Kemostratigrafi
Kemostratigrafi , eller kemisk stratigrafi , är studiet av de kemiska variationerna inom sedimentära sekvenser för att bestämma stratigrafiska samband. Fältet är relativt ungt och har kommit till allmän användning först i början av 1980-talet, men grundidén med kemostratigrafi är nästan lika gammal som stratigrafin själv: distinkta kemiska signaturer kan vara lika användbara som distinkta fossilsammansättningar eller distinkta litografier för att etablera stratigrafiska samband mellan olika bergskikt.
Typer av kemiska variationer
I vissa stratigrafiska sekvenser finns det tydligt en variation i färg mellan olika skikt. Sådana färgskillnader härrör ofta från variationer i införlivandet av övergångsmetaller under avsättning och litifiering . Andra skillnader i färg kan härröra från variationer i bergartens organiskt kolinnehåll. Men fram till relativt nyligen undersöktes inte dessa variationer ofta på grund av den stora ansträngning och kostnad som är involverad i kemisk analys.
Nyligen har utvecklingen av nya analytiska tekniker för kemisk analys för magmatiska petrologiska tillämpningar under senare hälften av 1900-talet, t.ex. elektronmikroproben, och utvecklingen av normalfokus röntgenfluorescens för oljeutforskning på borrplatser förbättrat tillgången på bulk kemisk analysteknik till sedimentärgeologen, vilket gör analys av skiktens kemiska sammansättning alltmer möjlig. Samtidigt stimulerade framsteg inom atomfysik undersökningar inom stabil isotopgeokemi . Mest relevant för kemostratigrafi i allmänhet var upptäckten av Harold Urey och Cesare Emiliani i början av 1950-talet att syreisotopvariabiliteten i kalcitskalen hos foraminifer kunde användas som en proxy för tidigare havstemperaturer.
Således ger kemostratigrafi i allmänhet två användbara typer av information till det större geologiska samhället. För det första kan kemostratigrafi användas för att undersöka miljöförändringar på lokal, regional och global nivå genom att relatera variationer i bergets kemi till förändringar i miljön där sedimentet deponerades. Ett extremt exempel på denna typ av undersökning kan vara upptäckten av skikt rika på iridium nära gränsen mellan krita och tertiära systemen globalt. Den höga koncentrationen av iridium , som vanligtvis är sällsynt i jordskorpan, tyder på en stor leverans av utomjordiskt material, förmodligen från en stor asteroidimpaktor under denna tid. Ett mer prosaiskt exempel på kemostratigrafisk rekonstruktion av tidigare förhållanden kan vara användningen av kol-13 / kol-12 över geologisk tid som en proxy för förändringar i kolcykelprocesser vid olika stadier av biologisk evolution. För det andra kan regionalt eller globalt korrelerbara kemostratigrafiska signaler hittas i bergarter vars bildningstid är väl begränsad av radionukliddatering av själva skikten eller av strata som lätt kan korreleras med dem, till exempel en vulkanisk svit som avbryter närliggande strata. Men många sedimentära bergarter är mycket svårare att datera, eftersom de saknar mineraler med höga koncentrationer av radionuklider och kan inte korreleras med nästan daterbara sekvenser. Ändå har många av dessa stenar kemostratigrafiska signaler. Därför har korrelationen mellan kemostatografiska signaler i konventionellt daterbara och icke-daterbara sekvenser avsevärt utökat vår förståelse av historien om tektoniskt vilande regioner och av biologiska organismer som levde i sådana regioner. Kemostratigrafi har också fungerat som en kontroll på andra delområden av stratigrafi som biostratigrafi och magnetostratigrafi .
- Prothero, Donald R.; Schwab, Fred, red. (2014). "Geofysisk och kemostratigrafisk korrelation". Sedimentary Geology (3:e uppl.). WH Freeman. s. 381–418. ISBN 978-1-4292-3155-8 .
- Berger, WH; Vincent, E. (1981). "Kemostratigrafi och biostratigrafisk korrelation: övningar i systematisk stratigrafi" . Oceanologica Acta : 115–127.
- Renard, M.; Corbin, JC; Daux, V.; Emmanuel, L.; Baudin, F.; Tamburini, F. (2008). "Kapitel 3: Kemostratigrafi" . I Rey, Jacques; Galeotti, Simone (red.). Stratigrafi: Terminologi och praktik . Editions OPHRYS. s. 41–52. ISBN 978-2-7108-0910-4 .
- Ramkumar, M., red. (2015). Kemostratigrafi: Koncept, tekniker och tillämpningar . Elsevier. ISBN 978-0-12-419968-2 .
- Ramkumar, Mu. (2015). "Mot standardisering av terminologier och erkännande av kemostratigrafi som en formell stratigrafisk metod". Kemostratigrafi . s. 1–21. doi : 10.1016/B978-0-12-419968-2.00001-7 . ISBN 978-0-12-419968-2 .