STRATIGRAFIE n„Nauka o vrstevních sledech“ (princip superpozice) n Zabývá se relativním měřením času v geologii n nStuduje „horninové jednotky“ a interpretuje horninové sledy jako sled událostí v dějinách Země („klíč“ k pochopení historie planety Země) n nSoučástí téměř všech geologických disciplín (stáří hornin je jednou ze základních informací, se kterou pracují všichni geologové) n Historie nN. Steno, 1669, Princip superpozice a související principy n n“No geology existed prior to Hutton“ n J. Hutton, princip uniformity, uniformitarianismus n nCharles Lyell, Principles of Geology n nW. „Strata“ Smith, základy biostratigrafie, principle of faunal succession („stejných zkamenělin“) n nLamarck, Darwin, evoluční teorie n nA. Gressley, pojem facie, interpretace nhorninových celků ve smyslu prostředí vzniku OBR_2 OBR_3 OBR_5 OBR_6 n img012 Geotektonické hypotézy nJ.D. Dana, J. Hall, geosynklinální hypotéza nM. Bertrand, teorie příkrovů nA. L. Wegener, kontinentální drift nHarry Hess, sea-floor spreading nJ.Tuzo Wilson, transform faults, Wilson cycle OBR_8 marcelbertrandfot tuzo_wilson harry_hess Datování hornin nE. Rutherford, manželé Curieovi, objev radioaktivity, počátek 20. stol. n nW. F. Libby (Nobel prize 1960), 14C dating libby Chronostratigrafická škála nDefinice mnoha útvarů (Cambrian, Silurian, Devonian, Permian) v polovině 19. stol (R. Murchinson, A. Sedgwick) n n2. pol. 19. stol., vytvoření chronostratigrafické škály n nMezinárodní návody lito- a biostratigrafické klasifikace a nomenklatury, Hedberg 1976, n Basic stratigraphic principles 1.The principle of superposition - in a vertical sequence of sedimentary or volcanic rocks, a higher rock unit is younger than a lower one. "Down" is older, "up" is younger. 2.The principle of original horizontality - rock layers were originally deposited close to horizontal. 3.The principle of original lateral extension - A rock unit continues laterally unless there is a structure or change to prevent its extension. 4.The principle of cross-cutting relationships - a structure that cuts another is younger than the structure that is cut. 5.The principle of inclusion - a structure that is included in another is older than the including structure. 6.The principle of "uniformitarianism" - processes operating in the past were constrained by the same "laws of physics" as operate today. img006 THE PRINCIPLE OF SUPERPOSITION •In a sequence of strata, any stratum is younger than the sequence of strata on which it rests, and is older than the strata that rest upon it. "...at the time when any given stratum was being formed, all the matter resting upon it was fluid, and, therefore, at the time when the lower stratum was being formed, none of the upper strata existed." Steno, 1669. img007 PRINCIPLE OF INITIAL HORIZONTALITY •Strata are deposited horizontally and then deformed to various attitudes later. "Strata either perpendicular to the horizon or inclined to the horizon were at one time parallel to the horizon." Steno, 1669. basin01 Nicholas Steno, a Danish physician living in Italy in 1669 proposed that the Earth’s strata accumulated with three basic principles. Steno pointed out obvious, but overlooked principles of sediment accumulation. They included the Principle of Original Horizontality, Principle of Superposition, and Principle of Original Continuity. If sediments accumulate in a large basin, the laws of gravity will deposit the beds, horizontal to the surface of the Earth. Beds can "pinch out" along the sides of the basin as in the figure below. The Principle of Superposition states that in a sequence of sedimentary rock layers, the bottom layers are older than the top layers. The bottom layers were deposited first. In the figure below A is the oldest bed and G is the youngest. The Principal of Original Continuity states that the beds can be traced over a long interval if the basins were open. For instance, Bed F can be traced continuously to the smaller basin in the figure below. The other beds below F can then be correlated to Beds A-E. PRINCIPLE OF STRATA CONTINUITY •Strata can be assumed to have continued laterally far from where they presently end. "Material forming any stratum were continuous over the surface of the Earth unless some other solid bodies stood in the way." Steno, 1669 Relativní datování: stratigrafická inkluze, stratigrafický průnik dating1 PRINCIPLE OF CROSS CUTTING RELATIONSHIPS * Things that cross-cut layers probably postdate them. "If a body or discontinuity cuts across a stratum, it must have formed after that stratum." Steno, 1669 Relativní datování: stratigrafická inkluze, stratigrafický průnik dating2 Principle of inclusions See Levin, 5th edition, p. 14-15 Note the irregular erosional surface. This is an unconformity. The clasts (in the bed above the unconformity) are derived from the underlying (older) bed. The gravel clasts are older than the layer which contains them. The layer containing the gravel must be younger than the layer from which the clasts originate erosion The Principle of Faunal Succession was later added by William Smith in the late 1700's who observed and studied fossils embedded in rock layers. This principle states that the oldest fossils in a series of sedimentary rock layers will be found in the lowest layer (layer A). Progressively younger fossils occur in higher layers (layer B). This is the same concept as superposition, but it helped geologists realize that you can look at the age of these layers and assign relative dates. This parallels evolution. Younger organisms replace older organisms as the older ones become extinct. img006 „Princip stejných zkamenělin“ dating5 PRINCIPLE OF UNIFORMITARIANISM based onrealizing that "The Present is the key to the Past.„ a.To understand past, study processes at work today. b.Origin of rocks understood by how rocks form now. c.Geologic processes are uniform through Earth history, with only a few minor exceptions. d.Rates that processes work are NOT uniform. a more general statement saying: "The laws of nature are constant thru time.„ 1.Scientific experiments always give same results. 