Legea suprapunerii
Legea suprapunerii este o axiomă și un principiu fondator al stratigrafiei sedimentare, bazat pe observațiile istoriei naturale , care formează una dintre bazele științelor geologice și arheologice și ale altor domenii conexe ale științelor naturii care se ocupă cu stratigrafia geologică:
„ Straturile sedimentare sunt depuse într-o succesiune de timp, cu cel mai vechi în partea de jos și cel mai tânăr în partea de sus. " |
Plecând de la presupunerea că stratificarea arheologică este o colecție, sau mai bine zis o antologie a peisajelor din trecut, în forma sa cea mai simplă afirmă că, în secvențe stratigrafice nedeformate, cel mai vechi rezervor se va găsi la baza secvenței.
Acest lucru este de o mare importanță pentru datarea stratigrafică, care presupune că legea suprapunerii este adevărată și că un obiect nu poate fi mai vechi decât materialele din care este făcut.
Atunci când este combinată cu legea aferentă a succesiunii faunistice , legea suprapunerii oferă un instrument foarte puternic pentru datarea rocilor și a depozitelor.
Principiul a fost propus pentru prima dată în secolul al XI-lea de geologul persan , Avicenna (Ibn Sina); mai târziu în secolul al XVII-lea legea a fost formulată mai clar de savantul danez Niels Stensen . [1]
Dezvoltarea legii suprapunerii
În timp ce discuta despre originile munților în Cartea sa din 1027 a sănătății , Avicenna a dat mai întâi o schiță a principiului suprapunerii stratului după cum urmează: [1]
„ Este posibil ca și marea să se fi revărsat treptat pe pământul alcătuit din câmpii și munți și apoi să se fi scurs din ea. ... Mai mult, este posibil ca de fiecare dată când pământul a fost expus la refluxul mării, un strat a fost lăsat acolo, având în vedere că vedem niște munți care par a fi stivuite strat cu strat și, prin urmare, este probabil ca argila din care sunt formate era ea însăși odată aranjată în straturi. S-a format primul un strat, deci într-o perioadă diferită, s-a format altul, acumulându-se deasupra primului și așa mai departe. Deasupra fiecărui strat este împrăștiată o substanță din diferite materiale, care au format o diviziune cu următorul strat; dar când a avut loc petrificarea, sa întâmplat ceva cu partiția care a provocat dezintegrarea și dezintegrarea dintre straturi (posibil referindu-se la discordie). ... Deoarece la începutul mării argila sa este sedimentară sau primitivă, nefiind cea mai recentă sedimentară. Este probabil ca argila sedimentară să se fi format prin dezintegrarea straturilor montane. Astfel a venit formarea munților. " |
Presupunând că toate rocile și mineralele au fost odată fluide, Niccolò Stenone a teoretizat că straturile de rocă s-au format atunci când particulele dintr-un fluid, cum ar fi apa, au căzut în jos. Acest proces ar lăsa straturi orizontale. Prin urmare, principiul original al orizontalității lui Steno afirmă că straturile de roci sunt formate într-o poziție orizontală, iar orice abatere de la poziția orizontală se datorează perturbării pe care rocile au avut-o ulterior. Cu toate acestea, există excepții pentru acest caz, deoarece sedimentele pot fi depuse pe versanți sau pante. Acestea pot fi abrupte, la nivel local, de multe grade. Cu toate acestea, principiul rămâne în esență valabil.
Sthenon a afirmat un alt principiu mai general în acest fel:
„ Dacă un corp solid este înconjurat pe toate părțile de un alt corp solid, cel al celor două corpuri care s-au solidificat mai întâi, în contact reciproc, exprimă pe propria sa suprafață proprietățile celui al celuilalt ”. |
Cu alte cuvinte: un obiect solid va face ca orice solid care se formează în jurul său să se conformeze ulterior propriei sale forme.
Steno a reușit să demonstreze prin raționamentul său că fosilele și cristalele trebuie să se fi solidificat înainte ca roca gazdă care le conține să se formeze. Dacă o „limbă de piatră” ( glossopetra ) găsită în unele roci ar fi crescut într-o rocă, ar fi fost distorsionată de roca din jur, în același mod în care o rădăcină de copac poate fi distorsionată în timp ce crește într-o crăpătură de pe pământ. În schimb, „limba de piatră” trebuie să fi fost îngropată în sedimente moi care se vor întări mai târziu. Venele ( crăpăturile umplute cu minerale) și multe cristale, pe de altă parte, trebuie să se fi format după ce roca din jur s-a solidificat, deoarece de multe ori nu prezintă neregularități în formă, datorită tendinței de a se conforma cu roca solidă din jur.
În cele din urmă, în stratificare ( straturi ), straturile superioare se mulează pe forma straturilor inferioare ... și, prin urmare, într-o serie de straturi , cele mai tinere trebuie să fie în partea de sus, în timp ce cele mai vechi vor sta la partea de jos. Acest lucru se întâmplă deoarece cel mai recent strat a ajuns să se așeze după și pe straturile mai vechi, determinând astfel poziția lor în stratificare. Deoarece cel mai vechi a fost depus mai întâi, acesta va fi găsit în partea de jos și invers.
Din observația lui Stenone că straturile de rocă se formează atunci când particulele precipită din suspensia lor într-un fluid, rezultă că stratul mai tânăr se găsește deasupra unei secvențe. Cu toate acestea, acest principiu se aplică și altor tipuri de roci care nu sunt formate de apă, cum ar fi rocile vulcanice care se extind pe fluxuri mai vechi, în timpul fluxului stratificat de roci magmatice.
