Środowisko i tryb życia organizmów:
Bentoniczne
Nektoniczne
Planktoniczne- związane z górną częścią słupa wody
Strefy nerytyczna i pelagiczna (fotyczne), batialna, abisalna (afotyczne)
Fitoplankton, zooplankton, mniejsze i większe rybki lub dennych roślinożerców
Organizmy autochtoniczne (In situ) i allochtoniczne)
Środowiska sedymentacyjne możemy podzielić na kontynentalne (rzeczne, jeziorne, pustynne, eoliczne, glacjalne), przejściowe (deltowe,…) i morskie.
Wapienie świadczą o środowisku wodnym, glina zwałowa o lodowcu, piaski gładkie o środowisku rzecznym a piaski matowe, kanciaste o środowisku eolicznym.
Magnetostratygrafia używa parametrów dawnego pola geomagnetycznego lub różnorodnych właściwości magnetycznych skał
Bazuje na polarności pierwotnego kierunku namagnesowania (tzn. związanego z czasem powstania skały)
Minerały żelazista nazywamy ferromagnetykami.
Współcześnie takie skały (z ferromagnetykami ) spotykamy w strefach spreadingu- doliny ryftowe na dnach oceanicznych.
Polarność może być :
Normalna- w momencie utrwalenia namagnesowania N biegun magnetyczny znajdował się w pobliżu N bieguna geograficznego
Odwrócona: N biegun magnetyczny znajdował się w pobliżu S biegu na geograficznego
Dziś mamy do czynienia z układem normalnym.
Zapis inwersji pola magnetycznego określony w profilu skał koreluje się z globalną geomagnetyczną skalą polarności (ang. GPTS – geomagnetic polarity time scale)
Korelacja z GPTS następuje za pomocą datowań radiometrycznych , biostratygrafii
GPTS jest kompletnie opracowana dla ostatnich 165 mln lat (brak zapisu oceanicznych liniowych anomalii magnetycznych starszych od środkowej jury – baton)
Podstawowa jednostka to magnetozona (zona magnetyczna) – pakiet skał wykazujących specyficzne namagnesowania (polarność)
Magnetozona wykazuje polarność normalną lub odwrotną ale także polarność mieszaną
Nazewnictwo magnetozon jest związane z numeracją liniowych anomalii magnetycznych dna oceanicznego, od najmłodszych do najstarszych
Litera C- magnetozony kenozoiczne oraz kredowe młodsze od najmłodszego aptu
Litera M- magnetozony mezozoiczne w najniższym apcie i starsze
n- magnetozona normalna , r - odwrócona
Np. magnetozona C21n to normalna magnetozona, odpowiadająca anomalii 21
Najmłodsze jednostki magnetostratygraficzne mają nazwy związane z nazwiskami badaczy i miejscami stratotypów.
Magnetozony można porównać do kodów paskowych. Namagnesowanie zachowują głównie skały magmowe, czasem osadowe.
Paleomagnetyzm umożliwia określenie paleoszerokości bloku skorupowego oraz jego orientację względem paleobieguna poprzez badanie namagnesowania szczątkowego skał. Metoda paleoklimatyczna daje podobne możliwości, choć tylko jakościowe. Obie metody nie pozwalają na określenie pełnej odległości geograficznej. W niektórych przypadkach metoda paleomagnetyczna umożliwia identyfikację równoleżnikowej składowej ruchu względnego pomiędzy blokami skorupowymi.
Klimat możemy odczytać dzięki pyłkom roślin, pokładom węgla, boksytom i laterytom, ewaporaty, kalkrety (wapienna gleba kopalna na skutek wytrącania i precypitacji), blendonit (pseudomorfoza illitu po kalcycie – środowisko chłodne), tyllity- kopalne gliny lodowcowe. Na strefę klimatyczną wskazują też kolonie koralowców tworzące się w strefie międzyzwrotnikowej. Także archeocjaty są ze strefy międzyzwrotnikowej.
Na kontynentach odnajdujemy wspólne szczątki niektórych organizmów (np. mesosaurus).
Gady wygrały z płazami bo mogły zostawiać jaja na lądzie.
Era fityczna wyprzedza o pół okresu erę zoiczną.
Lądolód ekspanduje szybciej na lądzie niż w wodzie.
Późny Perm- Pangea. Opady tylko na brzegu. We wczesnym Triasie dofałdowuje Ural. W Jurze pierwsze pęknięcia północnego Atlantyku. W kredzie dolnej otwiera się Afryka i Ameryka. Pod koniec kredy dochodzi do hipotetycznego upadku meteorytu, Indie suną w kierunku Azji.