2.Actualism is a fundamental concept of all science; itwas generalized from geological uniformitarianism. Principle of uniformitarism (actualism) Differencies in the past Chemical parameters 1)Different salinity of the oceans – Precambriam 2)Composition of the atmosphere 3)Different sediments (some U deposits, banded iron formations) 4) Evolution of bilogical systems 1)Hadaikum – no life 2)Absence of floral cover 3)Changes in environmental requirements 4) Different intensity of geological processes – orogenic cycles, climatic oscillations Different astronomical parameters – slower the rotation of Earth LENGTH OF THE DAY Narrative: The length of day and number of days per year is slowly changing. Tidal friction on Earth of lunar and solar tides slows it down. Also, the moon is slowly retreating from the Earth. Rate: rotation - slows by 1.7 milliseconds/year moon retreat - 5 cm/year Geophysical calculations of slowing are validated by evidence from fossils - which record daily bands and lunar cycles. (primarily the frequency and magnitude of tides) -Stromatolites -Corals -Bivalves 900 million years B.C. -- day: 18 hours; 440 days/year 150 million years B.C. -- day: 23.5 hours; 370 days/year (late Jurassic) Modern -- day: 24 hours; 365.25 days/year Circadian rhythm in higher animals does not adjust to a period of less than 17-19 hours per day. Therefore, records the time of emergence of metazoans. Stratigraphic tool kit nVytvoření sekvence ¨Sled „událostí“ ¨Časové nástroje ¨ nInterpretace záznamu sejmout Stanovení sekvence,Litostratigrafie correlation2 STRATIGRAFIE a STRATIGRAFICKÁ KORELACE nStratigrafie: n nauka o vrstevních sledech (princip superpozice) n Zabývá se relativním měřením času v geologii n nStratigrafická korelace: n (porovnávání stáří prostorově nesouvislých vrstev na základě společných znaků – obsahu fosílií, litologie, chemického složení, fyzikálních vlastností, atd.) n nLITOSTRATIGRAFIE (korelace na základě litologických znaků) nBIOSTRATIGRAFIE (korelace na základě fosílií) nCHEMOSTRATIGRAFIE (korelace na základě chemického složení) nMAGNETOSTRATIGRAFIE (korelace na základě magnetické polarity) LITOSTRATIGRAFIE correlation1 correlation5 Korelace na základě litologických znaků sedimentu: minerální složení, struktura, textura, mocnosti vrstev, atd. litostratigrafické jednotky – superskupina > skupina > souvrství > vrstvy (člen) > vrstva Marker (key bed) Stratigraphic way-up n relative_dating1 Diachonismus horninových těles (litostratigragických jednotek) n sejmout0005 Litostratigrafická klasifikace a nomenklatura sejmout0003 sejmout0001 nHranice mezi litologickými jednotkami: diskordance, konkordance, pozvoln= vertikální přechody, laterální prstovité zastupování, nHranice mezi litostratigrafickými jednotkami: musí být zvoleny v jednom konkrétním bodě nMusí splňovat kritérium mapovatelnosti nMusí platit princip superpozice n Definice a specifikace jednotek nNázev, geografická lokalita, historická priorita, jeden název jen pro jednu jednotku i v odlišném ranku nLitologie, barva, sedimentární textury, mocnost vrstev, cyklicita, karotážní charakteristika (tam kde chybí výchozy) nTypový a referenční profil (stratotyp), charakteristické znaky jednotky + její spodní hranice, v případě nouze může být stratotypem jádrovaný vrt, snadná přístupnost nHranice (spodní, svrchní), v případě pozvolných přechodů musí být zvolen jeden určitý bod a jednoznačně popsán nDělení na dílčí jednotky, uvedení všech dílčích jednotek, nově definovaných i dříve definovaných s patřičnými citacemi nMocnost, typický mocnostní rozsah a extrémy nRozsah, ve smyslu dnešní geografie a ideálně i ve smyslu původní sedimentační pánve nStáří, uvedeno v chronostratigrafických jednotkách Litodemické jednotky nNejsou zvrstvené a neodpovídají pravidlu superpozice, nDefinované na základě litologické charakteristiky nLitodém (základní) nSkupina (superskupina) (“super/suite“) nKomplex/terán: skupina dvou a více geneticky odlišných horninových celků n sejmout0006 Metody dálkového průzkumu nRemote sensing: stanovení charakteristiky určitého území bez přímého fyzického kontaktu nDetekce, zesílení, zobrazení a interpretace odraženého a emitovaného EM záření nLetecký, satelitní průzkum nRozlišení minerálů, vegetačního pokryvu, který odráží geologické podloží sejmout0007 nJv. Sicílie nKarbonáty, nHorizontální vrstevnatost n sejmout0008 n algeriab n Zagrosss Geophysical methods, wire-line logging sejmout0010 sejmout0009 Geophysical logging nSpontaneous potential logging: elektrický proud vznikající z rozdílů salinity (potenciálů) vrtných fluid a fluid v hornině, rozlišují permeabilitu nGamma-ray logging, přirozená radioaktivita hornin a minerálů, struktura a geochemie sedimentu nNeutron logging, neutrony emitované sondou kolidují s částicemi v hornině (H, Cl),které emitují gamazáření o charakteristické energii, indikují obsah vodíku ve vodě obsažené v pórech, definují a kvantitativně odhadují porozitu nResistivity logging, odporová karotáž, ¨Křemen, kalcit, dolomit, uhlovodíky, póry naplněné vzuchem: resistivita > 100 miliónů ohmmetrů ¨Póry nasycené vodou a fluidy nSladká voda: 26 ohmm nMořská voda: 0,18 ohmm nPodpovrchová horninová solanka: 0,055 ohmm ¨Jílové minerály: schopné iontové výměny: dobrá vodivost = nízká resistivita nDipmeter logging: strukturní sklon měřený 4 sondami, které měří mikroresitivitu, tektonický úklon vrstev, šikmé zvrstvení, atd. Gamma-ray logging nSpontánně radioaktivní izotopy v horninách (U řada, Th řada, 40K) ng záření (EM vlnění) ¨emitované při radioaktivním rozpadu ¨charakteristická energie n1.360 - 1.558 MeV, K, n1.564 - 1.953 MeV, eU (uranium equivalent) n2.414 - 2.804 MeV, eTh (thorium equivalent) (NaI2) nScintilační detektor (jodid sodný) detekuje g - záření, ¨jednotky API (American Petroleum Institute) ¨Obsahy K(%), Th(ppm) a U(ppm) (spektrální gamakarotáž) n n Basic G-R log shapes sejmout0012 nK: v krystalové mřížce, draselné živce, muskovit, illit nTh: vázaný na jílové minerály nU: organická hmota, fosfáty, vazba na jílové minerály n nK, Th: „indikátory jílů“ sejmout0011 K/Th poměr sejmout0010 Th/U poměr, KUT diagramy sejmout0012 sejmout0013 n sejmout0014 Gamma-ray logging, correlation BIOSTRATIGRAFIE Korelace na základě stejných fosílií (princip stejných zkamenělin) Indexové fosílie (vůdčí zkameněliny), pravidla: kosmopolitní, dobrá identifikovatelnost, rychlá evoluce, hojný výskyt (Ammonoidea, Radiolaria, Conodonta, Cocclitophorida, Trilobita, atd.) Biostratigrafická zóna (biozóna), typy zón: intervalová zóna, zóna společenstva, zóna rozsahu Biostratigrafické zonace biostratigraphy correlation4 img012 Index Fossils Guide Fossils (other terms used: Zone Fossil, Index Fossil) A good index fossil must be: 1. Independent