Geologia ze Steno 3: zasada pierwotnej horyzontalności
Geology with Steno 3: law of cross-cutting relationships
Cykl geologicznych spotkań z Mikołajem Steno kontynuujemy przy Wzgórzu Czerwoniak w pobliżu miejscowości Krosnowice.
W pierwszej kolejności przedstawmy naszego przewodnika – Mikołaja Steno –znanego również jako Nicolaus Steno, Niels Stensen lub Stenon – siedemnastowiecznego duńskiego anatoma i geologa, jak również biskupa katolickiego, uznanego za błogosławionego przez Kościół katolicki. Ten wszechstronny uczony dokonał znaczących odkryć w zakresie geologii, poprzez sformułowanie podstawowych zasad stratygraficznych (Fig. 1):
1. Zasada superpozycji
2. Zasada pierwotnej horyzontalności
3. Zasada pierwotnej ciągłości
4. Zasada przecinania
Fig. 1. Najważniejsze zasady stratygraficzne (opracowała W. Pratkowiecka)
Stratygrafia to nauka zajmująca się badaniem wieku skał oraz ich występowaniem w czasie i przestrzeni. Jej najważniejsze zasady stosowane są do odtwarzania następstw procesów geologicznych, mających miejsce w przeszłości na jakimś obszarze.
W dużym uogólnieniu zasady stratygraficzne wykorzystuje się do określania wieku względnego skał i procesów, czyli ustalania ich kolejności wiekowej, bez podawania wieku w jednostkach czasowych – dlatego używa się terminów starszy/młodszy.
W przypadku tego miejsca zapoznamy się z zasadą pierwotnej horyzontalności. W zbiorniku (np. morskim, jeziornym, korycie rzeki lub pustynnej kotlinie) dochodzi do gromadzenia się osadów w wyniku osadzania materiału okruchowego, działalności organizmów lub wytrącania związków mineralnych z wód. Tak powstałe osady charakteryzuje zazwyczaj warstwowanie, czyli występowanie poziomych struktur – warstw – oddzielonych od góry i od dołu wyraźnymi granicami: granica dolna to spąg, a górna strop. Odległość między spągiem i stropem warstwy określa się jako miąższość.
Zasada pierwotnej horyzontalności mówi, że warstwy pierwotnie zalegają poziomo, czy też prawie poziomo (młodsze na starszych). Często jednak natura zapewnia wyjątki od reguły i pod wpływem późniejszych deformacji tektonicznych warstwy mogą ulec nachyleniu. Zdarza się także, że zalegają całkowicie pionowo lub ,,stoją na głowie” – czyli są odwrócone (starsze warstwy leżą na młodszych).
Wzgórze Czerwoniak przedstawia skomplikowaną historię geologiczną tego regionu. Znajduje się u zbiegu 3 ważnych jednostek regionalnych – synklinorium śródsudeckiego, metamorfiku kłodzkiego oraz rowu Górnej Nysy Kłodzkiej. Czerwoniak budują permskie piaskowce, występujące w pozycji odwróconej oraz kredowe iłowce. Te ostatnie są doskonale widoczne z prawej strony drogi w kierunku Krosnowic– podejdźmy i przyjrzyjmy się im bliżej.
Przedmioty potrzebne do zdobycia EarthCache'a:
metrówka, notatnik, ołówek
Aby zalogować EC musisz odwiedzić miejsce i przesłać odpowiedzi na pytania:
1. Zasada pierwotnej horyzontalności mówi, że:
- A. Warstwy powstają w zbiorniku morskim.
- B. Warstwy skalne pierwotnie zalegają poziomo, a w późniejszych etapach historii tektonicznej mogą ulec nachyleniu.
- C. Młodsze warstwy zalegają na starszych.
