagnetnog jezgra; muljnjaci, alevrolit i veoma sitnozrni peščari su poželjne litologije, jer su magnetna zrna finija i veća je verovatnoća da će se orijentisati sa ambijentalnim poljem tokom taloženja. Ako bi drevno magnetno polje bilo orijentisano slično današnjem polju (Severni magnetni pol blizu Severnog rotacionog pola), slojevi bi zadržali normalan polaritet. Ako podaci ukazuju da je severni magnetni pol blizu južnog rotacionog pola, slojevi bi pokazali obrnuti polaritet.

Rezultati pojedinačnih uzoraka se analiziraju uklanjanjem prirodne remanentne magnetizacije (NRM) da bi se otkrio DRM. Nakon statističke analize, rezultati se koriste za generisanje lokalne magnetostratigrafske kolone koja se zatim može uporediti sa vremenskom skalom globalnog magnetnog polariteta.

Ova tehnika se koristi za datiranje sekvenci u kojima generalno nedostaju fosili ili međuslojne magmatske stene. Kontinuirana priroda uzorkovanja znači da je to takođe moćna tehnika za procenu stopa akumulacije sedimenta.

Reference

^ Davies G.L.H. (2007). Whatever is Under the Earth the Geological Society of London 1807–2007. London: Geological Society. str. 78. ISBN 978-1862392144.
^ „SEPM Strata”. www.sepmstrata.org.
^ ^a ^b 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”. Ur.: Fleet, A. J. and Boldy, S. A. R. Petroleum Geology of Northwest Europe. London: Geological Society. str. 293—304. ISBN 978-1-86239-039-3.
^ Kearey, Philip (2001). Dictionary of Geology (2nd izd.). Penguin. str. 123. ISBN 978-0-14-051494-0.
^ Chapman, Richard E (1983). Petroleum Geology. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-42165-4.

Literatura

Christopherson, R. W.,. (2008). Geosystems: An Introduction to Physical Geography (7th izd.). New York: Pearson Prentice-Hall. ISBN 978-0-13-600598-8.
Montenari, M (2016). Stratigraphy and Timescales (1st izd.). Amsterdam: Academic Press. ISBN 978-0-12-811549-7. . (Elsevier).
Boggs, Sam (2006). Principles of sedimentology and stratigraphy (4th izd.). 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. Pristupljeno 12. 11. 2014. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Kumpulainen, Risto A. (17. 10. 2016). „Guide for geological nomenclature in Sweden”. GFF. 139 (1): 3—20. doi:10.1080/11035897.2016.1178666  . CS1 održavanje: Format datuma (veza)
North American Commission on Stratigraphic Nomenclature (novembar 2005). „North American Stratigraphic Code” (PDF). AAPG Bulletin. 89 (11): 1547—1591. Bibcode:2005BAAPG..89.1547.. doi:10.1306/07050504129. Pristupljeno 8. 8. 2020. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
Olea, Ricardo A.; Sampson, Robert J. (2003). „CORRELATOR, an interactive computer program for high-resolution, lithostratigraphic, well-log correlation.” (PDF). Pristupljeno 1. 11. 2020. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
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. Prevod: Winter, John. New York, The Macmillan company; London, Macmillan and company, limited.
Subcomission on Quaternary Stratigraphy (2002). „Lithodemic stratigraphy”. Pristupljeno 10. 5. 2020. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
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. str. 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. str. 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” (PDF). Science. 292 (5522): 1704—1706. Bibcode:2001Sci...292.1704S. ISSN 1095-9203. PMID 11387472. S2CID 33454060. doi:10.1126/science.1060561.
Salvador, Amos, ur. (1994). „Chapter 9. Chronostratigraphic Units”. Stratigraphic Guide (Second (abridged) izd.). International Commission on Stratigraphy. Arhivirano iz originala 12. 6. 2020. g. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
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  . Pristupljeno 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. Pristupljeno 2020-12-27.

Spoljašnje veze

ICS Subcommission for Stratigraphic Information
University of South Carolina Sequence Stratigraphy Web
Front Range stratigraphy Arhivirano na sajtu Wayback Machine (12. jun 2010)
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. str. 78. ISBN 978-1862392144.

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

[Martinsen-3] 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”. Ur.: Fleet, A. J. and Boldy, S. A. R. Petroleum Geology of Northwest Europe. London: Geological Society. str. 293—304. ISBN 978-1-86239-039-3.

[4] Kearey, Philip (2001). Dictionary of Geology (2nd izd.). Penguin. str. 123. ISBN 978-0-14-051494-0.

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

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]