of environment 2. Fast to evolve 3. Geographically widespread 4. Abundant 5. Readily preserved 6. Easily recognised Examples: Graptolites, Ammonites, Foraminiferans, Pollen, Nannoplankton Biostratigraphic Zones Biozones - the most fundamental biostratigraphic units. A zone is a body of rock whose lower and upper boundaries are based on the ranges of one or more taxa (usually species or phena) (see this Figure for graphic examples of the major types of biostratigraphic zones) Rozsah taxonů na lokalitě B C D A Materiální a časový rozměr biozón n sejmout0008 sejmout0004 Biozóna a biohorizont, typy biozón n sejmout0001 sejmout0002 Problémy nEroze a přeplavení nBiozóny definované na základě absence indexového taxonu Conodont biostratigraphy nTypically, several conodont populations from multiple stratigraphic levels n nStratigraphic inclusion of older conodonts from reworked deeper sediment layers Biostratigraphic correlation n korelace_brekcie Time correlation Diachronous onset of breccia deposition = Local control on deposition: tectonic activity souhrn_profily mapka_morava1 Bio- vs. litostratigrafie sejmout0003 UDÁLOSTNÍ STRATIGRAFIE EVENTOSTRATIGRAFIE n STRATIGRAFICKÁ UDÁLOST: n nZáznam relativně krátkodobého procesu v horninách nDepoziční události: téměř okamžité, na sedimentaci „pozadí“ ¨Mořské prostředí ¨Terestrické prostředí nNedepoziční a erozní události: náhlá eroze, „winnowing“ – třídění vyplavováním, redepozice, kondenzace, „hladovění“, nVýjimečné fyzikální procesy a události: zemětřesení, impakty nAntropogenní události nBiologická (evoluční) událost: (náhlé FOI, hromadná vymření) à biostratigrafie n nEvent bed: událostní vrstvy nEvent horizon: událostní horizont nPovodně nTransgrese nTsunami nTempestity nSedimenty gravitačních toků nVulkanické erupce nZemětřesení nimpakty skenovat0002 Rekurenční interval vs. velikost události DEPOZIČNÍ UDÁLOSTI eventstrat0001 Depoziční vrstvy (event) Přírustek velkého objemu sedimentu za velmi krátký čas Korelace událostních sedimentů = korelace časového horizontu Tempestity nHummocky cross stratification (hřbítkovité zvrstvení) nWave ripples (vlnové čeřiny) nCurrent ripples (proudové čeřiny) eventstrat0002 Tempestity nAmalgamace (slévání vrstev) nScours (výmoly) nTool marks (otisky po dopadu) nCombined flow (vícesměrný) nUnidirectional (jednosměrný) nProximální vs. distální nFining and thinning upward (transgrese) nCoarsening and thickening upward (regrese) eventstrat0003 cycles0001 n foto_gradedbedding n DSC_0071 Sedimenty gravitačních toků: bahnotoky nCohesive flow, plastický tok soudržného materiálu (bahno) nTurbidity nIntraclasts (útržky dna) nSlump fold (gravitační vrásy) nExtraclasts (klasty „odjinud“) eventstrat0004 Turbidity: nGroove, flute casts, tool marks (erozní výmoly) nTraction (klouzání zrn po povrchu) nAmalgamace nGrading (gradační zvrstvení) : normální, inverzní (převrácené) nTrace fossils (fosilní stopy) nProximální vs. distální eventstrat0005 cycles0002 Kalové turbidity nBiogenní gradace eventstrat0006 foto_D-facie2 bounce_casts bioglyfy foto_C-facie9 n B-facie1 C-facie2 Depoziční události v kontinentálním prostředí: Tefrostratigrafie eventstrat0008 tefra0002 Tefrostratigrafie n tefra0001 tefra0004 Událostní stratigrafie: tefrochronologie TPetrographic and chemical studies can identify unique tephra signatures which can then be used in a tephrochronology T Tehpra Layers http://www.gfz-potsdam.de/pb3/pb33/projects/monticchio_tephrochronology/content_en.html Tefrochronologie tephrochronology http://www.grancampo.de/english/tephra/tephra3.htm VÝJIMEČNÉ UDÁLOSTI: Zemětřesení Sediment: „seismit“ n eventstrat0013 The asteroid impact theory was first proposed by Louis and Walter Alvarez in 1980. They discovered high concentrations of iridium - an element rarely found on Earth but found in abundance in extraterrestrial bodies such as asteroids and meteorites - in a thin layer of clay from Italy. The iridium was found at the Cretaceous-Tertiary (K/T) boundary, the layer of geological deposits dated at 65 million years when the dinosaurs became extinct. alvarez asteroid_impact Asteroid impact This theory is that an asteroid 4-9miles in diameter hit the Earth.　 Since the asteroid scattered awful amount of dust and debris in the atmosphere, the dust and debris blocked the most of the sunlight, and the temperature lowed down globally. The low temperature caused the mass extinction. DDHORZ impact-ct2 mimbral qtz-chic •Šokový křemen •Tektity •Iridiová anomálie • Chicxulub chicxulub Non-depoziční a erozní události: Záznam transgrese – regrese eventstrat0012 •Transgresní rezidua •Skeletální (fosilní) koncentrace •Erozní diskordance •Kondenzované vrstvy TST HST LST Hladina moře čas Transgrese - regrese nRedepozice (reworking) n„Pevné dno“ (hardground) nFosfatizace eventstrat0010 Skeletální akumulace (coquiny, lumachely) nVyplavování (winnowing) n(vlnová báze, hloubka vody = ½ vlnové délky) ¨FWB ¨SWB nTransgresní rezidua (lags) nKoncentrace proudem (current) nTempestity nkondenzace n eventstrat0011 Non-depoziční a erozní události: kontinentální prostředí nSedimenty: npůdní horizonty (paleosoly) nKrasovění n„incised valleys“ eventstrat0009 Antropogenní události: Datování 137Cs n137Cs: antropogenní izotop, vzniká jako produkt umělých radioaktivních rozpadů (jaderné elektrárny, jaderné výbuchy) n nČernobyl 1986 nPacific nuclear weapon tests 1960-61 Datování 137Cs Mrtvé rameno Moravy Čerťák, Uh Hradiště certak_figure_5 DSC_0046 Cyklostratigrafie nKorelace na základě sedimentačních cyklů o stálé periodě Cyklicita sedimentace nAutocyklické mechanismy (zpravidla nestálá perioda) ¨Delta switching ¨Turbidite compensation cycles ¨Meandering river ¨… nAlocyklické mechanismy n (stálá nebo variabilní perioda) ¨Sea-level fluctuations ¨Transgression-regression ¨Sediment supply changes ¨Climate changes ¨Organic productivity changes ¨Ocean and atmosphere chemistry changes Cycles Slide 1 Vrstvy a cykly Cycles Cycles Diagenetický přetisk cyklicity Cycles Unlocking Orbital Symetrické / asymetrické cykly n Cycles Cycles Různé řády cyklické sedimentace nMěřítko mocnosti ~ měřítko času n HIRES, High Resolution Stratigraphy n Cycles Cyklicita v mocnosti vrstev (rychlosti sedimentace) Cycles Orbital Fisher plot correlation n mocnost perioda Cycles in gamma-ray logs Orbital nFiltrace záznamu: roztažení amplitudy n„moving average“, 3-point, 5-point, or more nZviditelnění cyklů Gamma-ray cycle