12. fejezet - A rétegtan (sztratigráfia) alapjai (Budai Tamás)

Tartalom

Kérdések

A rétegtan a földkérget felépítő kőzettestek tagolásával, egymáshoz viszonyított helyzetének, települési jellegének és keletkezési sorrendjének vizsgálatával foglalkozik. A kőzettestek rétegtani tagolásának többféle módszere van. A kőzettani alapon történő tagolás a litosztratigráfia (kőzetrétegtan), az ősmaradvány-tartalom alapján történő a biosztratigráfia (életrétegtan), míg a kőzetek kora alapján történő tagolás a kronosztratigráfia (időrétegtan) szakterülete.

A kőzettestek rétegtani tagolásának alaptörvénye a települési törvény. Steno 1669-ben ismerte fel, hogy az egymásra települő kőzettestek közül az alul fekvő idősebb a rátelepülő fedőnél. A települési törvény értelmében tehát megállapítható a kőzetek egymáshoz viszonyított helyzete, relatív kora.

A kőzettestek egymáshoz viszonyított kapcsolata különféle lehet. Oldalirányban (laterálisan) a kőzettestek határa lehet folyamatos (összefogazódás, kiékelődés stb.), vagy tektonikus. Vertikális kapcsolatuk szintén lehet tektonikus (pl. lapos sík menti áttolódás esetében), az esetek többségében azonban települt. Folyamatos üledékképződés esetén a képződmények konform módon települnek egymásra, településük konkordáns. Amennyiben az üledékképződést hosszabb lepusztulási időszak szakította meg, abban az esetben a fiatalabb képződmény hézagosan, unkonform módon települ az idősebb(ek)re. A hézagos településnek három fő típusa van. Diszkonform település esetében a fekvő idősebb kőzet, jelentős mértékben lepusztult felszínére, eróziós határ mentén települ a fiatalabb képződmény (eróziós diszkordancia). Parakonform település esetében a települési határ mentén erózió nem állapítható meg, az üledékhézag többnyire lényegesen kisebb, mint a diszkonform település esetében (122. ábra). Hegységképző mozgásokat kísérő lepusztulást követően a fiatalabb képződmények eltérő szögben, szögdiszkordanciával települnek a tektonikusan deformált idősebb kőzetekre (123. ábra).

A litosztratigráfiai tagolás alapegysége a formáció. Ezek a térképezhető és földtani térképeken ábrázolható kőzettestek litológiai felépítésüket tekintve többé-kevésbé egyneműek, és tagozatokra, utóbbiak pedig rétegtagokra bonthatók. Az egymáshoz hasonló litológiai kifejlődésű formációk formációcsoportba sorolhatók. Az egyes formációk meghatározásában (és egymástól történő elkülönítésében) nem csak a litológiai összetétel, hanem a rétegsorban elfoglalt helyzet (a települési jelleg) is alapvető (123. ábra). A formációk és a tagozatok neve többnyire földrajzi eredetű, és elterjedési területükre (pl. Mórágyi Gránit) vagy típusszelvényük helyére utal (pl. Felsőörsi Mészkő).

122. ábra Középső-triász sekélytengeri platformkarbonátra (alul: Tagyoni Formáció) parakonform módon települ mélyebb tengeri rétegsor (felül: Vászolyi Formáció) (a). A sekélytengeri képződményt mészalgák tömeges megjelenése jellemzi (b), míg a fölötte települő rétegekben ammoniteszek fordulnak elő (c). Szentkirályszabadja.

123. ábra Triász dolomit erodált (karsztos) felszínére szögdiszkordanciával települ felső-miocén (pannóniai) törmelék. Az üledékhézag mértéke kb. 220 millió év. Csákvár (Budai et al. 2008).

