Llei de superposició

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca
Nota de desambiguació.svg Desambiguació : si esteu buscant el principi de superposició en física , vegeu el principi de superposició .
Una secció estratigràfica de roca juràsica exposada a Makhtesh Gadol, Israel. Com que no hi ha cap bolcada , a causa del principi de superposició, la roca inferior és més antiga que la roca superior.

La llei de la superposició és un axioma i un principi fundacional de l’ estratigrafia sedimentària, basat en les observacions de la història natural , que constitueix un dels fonaments de les ciències geològiques i arqueològiques i d’altres camps relacionats de les ciències naturals relacionades amb l’estratigrafia geològica:

Les capes sedimentàries es dipositen en una seqüència de temps, amb les més antigues a la part inferior i les més joves a la part superior. "

Partint de la suposició que l’estratificació arqueològica és una col·lecció, o més aviat una antologia dels paisatges del passat, en la seva forma més senzilla afirma que en les seqüències estratigràfiques no deformades, l’ embassament més antic es trobarà al final de la seqüència.

Això és de gran importància per a la datació estratigràfica, que suposa que la llei de la superposició és certa i que un objecte no pot ser més antic que els materials dels quals està format.

Quan es combina amb la llei relacionada de la successió faunística , la llei de la superposició proporciona una eina molt poderosa per datar roques i dipòsits.

El principi va ser proposat per primera vegada al segle XI pel geòleg persa Avicena (Ibn Sina); més tard al segle XVII la llei va ser formulada amb més claredat pel científic danès Niels Stensen . [1]

Desenvolupament de la llei de superposició

Mentre discutia els orígens de les muntanyes al Llibre de la salut del 1027, Avicena va fer un esquema del principi de superposició de capes de la manera següent: [1]

" És possible que el mar també s'hagi vessat gradualment sobre la terra formada per planes i muntanyes i després s'hagi allunyat d'ella. ... A més, és possible que cada vegada que la terra s’exposés al reflux del mar, s’hi deixés una capa, tenint en compte que veiem algunes muntanyes que semblen haver estat apilades capa per capa i, per tant, és probable que la l’argila de la qual es formen es va disposar una vegada en capes. Es va formar una capa primer, de manera que, en un període diferent, es va formar una altra, que s’acumulava a sobre de la primera, etc. Per sobre de cada capa hi ha dispersa una substància de diferents materials, que formava una divisió amb la següent capa; però quan es va produir la petrificació, va passar alguna cosa a la partició que va provocar la desintegració i desintegració entre les capes (possiblement referint-se a la discòrdia). ... Com que al principi del mar la seva argila és sedimentària o primigènia, no sent el sedimentari més recent. És probable que l’argila sedimentària es formés per la desintegració de les capes muntanyoses. Així va arribar la formació de les muntanyes. "

El treball de Steno titulat Deolid intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus .

Suposant que totes les roques i minerals havien estat fluids, Niccolò Stenone va teoritzar que les capes de roca es formaven quan les partícules d’un fluid com l’aigua caien fins al fons. Aquest procés deixaria capes horitzontals. Per tant, el principi d’horitzontalitat original de Steno estableix que les capes de roca es formen en posició horitzontal i que qualsevol desviació de la posició horitzontal es deu a la pertorbació que les roques van tenir posteriorment. Tot i això, hi ha excepcions per a aquest cas, ja que els sediments es poden dipositar en pendents o gradients. Aquests poden ser escarpats, localment, de molts graus. Tot i això, el principi continua essencialment vàlid.

Sthenon va afirmar així un altre principi més general:

" Si un cos sòlid està envoltat per tots els costats per un altre cos sòlid, el dels dos cossos que primer es van solidificar, en contacte mutu, expressa en la seva pròpia superfície les propietats de l'altre ".

En altres paraules: un objecte sòlid farà que qualsevol sòlid que es formi al seu voltant es conformi posteriorment a la seva pròpia forma.

Steno va poder demostrar pel seu raonament que els fòssils i els cristalls es devien solidificar abans que es formés la roca hoste que els conté. Si una "llengua de pedra" ( glossopetra ) trobada en algunes roques s'hagués convertit en una roca, hauria estat distorsionada per la roca circumdant, de la mateixa manera que una arrel d'arbre es pot distorsionar mentre es converteix en una escletxa de la terra. En canvi, la "llengua de pedra" s'ha d'haver enterrat en sediments tous que s'enduriran més endavant. Les venes ( esquerdes plenes de minerals) i molts cristalls, en canvi, s’han de formar després que la roca circumdant s’hagi solidificat, ja que sovint no presenten irregularitats en la forma, a causa de la tendència a conformar-se amb la roca sòlida que l’envolta.

Finalment, a l’estratificació ( estrats ), les capes superiors s’emmotllen a la forma de les capes inferiors ... i, per tant, en una sèrie de capes , les més joves han d’estar a la part superior, mentre que les més grans es situaran a la inferior. Això passa perquè la capa més recent s'ha establert després i sobre les capes més antigues, determinant així la seva posició en l'estratificació. Atès que el més antic es va dipositar primer, es trobarà a la part inferior i viceversa.