correlation n Orbital Geochemická cyklicita n Unlocking Cyklicita v obsahu TOC 12_7_1_2-3m certak_figure_3 Záznam izotopů kyslíku v mořských sedimentech za posledních 700 tisíc let Vrtné projekty DSDP a ODP Pelagické sedimenty, cca konstantní rychlost sedimentace, datování 18O v schránkách plaktonních foraminifer (CaCO3) Časové řady Pylové analýzy nLong cores from eastern Columbian lakes ¨Pollen records that alternate between grass and trees ¨100,000 year cycles nTrees grew during rapid warming nGrassland dominated during slow cooling intervals figure 12-10 ecologs Ecostratigraphy is the stratigraphy of ecosystems, a powerful tool for high-resolution cyclic and sequential stratigraphy, based on biostratigraphy. It is founded on the application of ecological knowledge to the reconstruction of past ecosystems and their succession, in relation to global external forcing agents such as sea level oscillations, climate changes, etc. The ecostratigraphic techniques used in this study (mainly palynocycles and ecologs) have provided regional chronostratigraphic correlation frames from 2nd order cycles (3 to 50 million years duration) to periodic cycles within the Milankovitch band (around 100,000-year period), for Paleocene, Eocene, Oligocene, and Miocene stratigraphic sequences. nNormalizace na aritm. průměr nebo pohyblivý aritm. průměr nFrekvence nFrekvenční spektrum Unlocking Unlocking Mapování frekvence cyklů Globální cykly a jejich řády n Unlocking Orbitální cykly Cycles nExcentricita nNáklon (šikmost) nPrecese n Orbital eccentricity Excentricita Excentricita = (vzdálenost mezi ohniskem a středem elipsy) / (délka vedlejší osy) Excentricita dráhy Země kolem slunce kolísá od 0 do 0.05, s periodou 100 tis. Let, 400 tis. let a 2 mil let. ecc_paillard_2001 •Časová řada Excentricita Oslunění (W/m2) • • • • • • •Frekvenční spektrum obliquity Náklon (šikmost) zemské osy Náklon zemské osy kolísá od 22° do 24,5°, perioda 41 tis. let. obliq_paillard_2001 obliq_paillard_2001 precession Precese Kolísání zemské osy s periodou 19 tis. let a 23 tis. let. Modulace záznamu precese excentricitou: Zima na S. polokouli v perihéliu, léto v aféliu: zmírněné sezónní výkyvy (DNEŠEK) Zima na S. polokouli v aféliu, léto v perhéliu: zesílené sezónní výkyvy (KONEC POSLEDNÍHO GLACIÁLU) prec_paillard_2001 Precese •Časová řada •Precese •Oslunění (W/m2) • •Frekvenční spektrum • •Modulace excentricitou milankovitch_portrait • Renewed interest in orbital forcing of glacial cycles occurred when M. Milankovitch (1941) computed long-term variations in insolation. • Milankovitch believed that cold summers led to glaciation by allowing snow to survive into the next year. M. Milankovič insolation_time_series Oslunění na 65°N nHigh latitude summer insolation (June, 65°N) has been regarded as an index of orbital forcing of glaciation. (This is the original Milankovitch hypothesis: Cool summers are beneficial to ice growth.) n nNote that the effects of precession are modulated by eccentricity. n nFor low summer insolation: Aphelion in summer (esp. with high eccentricity), low obliquity. Přetisk orbitálního záznamu do vrstevního sledu: faktory n Cycles n Unlocking Sekvenční stratigrafie •Sequence stratigraphy is a relatively new branch of geology that attempts to link prehistoric sea-level changes to sedimentary deposits. • •The 'sequence' part of the name refers to cyclic sedimentary deposits. The term 'stratigraphy' refers to the geologic knowledge about the processes by which sedimentary deposits form and how those deposits change through time and space on the Earth's surface. • •Sequence stratigraphy constitutes a ‘minor revolution’ in the Earth sciences, and has certainly revitalized stratigraphy • Slossovy sekvence 1963 Lawrence Sloss recognized 6 major sequences in North America controlled by eustatic sea level changes Sekvenční stratigrafie •Sequence stratigraphy highlights the role of ‘allogenic’ (or external) controls on patterns of deposition, as opposed to ‘autogenic’ controls that operate within depositional environments • •Eustasy (changes in sea level) •Subsidence (changes in basin tectonics) •Sediment supply (changes in climate and hinterland tectonics) Accommodation 21-11a 21-12 PhanerozoicSL Sequence stratigraphy nSea-level change • •Causes of relative sea-level change (amplitudes ~101-102 m) •Tectono-eustasy (time scales of 10-100 Myr) •Glacio-eustasy (time scales of 10-100 kyr) •Local tectonics •The time scales of these controls have given rise to the distinction of eustatic cycles of different periods •First-order (108 yr) and second-order (107 yr) cycles (primarily tectono-eustatic) •Third-order (106 yr) cycles (mechanism not well understood) •Fourth-order (105 yr) and fifth-order (104 yr) cycles (primarily glacio-eustatic) Akomodační prostor: agradace, progradace, retrogradace •Accommodation refers to the space available for deposition (closely connected to relative sea level in shallow marine environments); however, application of this concept to subaerial and deep-sea environments is problematic • •An increase of accommodation is necessary to build and preserve a thick stratigraphic succession; this requires eustatic sea-level rise and/or basin subsidence (i.e., relative sea-level rise), as well as sufficient sediment supply • •The subtle balance between relative sea-level change and sediment supply controls whether aggradation, regression (progradation), forced regression, or transgression (retrogradation) will occur 21-2a 21-2b 21-2c 21-2d Seismická a sekvenční stratigrafie koncept klinoforem 1951 John L. Rich proposes the concept of clinoforms… …recognition of seismic reflection geometries Ldam3 SeismicOffshore Seismická stratigrafie nReflekční seismické profilování • •Seismic reflection profiling forms the basis of seismic stratigraphy, which in turn has been the foundation for the development of sequence stratigraphy •The technique is based on contrasts in acoustic impedance between different materials; reflections of sound or shock waves occur at transitions between different types of sediment or rock • nv=sonic velocity; r=sediment or rock density Seismic1 Seismic2 SS3-16 QAb7284c Seismické reflektory představují časově ekvivalentní (synchronní) linie A critical assumption of the seismic stratigraphic approach, illustrated in this diagram from Vail et al (1977), is that seismic reflectors follow time surfaces rather than facies impedance boundaries. Note the regional scale of this illustration. Wheelerovy diagramy 1958 Harry Wheeler produced first chronostratigraphic chart QAb7274c Sekvence omezené diskordancemi Original Sequence Stratigraphic Approach (seismic stratigraphy) was based on recognition of unconformity-bound sequences using geometry and termination patterns of seismic reflectors. 