不整合面:地质记录中的缺口

2005年在遥远的太平洋进行的一次考察发现了一些令人惊讶的事情:什么都没有。“梅尔维尔”号研究船上的科学团队在中南太平洋海底进行测绘和钻探,发现了一块比阿拉斯加还大的裸露岩石区域。它没有覆盖其余深海的泥浆、粘土、软泥或锰结核。这也不是新制成的岩石,而是有3400万到8500万年历史的海洋地壳玄武岩。换句话说,研究人员在地质记录中发现了一个奇怪的8500万年的缺口。这一发现非常重要,可以发表在200...

2005年在遥远的太平洋进行的一次考察发现了一些令人惊讶的事情:什么都没有。“梅尔维尔”号研究船上的科学团队在中南太平洋海底进行测绘和钻探,发现了一块比阿拉斯加还大的裸露岩石区域。它没有覆盖其余深海的泥浆、粘土、软泥或锰结核。这也不是新制成的岩石,而是有3400万到8500万年历史的海洋地壳玄武岩。换句话说,研究人员在地质记录中发现了一个奇怪的8500万年的缺口。这一发现非常重要,可以发表在2006年10月的《地质学》杂志上,《科学新闻》也注意到了这一点。

Angular Geological unconformity in precambrian rock outcrop, box canon, Ouray, Colorado USA

不整合面是地质记录中的缺口

地质记录中的缺口,如2005年发现的缺口,被称为不整合面,因为它们不符合典型的地质预期。不整合的概念源自两个最古老的地质学原理,由尼古拉斯·斯泰诺于1669年首次提出:

  1. 原始水平性定律:沉积岩(地层)层最初是平放的,平行于地球表面。
  2. 叠加定律。较年轻的地层总是覆盖在较老的地层之上,除非岩石已经翻转。

因此,在一个理想的岩石序列中,所有的岩层都会像一本书中的书页一样以一种一致的关系堆积起来。如果没有,则代表某种间隙的不匹配地层之间的平面为不整合面。

角度不整合

最著名和最明显的不整合类型是角度不整合。不整合面下方的岩石被倾斜和剪切,不整合面上方的岩石处于水平状态。角度不整合面讲述了一个清晰的故事:

  1. 首先,铺设了一组岩石。
  2. 然后这些岩石倾斜,然后侵蚀到一个水平面。
  3. 然后,一组较年轻的岩石被放在顶部。

17世纪80年代,当詹姆斯·赫顿研究苏格兰西卡角戏剧性的角度不整合时,他意识到这种东西必须代表多少时间,这让他感到震惊。没有一个研究岩石的学生在数百万年前就考虑过。赫顿的洞见给了我们深层次的概念和推论,即即使是最慢、最难以察觉的地质过程也能产生岩石记录中发现的所有特征。

不整合与不整合

在不整合和不整合中,地层被沉积,然后发生一段侵蚀期(或间断期,一段与太平洋裸露带一样的非沉积期),然后沉积更多的地层。其结果是不整合或平行不整合。所有地层排列整齐,但层序中仍然存在明显的不连续性,可能是在较老岩石顶部形成的土层或粗糙表面。

如果不连续是可见的,则称为不整合。如果它不可见,则称为准一致性。正如你可能想象的那样,反常现象很难被发现。三叶虫化石突然让位给牡蛎化石的砂岩就是一个明显的例子。神创论者倾向于抓住这些证据来证明地质学是错误的,但地质学家将其视为地质学有趣的证据。

英国地质学家对不整合面的概念略有不同,完全是基于构造。对他们来说,只有角度不整合和不整合(下文讨论)才是真正的不整合。他们认为不整合和不整合是非层序。这是有道理的,因为在这些情况下,地层确实是一致的。美国地质学家会争辩说,它们在时间上是不整合的。

不符合

不符合项是两种不同主要岩石类型之间的连接。例如,不一致性可能由非沉积岩体组成,沉积地层在此岩体上沉积。因为我们不是在比较两个地层,所以它们是一致的概念并不适用。

不符合项可能意味着很多,也可能不太重要。例如,科罗拉多州红岩公园(RedRocks Park)壮观的不一致性代表了14亿年的差距。那里有一块17亿年前的片麻岩,上面覆盖着由片麻岩侵蚀而成的砾岩,也就是3亿年前的片麻岩。我们几乎不知道这两个世纪之间发生了什么。

但再考虑一下在扩张的海脊上形成的新的海洋地壳,很快就会被上面海水沉淀下来的沉积物所覆盖。或者一股熔岩流流入湖中,很快就会被当地溪流的泥浆覆盖。在这些情况下,下伏岩石和沉积物的年龄基本相同,不一致性很小。

  • 发表于 2021-09-23 07:05
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