Stenone și-a dat seama că alte procese geologice ar putea crea aparente excepții de la legile sale de suprapunere și orizontalitate , așa că a presupus, de asemenea, că formarea peșterii ar putea îndepărta o parte din stratul inferior, iar prăbușirea unei peșteri ar putea transporta bucăți mari ale straturilor superioare. partea de jos. El a recunoscut, de asemenea, că rocile pot fi ridicate de forțele subterane. Geologii recunosc acum că înclinarea, îndoirea și defectarea pot complica și analiza unei secvențe stratigrafice. Stânca efuzivă poate apăsa prin calea sa stâncile înconjurătoare și uneori comprima straturile de rocă mai arhaice, formând astfel o altă excepție de la legea lui Steno. Totuși, astfel de anomalii lasă urme fizice în rocile perturbate ; de exemplu, straturile de rocă defecte pot fi crăpate, sparte sau metamorfozate de -a lungul liniilor de defect.
Legea lui Steno este o afirmație a timpului relativ, dar nu absolut: două straturi de piatră, în principiu, s-ar putea forma la milioane de ani sau la doar câteva zile distanță.
Aplicarea legii suprapunerii
Sthenen însuși nu a văzut nicio dificultate în atribuirea formării majorității rocilor la potopul universal menționat în Biblie. Cu toate acestea, el a menționat că, în cele două tipuri majore de roci din Apenini lângă Florența (Italia), straturile inferioare nu aveau fosile , spre deosebire de cele superioare care erau bogate în fosile . El presupunea că straturile superioare trebuiau formate odată cu potopul, după crearea vieții, în timp ce cele inferioare înainte. Aceasta a fost prima utilizare a geologiei pentru a încerca să distingem diferite perioade de timp din istoria Pământului - o abordare care se va dezvolta dramatic odată cu activitatea oamenilor de știință de mai târziu.
Steno și contemporanii săi au cunoscut greșeli inverse , dar au fost definite doar la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XIX-lea de Peach și Horne la Knockan Crag , Scoția , în culpa Moine Thrust . Defecțiunile de împingere pot provoca confuzie în legea suprapunerii, deoarece apar paralel în stratificare și pot fi dificil de detectat, creând în consecință situații în care inexplicabil, straturile mai vechi se pot suprapune pe cele mai noi.
În succesiunile sedimentare există și lacune stratigrafice datorate eroziunii sau nedepunerii.
Atunci când este combinată cu principiul conex al succesiunii faunistice , legea suprapunerii oferă un instrument foarte puternic pentru datarea rocilor și straturilor .
Teoria suprapunerii modificată de considerații arheologice
Suprapunerea în arheologie și în special în stratificarea în utilizare în timpul săpăturilor este ușor diferită, deoarece procesele implicate în stratificarea stărilor arheologice sunt uneori diferite de procesele geologice.
Nu este necesar ca, în evidența arheologică , intrările de artefacte și activitățile umane să fie formate cronologic de sus în jos sau deformate de cele orizontale, la fel ca straturile naturale alcătuite din procese echivalente. Unele straturi arheologice (adesea denumite contexte sau straturi) sunt create din straturile anterioare de jos în sus ( subcotare ). Un exemplu ar fi umplerea cu nămol a unui canal care uneori se formează în sol imediat deasupra. Un alt exemplu de suprapunere non-verticală ar putea fi modificările necesare pentru implantarea anumitor structuri, cum ar fi crearea de noi uși și ferestre într-un perete.
Suprapunerea în arheologie necesită un grad de interpretare pentru a identifica corect secvențele cronologice și, în acest sens, suprapunerea arheologică este mai dinamică și multidimensională.
Notă
- ^ a b Munim M. Al-Rawi și Salim Al-Hassani, Contribuția lui Ibn Sina (Avicenna) la dezvoltarea științelor Pământului ( PDF ), pe muslimheritage.com , FSTC, noiembrie 2002. Adus 1 iulie 2008 .
- ^ Ghid italian pentru clasificare și terminologie stratigrafică, fișă informativă privind unitățile cronostratigrafice ( PDF ), pe isprambiente.gov.it . Adus la 4 decembrie 2012 .
- ^ International Stratigraphic Chart , la stratigraphy.org , Comisia internațională de stratigrafie.
Bibliografie
- ( EN ) Hamblin, WK Sistemele dinamice ale Pământului, un manual de geologie fizică, de W. Kenneth Hamblin, BYU, Provo, UT, Illus. William L. Chesser, Dennis Tasa, (Burgess Publishing Company, Minneapolis, Minnesota), c 1978, p. 115, „ Principiul suprapunerii și orizontalitatea originală ”; pagină 116: Principiul succesiunii faunistice ; „ principiul relațiilor transversale ”; paginile 116-17: „Principiul incluziunii” (ca în discuția lui Steno de mai sus).
- ( EN ) Principiile stratigrafiei arheologice . 40 smochine. 1 pl. 136 pp. Londra și New York: Academic Press. ISBN 0-12-326650-5
Elemente conexe
- Scara de timp geologică
- Principiul orizontalității originale
- Principiul continuității laterale
- Principiul relațiilor de forfecare transversală
- Principiul succesiunii faunistice
- Stratigrafie (geologie)
- Geologia structurală
- Matricea Harris
- Stratificare (arheologie)
linkuri externe
- ( EN ) Legea suprapunerii , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