1977 Peter Vail and Robert Mitchum co-ordinated the publishing of AAPG Memoir #26 based on the assumption that a seismic relection surface represents a time line Exxonská škola VanWagoner2 Základní sekvenční model: Exxonská škola, pasivní kontinentální okraj Depoziční sekvence a sekvenční hranice •A depositional sequence is a stratigraphic unit bounded at its top and base by unconformities or their correlative conformities, and typically embodies a continuum of depositional environments, from updip (continental) to downdip (deep marine) • •A relative sea-level fall will lead to a basinward shift of the shoreline and an associated basinward shift of depositional environments; commonly (but not always) this will be accompanied by subaerial exposure, erosion, and formation of a widespread unconformity known as a sequence boundary • •Sequence boundaries are the key stratigraphic surfaces that separate successive sequences Parasekvence a systémové trakty •Parasequences are lower order stratal units separated by (marine) flooding surfaces; they are commonly autogenic and not necessarily the result of smaller-scale relative sea-level fluctuations •Systems tracts are the building blocks of sequences, and different types of systems tracts represent different limbs of a relative sea-level curve •Falling-stage (forced regressive) systems tract •Lowstand systems tract •Transgressive systems tract •Highstand systems tract •The various systems tracts are characterized by their position within a sequence, by shallowing or deepening upward facies successions, or by parasequence stacking patterns 21-7 Stop Sekvenční hranice a systémový trakt nízkého stavu hladiny (LST) nThe unconformity or correlative conformity that bounds a sequence n nCommonly (but not always) represents a significant change in stratal arrangements and therefore reservoir properites n nIn a very general sense, relative sea-level fall leads to reduced deposition and formation of sequence boundaries in updip areas, and increased deposition in downdip settings (e.g., submarine fans) n 21-3 Transgresivní systémový trakt (TST) nBounded below by underlying sequence boundary and above by maximum flooding surface n nGenerally more mounded in geometry n nSets of high-frequency cycles show upward thickening and upward deepening trends 21-3 Povrch maximální záplavy (MFS) nMaximum flooding surfaces (MFS) form during the culmination of sea-level rise n nSurface that marks the turn-around from landward-stepping to seaward stepping strata n nFarther out on platform coincides with the downlap surface (depending on the degree of condensation of clinoform toes) n nRecognition of the MFS is important for separating TST and HST n nRelative sea-level rise will lead to trapping of sediment in the updip areas (e.g., coastal plains) and reduced transfer of sediment to the deep sea (pelagic and hemipelagic deposition; condensed sections) n 21-3 Systémový trakt vysokého stavu hladiny nBounded below by maximum flooding surface and above by overlying sequence boundary n nGenerally shingled or offlapping (clinoformal) stratal geometry n nSets of high-frequency cycles show upward thinning and upward shallowing trends 21-3 VanWagoner2 Siliciklastické systémy • •Relative sea-level fall: •fluvial incision into offshore (shelf) deposits •usually associated with soil formation (paleovalleys with interfluves) •Relative sea-level rise •filling of paleovalleys, commonly with estuarine or even shallow marine deposits •Submarine fans in the deep sea: •during late highstand and lowstand, when sediments are less easily trapped updip of the shelf break 21-3 Karbonátové systémy nCarbonate environments • •Relative sea-level fall: •development of karstic surfaces (dissolution of limestones) or evaporites (e.g., sabkhas), depending on the climate • •Highstands: •expand the area of the carbonate factory (drowning of shelves) and vertical construction of reefs •accumulation of other carbonates is enhanced • •Extreme rates of relative sea-level rise: •drowning of carbonate platforms 21-5 ClastCarbSeq 21-9 Problémy sekvenční stratigrafie •Sequence-stratigraphic concepts contain numerous pitfalls! • •Variations in sediment supply can produce stratigraphic products that are very similar to those formed by sea-level change •Sea-level fall does not necessarily always lead to the formation of well-developed sequence boundaries (e.g., fluvial systems do not always respond to sea-level fall by means of incision); sequence boundaries may therefore be very indistinct and difficult to detect •Allogenic incision is easily confused with autogenic scour MAGNETOSTRATIGRAFIE Původ zemského magnetismu nPůvod zemského magnetismu: vnější jádro Země. nFeromagnetické látky ztrácejí své magnetické schopnosti již při teplotě okolo 500 st. C (Curieův bod) a teplota v zemském jádře přesahuje 4000 st. C, nemůže být jádro permanentním magnetem. nVysvětlení : Teorie hydromagnetického dynama (první polovina 20. století) nSeismologická měření: vnější jádro Země je kapalné, je tvořeno proudícími elektricky vodivými látkami nFaradayův zákon magnetické indukce: pohyb vodiče v elektrickém poli indukuje magnetické pole a naopak -- v našem případě proudění vodivých látek ve vnějším jádře indukuje magnetické pole Země. obecgeol2 skenovat0001 Magnetická inklinace a deklinace sejmout0005 sejmout0002 sejmout0001 Magnetometrie, magnetometrické veličiny a jednotky sejmout0006 Remanentní magnetizace nRemanentní magnetismus – zbytkový magnetismus nNositelé magnetismu v horninách: minerály Fe: ¨Oxidy, hydroxidy, sulfidy Fe: (titanomagnetit, ilmenohematit, maghemit – gFe2O3, hematit aFe2O3), goethit, spontánní magnetizace magnetitu cca 200x vyšší než u hematitu ¨Fylosilikáty Fe, amfiboly a pyroxeny – indukovaný magnetismus v aktuálním magnetickém poli, nejsou nositeli remanentního magnetismu nBlocking temperature Magnetizace hornin TTermoremanentní magnetizace (TRM) TCurrie Point – Below which the igneous rock’s magnetic record is fixed TEffective on lava flows and baked clays at archaeological