Die reguläre Reihenfolge des Auftretens von Fossilien in Gesteinsschichten wurde um 1800 von William Smith entdeckt. Beim Graben des Somerset Coal Canal im Südwesten Englands stellte er fest, dass Fossilien in den Gesteinsschichten immer in der gleichen Reihenfolge waren. Als er seinen Job als Vermesser fortsetzte, fand er in ganz England die gleichen Muster. Er stellte auch fest, dass sich bestimmte Tiere nur in bestimmten Schichten befanden und dass sie sich in ganz England in denselben Schichten befanden. Aufgrund dieser Entdeckung konnte Smith die Reihenfolge erkennen, in der die Gesteine gebildet wurden., Sechzehn Jahre nach seiner Entdeckung veröffentlichte er eine geologische Karte Englands, die die Felsen verschiedener geologischer Epochen zeigt.
Grundsätze der relativen datingEdit
Methoden der relativen Datierung wurden entwickelt, als die Geologie machte sich zunächst als die Naturwissenschaft im 18. Geologen verwenden heute noch die folgenden Prinzipien, um Informationen über die geologische Geschichte und den Zeitpunkt geologischer Ereignisse bereitzustellen.,
UniformitarianismEdit
Das Prinzip des Uniformitarismus besagt, dass die im Betrieb beobachteten geologischen Prozesse, die derzeit die Erdkruste verändern, über die geologische Zeit in etwa gleich funktioniert haben. Jahrhundert vom schottischen Arzt und Geologen James Hutton weiterentwickelt wurde, ist, dass “ die Gegenwart der Schlüssel zur Vergangenheit ist.“In Huttons Worten:“ Die vergangene Geschichte unseres Globus muss durch das erklärt werden, was jetzt geschehen kann.,“
Intrusive relationshipsEdit
das Prinzip Der aufdringliche Beziehungen betrifft Ablängen eindringen. In der Geologie, wenn ein magmatisches Eindringen über eine Formation von Sedimentgestein schneidet, Es kann festgestellt werden, dass das magmatische Eindringen jünger ist als das Sedimentgestein. Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von Eindringlingen, einschließlich Lagerbeständen, Lakkolithen, Batolithen, Schwellen und Deichen.,
Querschnittsbeziehungen
Querschnittsbeziehungen können verwendet werden, um das relative Alter von Gesteinsschichten und anderen geologischen Strukturen zu bestimmen., Erklärungen: A – gefaltete Gesteinsschichten, die durch einen Schubfehler geschnitten wurden; B – großes Eindringen (Durchschneiden von A); C – erosive Winkelunkonformität (Abschneiden eines & B), auf dem Gesteinsschichten abgelagert wurden; D – Vulkandeich (Durchschneiden von A, B & C); E – noch jüngere Gesteinsschichten (darüber liegende C & D); F – normaler Fehler (Durchschneiden von A, B, C & E).
Das Prinzip der Querschnittsbeziehungen bezieht sich auf die Fehlerbildung und das Alter der Sequenzen, durch die sie schneiden., Fehler sind jünger als die Felsen, die sie schneiden; dementsprechend, wenn ein Fehler gefunden wird, der einige Formationen durchdringt, aber nicht die darüber, dann sind die Formationen, die geschnitten wurden, älter als der Fehler, und diejenigen, die nicht geschnitten werden, müssen jünger sein als der Fehler. Das Finden des Schlüsselbetts in diesen Situationen kann helfen festzustellen, ob der Fehler ein normaler Fehler oder ein Schubfehler ist.,
Einschlüsse und Komponentenedit
Das Prinzip der Einschlüsse und Komponenten erklärt, dass bei Sedimentgesteinen, wenn Einschlüsse (oder Clasten) in einer Formation gefunden werden, die Einschlüsse älter sein müssen als die Formation, die sie enthält. Zum Beispiel ist es in Sedimentgesteinen üblich, dass Kies aus einer älteren Formation aufgerissen und in eine neuere Schicht aufgenommen wird. Eine ähnliche Situation mit magmatischen Gesteinen tritt auf, wenn Xenolithen gefunden werden. Diese Fremdkörper werden als Magma-oder Lavaströme aufgenommen und später zur Abkühlung in die Matrix eingearbeitet., Infolgedessen sind Xenolithen älter als das Gestein, das sie enthält.