Segons l'observació de Stenone que les capes de roca es formen quan les partícules precipiten per la seva suspensió en un fluid, es dedueix que l' estrat més jove es troba per sobre d'una seqüència. Tanmateix, aquest principi també s'aplica a altres tipus de roques que no estan formades per l'aigua, com ara les roques volcàniques que s'estenen sobre els cabals més antics, durant el flux estratificat de les roques magmàtiques.

Stenone es va adonar que altres processos geològics podrien crear aparents excepcions a les seves lleis de superposició i horitzontalitat , de manera que també va suposar que la formació de les coves podria eliminar part de la capa inferior i que el col·lapse d’una cova podria portar grans trossos de les capes superiors. inferior. També va reconèixer que les roques podrien ser aixecades per forces subterrànies. Ara els geòlegs reconeixen que la inclinació, la flexió i la fallada també poden complicar l’anàlisi d’una seqüència estratigràfica. La roca efusiva pot prémer a través del seu camí les roques circumdants i, de vegades, comprimir les capes de roca més arcaiques, formant així una altra excepció a la llei de Steno. No obstant això, aquestes anomalies deixen rastres físics a les roques pertorbades ; per exemple, els estrats rocosos defectuosos es poden esquerdar, trencar o metamorfosar al llarg de les línies de falla.

La llei de Steno és una afirmació del temps relatiu, però no absolut: dues capes de roca, en principi, podrien formar-se milions d’anys o només uns dies de diferència.

Aplicació de la llei de superposició

Les forces tectòniques poden deformar la disposició horitzontal original de les capes cap amunt per verticalitzar-les i, per tant, revertir la seva successió respecte a la vertical terrestre; en aquest cas, es necessiten més observacions per determinar la polaritat deposicional original.

El mateix Sthenen no va veure cap dificultat en atribuir la formació de la majoria de les roques al diluvi universal esmentat a la Bíblia. No obstant això, va assenyalar que, en els dos principals tipus de roques de l' Apení prop de Florència (Itàlia), els estrats inferiors no tenien fòssils , a diferència dels superiors rics en fòssils . Suposava que les capes superiors havien de formar-se amb la inundació, després de la creació de vida, mentre que les inferiors abans. Aquest va ser el primer ús de la geologia per intentar distingir diferents períodes de temps en la història de la Terra , un enfocament que es desenvoluparà dramàticament amb el treball de científics posteriors.

Steno i els seus contemporanis van conèixer falles inverses , però només van ser definides a finals del segle XIX i principis del XIX per Peach i Horne a Knockan Crag , Escòcia , en la falla Moine Thrust . Les falles d'empenta poden causar confusió a la llei de la superposició, ja que es produeixen paral·leles a l'estratificació i poden ser difícils de detectar, creant, per tant, situacions en què, inexplicablement, els estrats més antics poden superposar - se als nous.

En les successions sedimentàries també hi ha buits estratigràfics per erosió o no deposició.

Quan es combina amb el principi relacionat de la successió faunística , la llei de la superposició proporciona una eina molt poderosa per datar roques i estrats .

La teoria de la superposició modificada per consideracions arqueològiques

La superposició en arqueologia i especialment en l’ estratificació en ús durant l’ excavació és lleugerament diferent ja que els processos implicats en l’estratificació dels estats arqueològics de vegades són diferents dels processos geològics.

No cal que, en el registre arqueològic , les intromissions d’artefactes i activitats humanes es formin cronològicament de dalt a baix o es deformin per les horitzontals, així com les capes naturals formades per processos equivalents. Algunes capes arqueològiques (sovint es coneixen com a contextos o capes) es creen a partir de capes anteriors de baix a dalt ( subcotització ). Un exemple seria el rebliment de llims d’un embornal que de vegades es forma al sòl immediatament superior. Un altre exemple de superposició no vertical podrien ser les modificacions necessàries per implantar determinades estructures, com ara la creació de noves portes i finestres en una paret.

La superposició en arqueologia requereix un grau d’interpretació per identificar correctament seqüències cronològiques i, en aquest sentit, la superposició arqueològica és més dinàmica i multidimensional.

Nota

  1. ^ a b Munim M. Al-Rawi i Salim Al-Hassani, Contribució d'Ibn Sina (Avicenna) al desenvolupament de les ciències de la Terra ( PDF ), a muslimheritage.com , FSTC, novembre de 2002. Consultat l'1 de juliol de 2008 .
  2. ^ Guia italiana de classificació i terminologia estratigràfica, fitxa tècnica sobre unitats cronostratigràfiques ( PDF ), a isprambiente.gov.it . Consultat el 4 de desembre de 2012 .
  3. International Stratigraphic Chart , a stratigraphy.org , Comissió Internacional d'Estratigrafia.

Bibliografia

  • ( EN ) Hamblin, WK Els sistemes dinàmics de la Terra, un manual de geologia física, de W. Kenneth Hamblin, BYU, Provo, UT, Illus. William L. Chesser, Dennis Tasa, (Burgess Publishing Company, Minneapolis, Minnesota), c 1978, pàg. 115, " El principi de superposició i l'horitzontalitat original "; pàgina 116: El principi de la successió faunística ; " el principi de les relacions transversals "; pàgines 116-17: "El principi d'inclusió" (com en la discussió de Steno anterior).
  • ( EN ) Principis d’estratigrafia arqueològica . 40 figues. 1 pl. 136 pàg. Londres i Nova York: Academic Press. ISBN 0-12-326650-5

Articles relacionats

Enllaços externs