sites TDetritická remanentní magnetizace (DRM) TMagnetic particles become aligned with the ambient magnetic field as they settle through the water column TPostdepoziční magnetizace TBased on the water content for some sediments, they may take on their magnetic characteristic after deposition TChemická remanentní magnetizace (CRM) TPost-Depositional magnetization due to chemical changes in magnetic minerals TViskózní remanentní magnetizace (VRM) T Primární a sekundární magnetizace: testy sejmout0008 Přirozená remanentní magnetizace nPrimární magnetizace nSekundární magnetizace nBěžně více fází magnetizace: posloupnost magnetizací Demagnetizace nSeparace různých komponent remanentního magnetismu s různými blokovacími teplotami nMagnetometry Magnetická polarita sejmout0004 Změny magnetického pole sejmout0003 Změny orientace magnetického pole nCelá řada hornin je samovolně magnetizovatelná - feromagnetické minerály se orientují souhlasně se siločarami zemského magnetického pole a vytvářejí tak vlastní magnetická pole. n nMěřením zbytkových magnetických polí změny magnetického pole Země. n nZměny – intenzita, deklinace, přepólování n nobdobí normální magnetické polarity (severní magnetický pól u severního pólu rotace) n nObdobí reverzní magnetické polarity (severní magnetický pól poblíž jižního pólu rotace). n nPoslední přepólování : 790 000 let, kdy se změnila polarita z reverzní na normální (dnešní). n nZákladní jednotka: chron, kratší výkyv: subchron obecgeol7 obecgeol6 obecgeol2 Magnetostratigrafie n sejmout0010 Magnetostratigrafické jednotky nChron sejmout0018 sejmout0017 Magneto-stratigrafické jednotky plio-pleistocénu Magnetic Timescale Vývoj magnetostratigrafické škály sejmout0009 Magnetostratigrafická korelace sejmout0012 Magnetostratigrafická korelace sejmout0014 sejmout0013 Magnetostratigrafická korelace K/T boundary sejmout0020 Sea-floor spreading n sejmout0015 Sea-floor spreading sejmout0016 Problémy paleomagnetismu TDRM is not instantaneous TSediments are subject to bioturbation (especially effecting post-depositional DRM) TOverturned sediment may give false excursions TPost-Depositional magnetic changes due to chemical recrystallization T Chemostratigrafie: izotopy kyslíku nA small fraction of water molecules contain the heavy isotope 18O instead of 16O. n18O/16O ≈ 1/500 nThis ratio is not constant, but varies over a range of several percent. nVapor pressure of H218O is lower than that of H216O, thus H216O is more easily evaporated. n Frakcionace 18O/16O v koloběhu vody fractionation H2O is evaporated from sea water. The oxygen in the H2O is enriched in the lighter O16. This H2O condenses in clouds,falling on land as precipitation. Thus, H2O that is part of the terrestrial water cycle is enriched in the light O16 isotope and Sea water is enriched in the heavier O18 isotope fractionation Glacial ice is therefore made up primarily of water with the light O16 isotope. This leave the oceans enriched in the heavier O18, or “more positive.” During glacial periods, more O16 is trapped in glacial ice and the oceans become even more enriched in O18. During interglacial periods, O16 melts out of ice and the oceans become less O18 rich, or “more negative” in O18 Klimatický význam frakcionace 18O/16O 18O/16O a globální objem ledu nAs ice sheets grow, the water removed from the ocean has lower d18O than the water that remains. nThus the d18O value of sea water in the global ocean is linearly correlated with ice volume (larger d18O → larger ice sheets). nA time series of global ocean d18O is equivalent to a time series of ice volume. Záznam izotopů kyslíku v mořských sedimentech za posledních 700 tisíc let 75 ka Vrtné projekty DSDP a ODP Pelagické sedimenty, cca konstantní rychlost sedimentace, datování 18O v schránkách plaktonních foraminifer (CaCO3) Časové řady Phanerozoic_Climate_Change Five_Myr_Climate_Change 65_Myr_Climate_Change Chemostratigrafie: stratigrafie izotopů stroncia (SIS) nMetoda číselného datování nPoměr izotopů 87Sr/86Sr nChemicky – biochemicky srážené minerály (kalcit): začlenění Sr do krystalové mřížky nMořské prostředí (v kontinentálním prostředí lokální vlivy) nForaminifery, belemniti, brachiopodi, čistá psací křída nPoměr 87Sr/86Sr je v moderních oceánech a mořích homogenní nDalší geologické informace z 87Sr/86Sr křivek str Původ stroncia v mořské vodě n Zdroje: nHydrotermální cirkulace na středooceánských hřbetech (plášť) nPřísun z kontinentu řekami (kontinentální kůra) nAdvekce stroncia z pórových vod během rekrystalizace karbonátů n n n Časová variabilita: nZměny v množství přísunu z těchto tří zdrojů nZměny v izotopickém poměru z pórových vod a v řekách n str Analytické metody: spolehlivost materiálu str 87Sr/86Sr křivky: nRelativní datování (stejné hodnoty v různých obdobích) nČíselné datování: kombinace s jinými stratigrafickými metodami (bio-, magneto-stratigrafie atd.) n n Metody prezentace dat: n87Sr/86Sr nd87Sr: 87Sr/86Sr(standard) – 87Sr/86/Sr(vzorek) x 105 n ¨Standard: Modern Seawater Strontium (MSS): 0,709175 n str str Relativní datování str Číselné datování str str str Omezení nLimity číselného datování doprovodných metod n n str Metody číselného datování n absolute age (numerical) • natural clock is necessary --radiometric dating (nuclear clock: decay of radioactive isotopes) --dendrochrolonology --fission-track dating --varve chronology --lichenometry --surface-exposure dating radioactive isotopes: have nuclei that spontaneously decay by emitting or capturing subatomic particles parent: decaying radioactive isotope daughter: decay daughter daughter parent loss or gain Radiometrické datování 3 primary ways of decay alpha decay beta decay electron capture particle has 2 neutrons and 2 protons breakdown of neutron into an electron and a proton and loss of the electron to leave a proton (result is gain of one proton) capture of an electron by a proton and change of proton to neutron (result is loss of proton) U238 Th234 92 protons 90 protons K40 Ca40 19 protons 20 protons K40 Ar40 19 protons 18 protons •uses continuous decay to measure time since rock’s formation •as minerals crystallize in magma; they may trap atoms of radioactive isotopes in their crystal structures •…will begin to decay immediately and continuously… •as time passes, rock will contain less parent and more daughter POLOČAS ROZPADU (t) amount of time it takes for half the atoms of the parent isotope to decay is the