Afwijkingen: hiaten in het geologische record

Een onderzoekscruise in 2005 in de afgelegen Stille Oceaan vond iets verrassends: niets. Het wetenschappelijke team aan boord van het onderzoeksschip Melville, het in kaart brengen en boren op de centrale zeebodem in de Stille Zuidzee, volgde een gebied met kale rotsen dat groter is dan Alaska. Het had geen van de modder, klei, modder of mangaanknobbeltjes die de rest van de diepste zee bedekken. Dit was ook geen vers gemaakt gesteente, maar oceanisch korstbasalt dat 34 tot 85 miljoen jaar oud was. Met andere woorden, de onderzoekers ontdekten een vreemd gat van 85 miljoen jaar in het geologische record. De bevinding was belangrijk genoeg om te worden gepubliceerd in oktober 2006 Geologie, en Wetenschappelijk nieuwsnam ook nota van.

Lacunes in het geologische record, zoals die in 2005 zijn ontdekt, worden genoemd afwijkingen omdat ze niet voldoen aan typische geologische verwachtingen. Het concept van een afwijking komt voort uit twee van de oudste principes van de geologie, voor het eerst vermeld in 1669 door Nicholas Steno:

1. De wet van oorspronkelijke horizontaalheid: lagen sedimentair gesteente (lagen) zijn oorspronkelijk plat neergelegd, evenwijdig aan het aardoppervlak.
2. De wet van superpositie. Jongere lagen liggen altijd boven oudere lagen, behalve waar de rotsen zijn omgevallen.

Dus in een ideale reeks rotsen zouden alle lagen zich opstapelen zoals de pagina's in een boek in een vormbaar relatie. Waar dat niet het geval is, is het vlak tussen de niet-overeenkomende lagen - die een soort kloof vertegenwoordigen - een afwijking.

De meest bekende en voor de hand liggende vorm van afwijking is de hoekige afwijking. Rotsen onder de afwijking worden gekanteld en afgesneden, en rotsen erboven zijn vlak. De hoekafwijking vertelt een duidelijk verhaal:

1. Eerst werd een set stenen neergelegd.
2. Vervolgens werden deze rotsen gekanteld en vervolgens geërodeerd tot een vlak oppervlak.
3. Vervolgens werd er een jonger stel stenen bovenop gelegd.

In de jaren 1780, toen James Hutton de dramatische hoekafwijking bestudeerde bij Siccar Point in Schotland - vandaag de dag Hutton's Unconformity genoemd - wankelde hem om te beseffen hoeveel tijd zoiets moet kosten staan ​​voor. Geen enkele student rotsen had ooit miljoenen jaren eerder overwogen. Het inzicht van Hutton gaf ons het concept van diepe tijd en de daaruit voortvloeiende kennis dat zelfs de langzaamste, meest onmerkbare geologische processen alle kenmerken van het gesteente kunnen produceren.

Bij disconformiteit en paraconformiteit worden strata vastgelegd, dan treedt er een periode van erosie op (of een hiaat, een periode van niet-ligging zoals bij de Pacific Bare Zone), dan worden er meer strata vastgelegd. Het resultaat is een afwijking of parallelle afwijking. Alle lagen staan ​​op één lijn, maar er is nog steeds een duidelijke discontinuïteit in de reeks - misschien is er een grondlaag of een ruw oppervlak ontwikkeld bovenop de oudere rotsen.

Als de discontinuïteit zichtbaar is, wordt dit een afwijking genoemd. Als het niet zichtbaar is, wordt het een paraconformiteit genoemd. Paraconformiteiten zijn moeilijker te detecteren, zoals u zich misschien kunt voorstellen. Een zandsteen waarin trilobietfossielen plotseling plaats maken voor oesterfossielen zou een duidelijk voorbeeld zijn. Creationisten hebben de neiging hieraan vast te houden als bewijs dat geologie zich vergist, maar geologen beschouwen ze als bewijs dat geologie interessant is.

Britse geologen hebben een iets ander concept van afwijkingen dat puur op structuur is gebaseerd. Voor hen zijn alleen de hoekconformiteit en de nonconformiteit, die hierna worden besproken, echte afwijkingen. Ze beschouwen de afwijking en paraconformiteit als niet-sequenties. En daar is iets voor te zeggen omdat de strata in deze gevallen inderdaad conform zijn. De Amerikaanse geoloog zou beweren dat ze qua tijd niet in overeenstemming zijn.

Afwijkingen zijn knooppunten tussen twee verschillende grote steensoorten. Een afwijking kan bijvoorbeeld bestaan ​​uit een rotsblok niet sedimentair, waarop sedimentaire lagen worden afgezet. Omdat we geen twee lagen strata met elkaar vergelijken, is het idee dat ze conform zijn niet van toepassing.

Een afwijking kan veel of niet veel betekenen. Bijvoorbeeld het spectaculaire afwijking in Red Rocks Park, in Colorado, vertegenwoordigt een kloof van 1400 miljoen jaar. Daar wordt een lichaam van gneis van 1700 miljoen jaar oud bedekt door conglomeraat gemaakt van sediment dat is geërodeerd uit die gneis, dat is 300 miljoen jaar oud. We hebben bijna geen idee wat er in de aionen tussen is gebeurd.

Maar overweeg dan verse oceaankorst die is gemaakt op een zich uitbreidende bergkam die al snel wordt bedekt door sediment dat zich vanaf het zeewater erboven nestelt. Of een lavastroom die in een meer terechtkomt en al snel bedekt is met modder van lokale beekjes. In deze gevallen zijn het onderliggende gesteente en het sediment in wezen even oud en is de afwijking niet triviaal.