Ursprüngliche Horizontalitätedit
Das Prinzip der ursprünglichen Horizontalität besagt, dass die Ablagerung von Sedimenten als im Wesentlichen horizontale Betten erfolgt. Die Beobachtung moderner mariner und nichtmariner Sedimente in einer Vielzahl von Umgebungen unterstützt diese Verallgemeinerung (obwohl die Kreuzbettung geneigt ist, ist die Gesamtorientierung der Kreuzbetteneinheiten horizontal).,
SuperpositionEdit
Das Gesetz der Überlagerung besagt, dass eine Sedimentgesteinsschicht in einer tektonisch ungestörten Sequenz jünger als die darunter und älter als die darüber liegende ist. Dies liegt daran, dass es nicht möglich ist, dass eine jüngere Schicht unter eine zuvor abgeschiedene Schicht rutscht. Die einzige Störung, die die Schichten erfahren, ist die Bioturbation, in der Tiere und/oder Pflanzen Dinge in den Schichten bewegen. dieser Vorgang reicht jedoch nicht aus, damit die Ebenen ihre Positionen ändern können., Dieses Prinzip ermöglicht es, Sedimentschichten als eine Form vertikaler Zeitlinie zu betrachten, eine teilweise oder vollständige Aufzeichnung der Zeit, die von der Ablagerung der untersten Schicht bis zur Ablagerung des höchsten Bettes verstrichen ist.
Faunale sukzessionEdit
Das Prinzip der faunalen Sukzession basiert auf dem Auftreten von Fossilien in Sedimentgesteinen. Da Organismen in der ganzen Welt zur gleichen Zeit existieren, kann ihre Anwesenheit oder (manchmal) Abwesenheit verwendet werden, um ein relatives Alter der Formationen bereitzustellen, in denen sie gefunden werden., Basierend auf Prinzipien, die William Smith fast hundert Jahre vor der Veröffentlichung von Charles Darwins Evolutionstheorie aufgestellt hatte, wurden die Prinzipien der Nachfolge unabhängig vom evolutionären Denken entwickelt. Das Prinzip wird jedoch angesichts der Unsicherheiten der Versteinerung, der Lokalisierung fossiler Arten aufgrund lateraler Veränderungen des Lebensraums (Fazies-Veränderung in Sedimentschichten) und der Tatsache, dass nicht alle Fossilien gleichzeitig global gefunden werden können, ziemlich komplex.,
Laterale Kontinuitätedit
Schematische Darstellung des Prinzips der lateralen Kontinuität
Das Prinzip der lateralen Kontinuität besagt, dass sich Sedimentschichten zunächst lateral in alle Richtungen erstrecken. Infolgedessen kann angenommen werden, dass Gesteine, die ansonsten ähnlich sind, aber jetzt durch ein Tal oder ein anderes Erosionsmerkmal getrennt sind, ursprünglich kontinuierlich sind.,
Sedimentschichten erstrecken sich nicht unbegrenzt; vielmehr können die Grenzen erkannt werden und werden durch die Menge und Art des verfügbaren Sediments sowie die Größe und Form des Sedimentbeckens gesteuert. Das Sediment wird weiterhin in ein Gebiet transportiert und schließlich abgelagert. Die Schicht dieses Materials wird jedoch dünner, wenn die Materialmenge von der Quelle abnimmt.
Oft kann gröberkörniges Material nicht mehr in einen Bereich transportiert werden, weil das Transportmedium zu wenig Energie hat, um es an diesen Ort zu transportieren., An seiner Stelle werden die Partikel, die sich aus dem Transportmedium absetzen, feinkörniger und es wird einen seitlichen Übergang von gröberem zu feinkörnigem Material geben. Die laterale Variation des Sediments innerhalb einer Schicht wird als Sedimentfazies bezeichnet.