Az üledékes kőzettestek biosztratigráfiai tagolásának alapelve az élővilág egyirányú evolúcióján alapul. Ebből következik, hogy az egymásra következő rétegek ősmaradvány-tartalma eltérő egymástól, függetlenül a rétegek litológiai összetételétől. A biosztratigráfiai tagolás egysége a biozóna, amelyet az adott rétegcsoportban előforduló jellemző ősmaradvány vagy több ősmaradvány együttese határoz meg (a biozóna tovább tagolható alzónákra). Biosztratigráfiai tagolásra azok az élőlénycsoportok alkalmasak, amelyek váza jól fosszilizálódik, evolúciós tempójuk gyors, földrajzi elterjedésük pedig jelentős. A földtörténet különböző szakaszaiban különböző csoportok rendelkeztek ezekkel a tulajdonságokkal, pl. a kambriumot a trilobiták, a paleozoikum többi részét a graptoliták és a conodonták, a mezozoikumot az ammoniteszek alapján tagolják (124. ábra). A biozónák elnevezése a zónajelző ősmaradványok (vagy együttesek) neve alapján történik.

124. ábra A felsőörsi középső-triász alapszelvény mészkő- és tufarétegek váltakozásából álló rétegsorának (Vászolyi Formáció) biosztratigráfiai tagolása ammoniteszek alapján (Vörös 2002 nyomán): a Reitz Zóna Avisianum Alzónáját a Hungarites, Parakellnerites, Latemarites, Halilucites és a Ticinites, míg a fölötte következő Secedensis Zónát a Stoppaniceras és a Repossia nemzetség együttes előfordulás jellemzi.

A kronosztratigráfia a koruk alapján tagolja a kőzettesteket olyan különböző hierarchiájú egységekre, amelyek a földtörténet különböző időtartamú szakaszait képviselik. A kronosztratigráfiai egységek tehát kalapálható kőzetek, amelyek a földtörténet egy-egy szakasza során képződtek. Vastagságuk alapvetően függ a képződésük sebességétől (122. ábra)

125. ábra Azonos kronosztratigráfiai egységbe tartozó (középső-triász, anisusi–ladin emelet), de egymástól lényegesen eltérő vastagságú kőzettestek (Dolomitok, Déli-Alpok). A Latemart felépítő 800 m vastag sekélytengeri Schlern Dolomitnak (a) lényegesen nagyobb volt az üledékképződési sebessége, mint a vele egykorú, de mindössze 50 m vastag mélytengeri kifejlődésű Buchensteini Mészkőnek (b)

A kronosztratigráfia – a földtörténeti idő vizsgálatával foglalkozó geokronológiai tagoláshoz hasonlóan – nemzetközi elveken nyugszik. Tagolási elveit és nevezéktanát nemzetközi szabályok írják elő, az egyes egységek határait – a folyamatosan zajló kutatásoknak megfelelően – az időről időre megjelenő rétegtani táblázatokban rögzítik (126. ábra). A földtörténet egy-egy geokronológiai szakaszának (idő) és az azt képviselő kronosztratigráfiai egységnek (kőzettest) a neve azonos: pl. a jura rendszer kőzetei a jura időszak során keletkeztek.

126. ábra A földtörténeti időskála és kronosztratigráfiai táblázat (Nemzetközi Rétegtani Bizottság, 2008)

Kérdések

  1. Mi a litosztratigráfia alapegysége?

    1. A fácies.

    2. A kőzettest.

    3. A formáció.

  2. Lehet-e a litosztratigráfiát kormeghatározásra használni?

    1. Igen, mert az azonos kőzetek azonos időben keletkeztek.

    2. Igen, mert a fáciesek eltolódnak, ezért az azonos kőzettestek egy időhorizontot jeleznek.

    3. Nem, mert azonos kőzetek különböző időben is keletkezhetnek.

  3. Lehet-e a biosztratigráfiát kormeghatározásra használni?

    1. Nem, mert az élőlények elterjedését nem a kor, hanem a környezet szabályozza.

    2. Igen, mert az evolúció következtében a földtörténet során változott az élővilág.

    3. Nem, mert egy ősmaradványnak nem mérhető a kora.

Megoldás: c, c, b