Bergformation (geologi) – definition i litostratigrafi, indelning och exempel
Bergformation i litostratigrafi – tydlig definition, indelning i medlemmar och grupper samt konkreta exempel på bildning, ålder och sedimentära miljöer.
En formation, eller bergsformation, är den grundläggande enheten i litostratigrafi. I enkelhet är en formation en mätbar och avgränsbar kropp av berg som kännetecknas av en eller flera gemensamma litologiska egenskaper och som kan kartläggas i fält eller igenkännas i borrkärnor och seismiska profiler.
Egenskaper och avgränsning
En formation består av ett visst antal bergarter som uppvisar liknande litologi, typiska sedimentära facies (utseende) eller andra igenkännbara karakteristika. Formationer definieras utifrån litologi och stratigrafiska kontakter, inte utifrån geologisk tid; därför kan tjockleken på formationer variera kraftigt både vertikalt och lateralt. Gränser mellan formationer markeras vanligen där tydliga förändringar i bergartstyp, kornstorlek, färg, sedimentstruktur eller fossilinnehåll inträffar.
Formell definition och namngivning
I enlighet med internationella rekommendationer (till exempel International Stratigraphic Guide) ges en formellt definierad formation ett namn som oftast kombinerar ett geografiskt lokalisationsnamn med ett ord som betecknar enheten (t.ex. "X-formation" eller "Y-skiffer"). En formell definition innefattar en typsektion eller stratotyp (referensprofil) där formationens karaktär och avgränsningar dokumenteras. Formella förslag publiceras och bedöms av regionala eller nationella stratigrafiska kommittéer.
Hierarki i litostratigrafi
Formationer ingår i en hierarki av litostratigrafiska enheter:
- Supergrupp – flera grupper sammanfattas.
- Grupp – flera formationer ingår i en grupp.
- Formation – grundläggande mätbar enhet (huvudämnet här).
- Medlem – delar av en formation med särskilda egenskaper.
- Säng – den minsta enheten, ofta en enskild avlagring eller lins.
En formation kan alltså delas in i medlemmar, och flera formationer kan sammanfattas i grupper.
Tidsaspekt och korrelation
Historiskt beskrevs formationer ofta som tidsmarkörer, baserat på relativ datering och lagen om superposition. I modern stratigrafi görs en tydlig åtskillnad mellan litostratigrafiska enheter (berg- eller "time-rock"-enheter) och kronostratigrafiska enheter (tidsenheter). Formationer är alltså i första hand "rock units" och behöver inte motsvara en enda tidsepok. Många formationer är diachrona — samma litologiska enhet kan ha lagts ner över olika tidpunkter i olika delar av utbredningen.
Korrelation mellan formationer i skilda områden sker genom litologiska likheter, kontaktmätning, fossilinnehåll (biostratigrafi) och geokronologiska metoder (t.ex. radiometriska åldersbestämningar). Seismik och borrkärnor används ofta för att spåra formationer i subsurface.
Bildning och avsättningsmiljöer
Bergsformationer bildas genom processer som sedimentavlagring, vulkanism eller metamorfa processer i olika avsättningsmiljöer — hav, sjöar, floder, delta, kustzoner eller djuphavsbottnar — som kan bestå i miljoner till hundratals miljoner år. Ett exempel på långvarig sedimentation är Hammersleybassängen i Pilbara i västra Australien, där en proterozoisk sedimentbassäng bevarats med upp till 1200 miljoner år av sedimentering. I denna sekvens representeras upp till 300 miljoner år av en enda enhet av bandad järnformation och skiffer.
Tjocklek, utbredning och kartläggning
Tjockleken på en formation kan variera från några centimeter till flera tusen meter. I fält kartläggs formationer utifrån deras utsträckning och kontaktytor; i områden med dålig exponering används geofysik, borrningar och geokemiska profiler för att tolka och avgränsa enheter. På geologiska kartor är formationer centrala enheter för att beskriva berggrunden och förstå stratigrafiska relationer.
Användning och betydelse
Formationer är praktiskt viktiga inom många tillämpningar: prospektering efter naturresurser (kol, olja, gas, malmer), grundvattenstudier, geotekniska bedömningar och rekonstruktion av forna miljöer och paleoklimat. Genom att identifiera och korrelera formationer kan geologer bygga regionala och globala tolkningar av jordens historia.
Sammanfattning
En formation är en formellt definierbar, litologiskt sammanhållen och mätbar enhet i litostratigrafin som kan kartläggas över yta och/eller i borrkärna. Den är definierad på geologiska egenskaper snarare än strikt tid, kan vara diachron och utgör en central byggsten i tolkningen av jordens stratigrafi och geologiska utveckling.
Ett geologiskt tvärsnitt av Grand Canyon. Svarta siffror motsvarar grupper av formationer och vita siffror motsvarar formationer (klicka på bilden för mer information).
Strata i Grand Canyon
För att
- Stratigrafiska grupper
- Formationer
- Ledamöter
- Stratum (den minsta enheten)
Frågor och svar
F: Vad är en bildning?
S: En formation, eller bergsformation, är den grundläggande enheten i litostratigrafi. Den består av ett visst antal bergskikt som har liknande litologi (bergarter), sedimentär facies (utseende) eller andra egenskaper.
F: Hur definieras formationer?
S: Formationer definieras inte utifrån bergslagens tjocklek, och tjockleken på olika formationer kan därför variera kraftigt. Begreppet formellt definierade lager eller strata är centralt för stratigrafi.
F: Vad är medlemmar och grupper i förhållande till formationer?
S: En formation kan delas in i "medlemmar" som i sin tur är sammanpackade i "grupper".
F: Hur beskrevs formationer ursprungligen?
Svar: Formationer beskrevs ursprungligen som tidsmarkörer, baserat på relativ datering och lagen om superposition. Indelningen av jordens historia var de formationer som beskrevs och placerades i kronologisk ordning av geologer och stratigrafer under 1700- och 1800-talen.
F: Hur länge finns det miljöer där sedimentavlagring sker för att bilda bergsformationer?
S: Miljöer där sedimentavlagring sker för att bilda bergsformationer kan bestå i hundratals miljoner år. Till exempel har upp till 1200 miljoner år gamla sedimentationsvärden bevarats intakta i Hammersleybäckenet i Pilbara i västra Australien. Här representeras upp till 300 miljoner år av en enda enhet som består av bandad järnformation och skiffer.
F: Vem var den första som studerade geologisk stratigrafi?
S: Geologer och stratigrafister under 1700- och 1800-talen studerade först den geologiska stratigrafin genom att beskriva olika bergsformationer som tidsmarkörer baserade på relativa dateringsprinciper, t.ex. lagöverlagring.
Sök