isotope’s half-life ROZPADOVÁ KONSTANTA (l) Rychlost, jakou se mateřský izotop rozpadá na dceřinný izotop Stanovuje se laboratorně Radiometrické datování predictable ratios at each half-life: exponential decay (half always remains) exponential decay: never goes to zero 87Rb b– 87Sr Radioaktivní rozpad a radiogenní izotopy n“Radiogenic” isotope ratios are functions of both time and parent/daughter ratios. They can help infer the chemical evolution of the Earth. n nRadioactive decay schemes ¨87Rb-87Sr t: 4,88 Ma l: 1,42 x 10-11 (let-1) ¨147Sm-143Nd t: 108 Ga l: 6,54 x 10-12 (let-1) ¨238U-206Pb t: 4.468 Ma l: 1,551 x 10-10 (let-1) ¨235U-207Pb t: 704 Ma l: 9,848 x 10-10 (let-1) ¨232Th-208Pb t: 14 Ga l: 4,947 x 10-11 (let-1) n n n n n“Extinct” radionuclides ¨“Extinct” radionuclides have half-lives too short to survive 4.55 Ga, but were present in the early solar system. Základní předpoklady geochronologie nRozpad je v průběhu času konstantní. ¨good reasons to believe this is correct from nuclear physics ¨measurements of decay sequences in ancient supernovae yield the same values as modern lab measurements. ¨ nSystém zůstává uzavřený vzhledem k mateřským a dceřinným izotopům ¨To závisí na izotopickém systému a typu měřené horniny (minerálu) ¨Pro správnou interpretaci výsledků je nutná pečlivá příprava vzorku a důkladná charakteristika vstupního materiálu n n ¨ Pro datování jsou nejvhodnější vyvřelé horniny Metamorfóza může způsobit ztrátu dceřinných produků Datování sedimentů udává věk zdrojových hornin Příprava vzorku a analýza nHmotnostní spektrometrie: měří koncentrace specifických nuklidů na základě jejich atomové hmotnosti. ¨technique requires ionization of the atomic species of interest and acceleration through a strong magnetic field to cause separation between closely similar masses (e.g. 87Sr and 86Sr). …count individual particles using electronic detectors... ¨TIMS: thermal ionization mass spectrometry ¨SIMS: secondary ionization mass spectrometry - bombard target with heavy ions or use a laser nPříprava vzorku pro TIMS ¨Rozpuštění vzorku v HF, HNO3, příprava rozpustného chloridu , další separace na Rb a Sr ¨Rozpuštění a evaporace chloridu Sr a Rb na kovovém (wolfram, rhenium) vlákně spektrometru ¨Zahřívání a ionizace vlákna ve spektrometru n Clean Lab - Chemical Preparation http://www.es.ucsc.edu/images/clean_lab_c.jpg Thermal Ionization Mass Spectrometer (TIMS) From: http://www.es.ucsc.edu/images/vgms_c.jpg Metoda 87Rb/87Sr n“whole rock“ analysis nParciální krystalizace: nárůst koncentrace Rb a Sr ve zbytkové tavenině nPlagioklas uzavírá Sr v krystalové mřížce, avšak ne Rb nRůzné poměry Rb/Sr v různých krystalových jedincích str 87Rb 87Sr Rb-Sr izochrona nRovnice: n87Sr/86Srm = 87Rb/86Srm (elt – 1) + 87Sr/86Sri (R0 = initial ratio) n ny = ax + b, kde a = sklon přímky n b = průsečík s osou y nt = 1/l x ln(sklon + 1) n n str str Stáří růstu jednotlivých minerálů nMetamorfóza vyvřelých hornin nPři zahřátí: difůze Sr a Rb, izotopická homogenizace nPo zchlazení: zastavení difůze a nastavení „hodin“ nIontové poměry v hornině stálé – stáří „whole rock“ jsou platná n„blokovací teplota“ minerálů n n str Whole rock vs. single grain ages Příklad: str str Uranium 238 Decay Scheme (several steps) to stable Lead 206 Lutetium – hafnium method str Metoda radiouhlíku nWillard F. Libby (1906 – 1980), Nobelova cena za chemii 1960 n nOrganická hmota, poločas rozpadu 5700 let, použití: holocén, svrchní pleistocén n nN14 -> C14, nfixace C14 do organické hmoty nC14 -> N14 n dating11 radioactive_decay5 libby half-lives of previous are too long to date rocks < 100,000 years old C-14 has half-life of 5,730 years (changes to N-14) …date material from 100 to 70,000 years old C-14 combines with O to form carbon dioxide (CO2) along with the stable isotope of carbon, C-12 some CO2 with C-14 dissolved in oceans, lakes, etc. where organisms drink the water and plants remove it directly from the atmosphere all living organisms have some C-14 in their cells …while organism is alive, it continues to replenish C-14… …when organism dies, the amount of C-14 diminishes… …thus date age since death of organism… a note regarding C-14…. C-14 forms naturally by cosmic ray bombardment of nitrogen when C-14 is combined with other techniques, …a systematic error is noted that results from changes in cosmic-ray bombardment in the past (this varies with solar-energy output and Earth’s magnetic field) dates either are corrected by comparison to another technique (i.e. dendrochronology) or are reported in C-14 years some items dated by C-14 • cloth wrapped around Dead Sea Scrolls: 2000-2200 years • papyrus from ancient Egypt: 2100 years old other absolute-dating techniques: • fission-track dating …division of radioactive atom’s nucleus into 2 pieces of approximately equal size… …when this happens, the particles move at high speeds and leave behind tears in crysal called fission tracks.. …can count number of fission tracks to determine age… …tracks are erased at temperatures > 250°C… Metoda štěpných stop (fission track) radioactive_decay6 • dendrochronology (tree-ring dating) annual growth of trees produces concentric rings …dates back to 9000 years are possible… photo © H.D. Grissino-Mayer Dendrochronologie nProces: růst letokruhů dřeva nDoba cyklu: 1 rok (sezónní přírůstek) nPoužití: do – 5 000 let dating10 • varve chronology varves: paired layers of sediment 1) thick, light, coarse layer from summer 2) thin, dark, fine layer from winter …common in glacial lackes that have large inflow of water in summer and freeze in winter… …count pairs to determine age (drill cores in sediment) VARVE CHRONOLOGY Lakes can produce annual layers. Usually occur in glacial lakes or those that freeze over in winter. Coarser sediments are deposited in summer. Winter-summer layers are called COUPLETS. Couplets in lakes are known as VARVES. Count the couplets back from the sediment surface to determine numerical age. OTHER NUMERICAL DATING TECHNIQUES VARVE CHRONOLOGY proglacial varves varves2 OTHER NUMERICAL DATING TECHNIQUES RTG densitometrie varvitů Uses of varve chronology (1) nPatterns of deglaciation ¨Used extensively in both Scandinavia and North America as a means of dating the deglaciation of major ice sheets. ¨Varve sequences in different lakes can be linked on the basis of relative thicknesses of particular annual layers (e.g. thicker layers in warmer years). ¨Comparison