2. Widoczne z drogi warstwy kredowych iłowców zalegają:
- A. Poziomo
- B. Pionowo
- C. Prawie pionowo
- D. Pod kątem 50*
3. Jaką barwę przyjmują iłowce? Czy są to skały twarde, zwięzłe czy rozsypliwe?
4. Odmierz metrówką 1,5 m profilu warstw iłowców i ustal na postawie poniższej tabeli jaką średnią podzielnością charakteryzują się iłowce (zmierz miąższość każdej z warstw w obrębie 1,5 m odcinka, zanotuj wartości pomiarów i je uśrednij, sprawdź w tabeli, jakiej podzielności odpowiada Twój uśredniony wynik).
UWAGA! Do zalogowania tej skrytki EarthCache wymagane jest wysłanie odpowiedzi do zadań przez profil PIG_PIB. Logować można po wysłaniu rozwiązań, nie czekając na wiadomość z naszej strony. Logi bez wysłanych odpowiedzi będą kasowane w ciągu 14 dni.
We continue the series of geological meetings with Steno at the Czerwoniak Hill near the Krosnowice.
First, let's introduce our guide - Nicolas Steno - a seventeenth-century Danish anatomist and geologist, as well as a Catholic bishop. This versatile scientist made significant discoveries in geology by formulating basic stratigraphic principles (Fig. 1):
1. Law of superposition
2. Law of original horizontality
3. Law of lateral continuity
4. Law of cross-cutting relationships
Stratigraphy is a scientific discipline concerned with the description of rock successions and their interpretation in terms of a general time scale. Its most important principles are used to reconstruct the sequence of geological processes that took place in the past.
Generally, stratigraphic principles are used to determine the relative age of rocks and processes, i.e. to determine their age sequence, without specifying the age in time units - the terms older/younger are used.
In this place, we will learn about the principle of original horizontality. Sediments accumulate in a basin (e.g., sea, lake, riverbed or desert basin) as a result of the gravitational deposition of clastic material, the organisms activity or the water mineral precipitation. Deposits formed in this way are usually stratified. Each stratum is separated by visible surfaces known as upper(most)/lower(most) part/layer.
The principle of original horizontality says that the layers are initially horizontal or almost horizontal (the oldest strata are on the bottom and the youngest at the top). Most often, however, under the influence of subsequent tectonic deformations, the strata are inclined. In some cases, they can lie completely vertically or "stand on head" (be reversed).
Czerwoniak Hill is built of Permian sandstones and Cretaceous claystones. The latter are perfectly visible on the right side of the road. The latter are perfectly visible from the right side of the road towards Krosnowice.
Items needed to get the EC:
meter stick, note, pencil
To log the EC you need to visit the place and send answers to the questions:
1. The principle of original horizontality states that:
- A. Strata are formed in a marine basin.
- B. Strata are initially horizontal, and in later stages of tectonic history they may be inclined.
- C. The oldest strata are on the bottom and the youngest at the top
2. Strata of Cretaceous claystones visible from the road lie:
- A. Horizontally
- B. Vertical
- C. Almost vertical
- D. dip angle of 50°
3. What color do claystones take? Are they hard or loose rocks?
4. Use a meter stick and measure 1.5 m of the claystone profile and basing on the table above, determine the average parting of the claystones.(measure the thickness of each layer within a 1.5 m section, note the measurement values and average them, check the parting of your averaged result in the table).
WARNING! To log this EC you have to send the answers to PIG_PIB profile. You can log after sending the answers, without waiting for our reply. Logs without answers will be deleted within 14 days!
Literatura / References:
- Manecki, A. & Muszyński, M., 2008. Przewodnik do petrografii. Wydawnictwa AGH, Kraków, 552 pp.
- Mizerski, W., 2014. Geologia dynamiczna. Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa, 369 pp.
- Wojewoda, J., 2008. Aluwialno-stożkowe osady górnego czerwonego spągowca (sakson: artinsk-tatar) w synklinorium śródsudeckim w (formacja z Radkowa/Trutnova). W: Blecha, M., Burliga, S., Lojka, R., Martinek, K. & Wojewoda, J, Osady permskie basenu śródsudeckiego. Polska Konferencja Sedymentologiczna POKOS’3 [wycieczki] Kudowa Zdrój, 15-21.09.2008, 66-70.
Grafika w tle / Background graphics: J. P. Trap 1868, Public domain, via Wikimedia Commons