W środkowym eocenie Australia odchodzi o Antarktydy. Wytwarza się zimny prąd około antarktyczny, który doprowadza do zlodowacenia Antarktydy
Miocen (14 Ma) Indie dobiły, zagłębie węgla brunatnego na Ukrainie.
Za 50 mln lat Afryka złączy się z Europą. Za 250 milionów lat może być znów jeden kontynent.
Korelacja odpowiadających sobie cyklotemów skał osadowych, które są traktowane jako jednostki izochroniczne.
Jest podstawową metodą korelacji sukcesji cechsztyńskiej w basenie środkowoeuropejskim
Litologiczna wyrazistość cyklotemów, ich duża stałość i łatwość rozróżniana (z wyjątkiem brzeżnych partii basenu), przy braku precyzyjnych wskaźników biostratygraficznych sprawia, że korelacja cyklotemowa daje najdokładniejsze i najbardziej wiarygodne rozstrzygnięcia stratygraficzne.
Wiele kontrowersji budzi wskazanie zjawisk odpowiedzialnych za cykliczność sedymentacji
Cykliczność sedymentacji :
Ił szary
Wapienie
Dolomity (pierwsze 10%)
Gips
Anhydryt
Sól kamienna
Sól potasowa (ostatnie 10% wody)
Powód: eustatyczne zmiany poziomu morza, ewaporacja
Obserwowana jest w osadach paleozoicznych i mezozoicznych i jest wykorzystywana do ponadregionalnych korelacji sukcesji osadowych.
Dokonuje się metodą wykazania podobieństw sukcesji cyklotemów pochodzących z odległych regionów (w szerszej, wyznaczonej biostratygraficznie jednostce czasu), lub też wskazanie okresowości wahań poziomu morza.
Zastrzeżenia budzą metodologia i brak jednoznacznego określenia genezy ruchów eustatycznych.
Cykl transgresji i regresji może zakłócić tektoniczne podnoszeni terenu.
Jest stosowana w stratygrafii skał kenozoicznych związanych z epoka zlodowaceń
Rytm zmian klimatycznych (zmienność litologiczna i paleontologiczna utworów kontynentalnych), został potwierdzony krzywymi zmienności paleotemperatur wód oceanicznych (analizy izotopów tlenu).
Glacjał to okres, w którym średnia temperatur jest znacznie niższa niż w stanie obecnym. Występują w nim zlodowacenia. Nie należy jednak mylić glacjału i zlodowacenia.
Jeziora i torfowiska są świetnym archiwum do zbierania pyłków roślin. Pyłki roślin zbudowane są z bardzo silnej błony. Najbliżej lodowca pojawia się sosna. Dopiero później wchodzą nowe rośliny, na końcu grab i buk.
Zapis pyłkowy wskazuje na zmiany szaty roślinnej, a tym samym klimatu. Żółte kałuże świadczą o pyleniu sosny. Możemy szukać też makroszczątków. Zmierzamy obecnie ku glacjałowi. Pewne ocieplenie jest spowodowane przez człowieka. Zapis pyłkowy mówi o lokalności i regionalności. Dzięki zmianom ilościowym pyłków wyróżniamy pewne zony np. dryas, preboreał, boreał, Atlantyk. Na bazie tego powstają jednostki chronostratygraficzne
Charakterystyką i następstwem kolejnych zespołów, ich ewolucją i zastosowaniem korelacyjnym zajmuje się ekostratygrafia, stojąca na pograniczu klasycznej biostratygrafii i stratygrafii zdarzeń.
Ekostratygrafia może służyć jako dobre narzędzi korelacji ograniczonej do lokalnego basenu sedymentacyjnego w przeciwieństwie do biostratygrafii (rozwiązania w skali globalnej)
Stratygrafia zdarzeń
Opiera się na gwałtowności zdarzenia rozpatrywanego w geologicznej skali czasowej i posiadającego rozległy zasięg przestrzenny. Zdarzeniem może być każda nagła zmiana warunków depozycji i diagenezy, odbiegająca od przeciętności posiadająca swój zapis stratygraficzny.
Krótkotrwałe epizody wyjątkowych warunków środowiskowych (warstwy sztormowe, w. impaktowe, wydarzenia katastroficzne)
Długotrwałe epizody- zdarzenia natury biologicznej jak klasyczne wielkie wymierania (globalny zasięg, lecz ze względu na długotrwałość, nie spełniają kryterium precyzji chronostratygraficznej).
Największe wymierania to ordowik, karbon, perm, jura i kreda.
to jednostki litostratygraficzne w randze wyższej niż grupa, dające się kartować w skali kontynentu i ograniczone przez niezgodności w skali ponadregionalnej.