of varve chronology with dates from other methods on the same sediments (e.g. 14C) can improve confidence in dating framework. nVarves in other sediment systems ¨Rhythmic sediments exist in other sediment systems. ¨Sedimentation and biological activity can show seasonal patterns in many lakes and can result in annual sediment layers. ¨E.g. diatom blooms during spring/summer can produce organic varves in some lake sediments. n Deglaciace Skandinávie Uses of varve chronology (2) nCalibration of 14C timescale ¨Where varves have a significant organic component, comparisons can be made between the varve chronology and a 14C chronology. ¨E.g. Wolfarth et al., (1993); Boreas, 22, 113-128. Comparison of varve (calendar) years and 14C years shows possible calibration errors in the 14C method. nDuration of particular ‘events’ ¨e.g. Younger Dryas (Loch Lomond Stadial) event in Europe estimated to have lasted c. 1140 +/- 20 years in Poland on the basis of varve chronology. ¨Same event represented by between 900 and 1000 varves in Sweden. n LICHENOMETRY Lichens are plant-like organisms that grow on rocks. Grow at a measurable rate. By measuring size on items of known date, the size is plotted against size on unknown aged objects. Good for the last 9000 years. lichens OTHER NUMERICAL DATING TECHNIQUES LICHENOMETRY lichens3 lichens4 Lichens2 OTHER NUMERICAL DATING TECHNIQUES Rhizocarpon geographicum, Norsko Lichenometry Picture Lichenometry Dating Curve • surface exposure dating …designed to measure when surfaces are first exposed… cosmogenic isotopes: those that are produced in small quantities in surface exposures from cosmic-ray bombardment …intergalactic radiation, predominantly neutrons, hits atoms and converts them into cosmogenic isotopes Si, Mg, Fe, Al……convert to beryllium 10 K, Ca, Cl……convert to chlorine 36 Be-10 and Cl-36 then also decay into daughter products 10Be has t1/2 of ~ 300,000 years. 36Cl has t1/2 of ~ 1.5 million years. Fills the gap between 14C and K-Ar. …much more complicated than radiogenic methods… --parent material is continuously produced (must know production rate)-- --erosion may remove material-- --very small amounts present to be measured-- alluvialHan alluvial_fan08 moraine Moraine Alluvial fan OTHER NUMERICAL DATING TECHNIQUES Datování 137Cs n137Cs: antropogenní izotop, vzniká jako produkt umělých radioaktivních rozpadů (jaderné elektrárny, jaderné výbuchy) n nČernobyl 1986 nPacific nuclear weapon tests 1960-61 relative and absolute dates combined Chronostratigrafie (globální standardní stratigrafie) nintegruje data ze stratigrafických metod nstandard pro globální stratigrafickou korelaci ndělení horninového záznamu na časově-horninové jednotky – chronostratigrafické jednotky nHistorické hledisko Stratigraphic tool kit nVytvoření sekvence ¨Sled „událostí“ ¨Časové nástroje ¨ nInterpretace záznamu sejmout Fossil study tools Chronostratigrafie: historie nDefinice prvních útvarů: 19. stol n nNázvy: geografické (devon, perm), etnografické (silur, ordovik), časové (trias, terciér), litologické (křída, karbon), na základě litologie, později smíšení s biostratigrafií a časovým významem jednotek – zmatek n n1941: definice časově-horninových jednotek (Schenck and Muller 1941) n nAmerican Code of Stratigraphic Nomenclature (1970) n nInternational Stratigraphic Guide (Hedberg 1976, 1967): n Chronostratigraphic units are „bounded by isochronous surfaces“ n n1972: definice prvního mezinárodního hraničního stratotypu: kopec Klonk, Barandién, stanovení kritérií pro výběr hranic jednotek n nStanovení „golden spike“ (zlatý hřeb) – geometricky nekonečně malý bod na profilu, který určuje stanovenou hranici n nZásady České stratigrafické klasifikace (3. vydání), Chlupáč I, Štorch P (1997). Věst. Čes. Geol. Úst, 72(2), 193-204 Časové vztahy mezi chronostratigrafickými, litostratigrafickými a biostratigrafickými jednotkami chronostratigrafie1 Hierarchie chronostratigrafických jednotek eon era perioda epocha věk chron nvšechny vrstvy (horniny) na celém světě vznikly v daném časovém intervalu nČasově-horninové jednotky (chronostratigrafické jednotky) nČasové vyjádření (geochronologické jednotky) Hierarchie chronostratigrafických jednotek nSTUPEŇ (STAGE) n n2 – 10 mil. let, časové vyjádření: věk (age) nTeoreticky aplikovatelný celosvětově (ICS), někdy pouze regionální platnost nInterregionální korelace nDefinován stratotypy spodní a svrchní hranice nMořské sedimenty, nepřerušený sled, faciálně monotónní, význačné horizonty (biozóny) –možnost široké korelace nNázev: geografický, historické aspekty Hierarchie chronostratigrafických jednotek nODDĚLENÍ (SERIES) n n13 – 35 mil. let, časové vyjádření: epocha (epoch) nSoučástí útvaru (2 – 6 oddělení v útvaru) naplikovatelné celosvětově (ICS), nspodní hranice definována spodní hranicí nejnižšího stupně nHorní hranice definována horní hranicí nejvyššího stupně nNázev: spodní (Lower), střední (Middle), svrchní (Upper), geografický, historické aspekty Hierarchie chronostratigrafických jednotek nÚTVAR (SYSTEM) n n30 – 80 mil. let (s výjimkou kvartéru), časové vyjádření: perioda (period) nChronostratigrafické jednotky s celosvětovou platností nSoučástí útvaru (2 – 6 oddělení v útvaru) naplikovatelné celosvětově (ICS), nspodní hranice definována spodní hranicí nejnižšího stupně nHorní hranice definována horní hranicí nejvyššího stupně nNázev: význam geografický, etnografický, litologický, časový, historické názvy Hierarchie chronostratigrafických jednotek nERATEM (ERATHEM) n nčasové vyjádření: éra nspodní hranice definována spodní hranicí nejnižšího stupně nhorní hranice definována horní hranicí nejvyššího stupně nNázev: historické názvy, hlavní změny ve vývoji života n nEONOTEM (EONOTHEM) n nčasové vyjádření: eon nNázev: historické názvy, hlavní změny ve vývoji života n Hierarchie chronostratigrafických jednotek nCHRONOZÓNA (CHRONOZONE) n nSoubor hornin vzniklý kdekoli na světě v daném časovém intervalu, který odpovídá jiné formální stratigrafické jednotce (biozóně, zóně magnetické polarity, apod) nČasové vyjádření: chron nNení jednoznačně přijímáno, rozpory Adjektiva: n Čeština nSpodní, střední, svrchní n n Angličtina: nČasově - horninové jednotky: Lower, Middle, Upper ¨Lower Carboniferous limestones, Upper Famennian conodonts ¨ nČasové (nehmotné) určení: Early, Middle, Late ¨Late Triassic climatic changes, Late Proterozoic orogenic phase, foraminifers of Late Cretaceous age table1