Podstawą wyróżniania i korelowania jednostek jest identyfikacja powierzchni nieciągłości.
Usunięciem części osadów przez erozję (niezgodność erozyjna)
Okresowa przerwę w sedymentacji (nieciągłość sedymentacyjna)
Luki czasowe zawarte pomiędzy powierzchniami granicznymi warstw są tak małe w geologicznej skali czasu, że ich istnienia nie można jednoznacznie wykazać
Jeżeli luka jest na tyle duża, że jest mierzalna dostępnymi metodami geologicznymi, mówimy o niezgodności
Jeżeli na styku dwu warstw lub kompleksów warstw istnieje znaczna luka stratygraficzna to jest to penakordancja (prawie zgodność)
Najłatwiej rozpoznawalnym przypadkiem niezgodności jest kontakt dwu warstw lub kompleksów warstw, pomiędzy, którymi występuje niezgodność kątowa. Jeżeli niezgodność kątów ma charakter regionalny, niezgodnie ze sobą kontaktujące kompleksy reprezentują odrębne piętra strukturalne.
Niezgodność kątowa zawsze wiąże się z luką erozyjną, z reguły znacznych rozmiarów
Miarą niezgodności jest jej kompletność i geometria.
Inkordancja- niezgodność intruzyjna
Diastema- luka sedymentacyjna (krótkotrwała, nie dochodzi do erozji, brak zmiany środowiska)
Hiatus- luka stratygraficzna (długotrwała, zmiana środowiska, fałdowania, erozja)
Kondensacja stratygraficzna- ciało skalne małej miąższości, gdzie skamieniałości z różnych poziomów występują obok siebie
Cechy kondensacji:
Wysoka frekwencja skamieniałości
Fauna nektoniczna
Polewy żelazisto-manganowe
Glaukonit
Fosforyty
Szamozyt
Wapienie bulaste
Stromatolity
Niewielka miąższość a dużo czasu
Sejsmostratygrafia:
Facjom sejsmicznym (zapis sejsmiczny pomiędzy granicami sejsmicznymi) przypisuje się określone cechy geologiczne, np.:
konfiguracji refleksów sejsmicznych- charakter warstwowania i procesów sedymentacyjnych,
częstotliwość refleksów sejsmicznych- miąższość poszczególnych warstw,
prędkości interwałowej- litologię i porowatość skały
Horyzonty sejsmiczne- reprezentują granice izochroniczne, czy że jednostki zawarte pomiędzy tymi horyzontami obejmują ten sam zakres czasowy , choć indywidualne profile zawarte pomiędzy horyzontami nie muszą reprezentować całkowitego zakresu czasowego przypisanego poszczególnym jednostkom.
Podstawowym jednostkom nadano nazwę sekwencji i uznano że głównym mechanizmem kontrolującym powstanie sekwencji były ruchy eustatyczne
Chemostratygrafia wykorzystuje różnorodne analizy geochemiczne
Zmiany w geochemicznej charakterystyce sukcesji osadowej mogą być związane m. in. Z pochodzeniem składników ziarnistych, środowiskiem depozycji lub zmianami diagenetycznymi.
Metody chemostratygraficzne to:
Analiza pierwiastków głównych i śladowych zawartych w skale lub w jej biogenicznych składnikach ()analiza zawartości węgla organicznego). Pozwala na korelacje lokalne ograniczone do jednego basenu lub rejonu oddziaływania szczególnego zjawiska przyrodniczego np. tefrostratygrafia, zajmująca się korelacją warstwa popiołów wulkanicznych
Stratygrafia izotopowa: metoda operująca analizami składu izotopowego. Zmienny w czasie skład izotopowy wody morskiej lub atmosfery, a więc czynnik działający w skali globalnej, znajduje swój wierny zapis w elementach szkieletowych skamieniałości w minerałach i osadach. Wiarygodnych danych dostarcza analiza skamieniałości kalcytowych (ramienionogów i belemnitów) oraz mikroskamieniałości fosforanowy (Konodonty, zęby ryb). Zawartość strontu.
Dla poprawności i wiarygodności końcowych rezultatów analizy stratygraficznej znaczenie mają 2 aspekty:
Stan zachowani obiektów analizowanych (bez zmian diagenetycznych maskujących pierwotny skład izotopowy)
Wiarygodności krzywych wzorcowych, ilustrujących zmienność parametrów izotopowych w czasie (wiek obiektów, których cechy izotopowe składają się na kształt krzywych wzorcowych, powinien być dokładnie określany np. za pomocą konodontów)