Wenn ausreichend Sedimentmaterial vorhanden ist, wird es bis an die Grenzen des Sedimentbeckens abgelagert. Oft befindet sich das Sedimentbecken in Gesteinen, die sich stark von den abgelagerten Sedimenten unterscheiden, in denen die seitlichen Grenzen der Sedimentschicht durch eine abrupte Veränderung des Gesteinstyps gekennzeichnet sind.,
Einschlüsse von magmatischen rocksEdit
Mehrere Schmelzeinschlüsse in einem Olivinkristall. Einzelne Einschlüsse haben eine ovale oder runde Form und bestehen aus Klarglas, zusammen mit einer kleinen runden Dampfblase und in einigen Fällen einem kleinen quadratischen Spinellkristall. Der schwarze Pfeil zeigt auf ein gutes Beispiel, aber es gibt mehrere andere., Das Auftreten mehrerer Einschlüsse innerhalb eines Einkristalls ist relativ häufig
Schmelzeinschlüsse sind kleine Pakete oder „Blobs“ von geschmolzenem Gestein, die in Kristallen eingeschlossen sind, die in den Magmen wachsen, die magmatische Gesteine bilden. In vielerlei Hinsicht sind sie analog zu flüssigen Einschlüssen. Schmelzeinschlüsse sind im Allgemeinen klein – die meisten sind weniger als 100 Mikrometer breit (ein Mikrometer ist ein Tausendstel Millimeter oder etwa 0,00004 Zoll). Dennoch können sie eine Fülle nützlicher Informationen liefern., Mithilfe mikroskopischer Beobachtungen und einer Reihe chemischer Mikroanalysetechniken können Geochemiker und magmatische Petrologen eine Reihe nützlicher Informationen aus Schmelzeinschlüssen erhalten. Zwei der häufigsten Anwendungen von Schmelzeinschlüssen sind die Untersuchung der Zusammensetzungen von Magmen, die zu Beginn der Geschichte spezifischer Magmasysteme vorhanden sind. Dies liegt daran, dass Einschlüsse wie „Fossilien“ wirken können – diese frühen Schmelzen einfangen und konservieren, bevor sie durch spätere magmatische Prozesse modifiziert werden., Darüber hinaus liefern viele Schmelzeinschlüsse, da sie bei hohen Drücken eingeschlossen sind, wichtige Informationen über den Inhalt flüchtiger Elemente (wie H2O, CO2, S und Cl), die explosive Vulkanausbrüche auslösen.
Sorby (1858) dokumentierte als erster mikroskopisch kleine Schmelzeinschlüsse in Kristallen. Die Untersuchung von Schmelzeinschlüssen wurde in jüngerer Zeit durch die Entwicklung ausgeklügelter chemischer Analysetechniken vorangetrieben., Wissenschaftler aus der ehemaligen Sowjetunion leiteten die Untersuchung von Schmelzeinschlüssen in den Jahrzehnten nach dem Zweiten Weltkrieg (Sobolev und Kostyuk, 1975) und entwickelten Methoden zum Erhitzen von Schmelzeinschlüssen unter einem Mikroskop, so dass Veränderungen direkt beobachtet werden konnten.
Obwohl sie klein sind, können Schmelzeinschlüsse eine Reihe verschiedener Bestandteile enthalten, einschließlich Glas (das Magma darstellt, das durch schnelles Abkühlen abgeschreckt wurde), kleine Kristalle und eine separate dampfreiche Blase., Sie kommen in den meisten Kristallen in magmatischen Gesteinen vor und sind in den Mineralien Quarz, Feldspat, Olivin und Pyroxen üblich. Die Bildung von Schmelzeinschlüssen scheint ein normaler Teil der Kristallisation von Mineralien innerhalb von Magmen zu sein, und sie können sowohl in vulkanischen als auch in plutonischen Gesteinen gefunden werden.
Eingeschlossene Fragmentenedit
Das Gesetz der eingeschlossenen Fragmente ist eine Methode der relativen Datierung in der Geologie. Im Wesentlichen besagt dieses Gesetz, dass Clasts in einem Felsen älter sind als der Felsen selbst., Ein Beispiel dafür ist ein Xenolith, ein Fragment von Country Rock, das durch Stoping in Magma fiel. Ein weiteres Beispiel ist ein abgeleitetes Fossil, Bei dem es sich um ein Fossil handelt, das aus einem älteren Bett erodiert und in ein jüngeres umgewandelt wurde.
Dies ist eine Bekräftigung von Charles Lyells ursprünglichem Prinzip von Einschlüssen und Komponenten aus seinen mehrvolumigen Prinzipien der Geologie von 1830 bis 1833, das besagt, dass bei Sedimentgesteinen, wenn Einschlüsse (oder Clasten) in einer Formation gefunden werden, die Einschlüsse älter sein müssen als die Formation, die sie enthält., Zum Beispiel ist es in Sedimentgesteinen üblich, dass Kies aus einer älteren Formation aufgerissen und in eine neuere Schicht aufgenommen wird. Eine ähnliche Situation mit magmatischen Gesteinen tritt auf, wenn Xenolithen gefunden werden. Diese Fremdkörper werden als Magma-oder Lavaströme aufgenommen und später zur Abkühlung in die Matrix eingearbeitet. Infolgedessen sind Xenolithen älter als das Gestein, das sie enthält…,
Planetologieedit
Relative Datierung wird verwendet, um die Reihenfolge der Ereignisse auf anderen Objekten des Sonnensystems als der Erde zu bestimmen; Seit Jahrzehnten verwenden Planetenwissenschaftler sie, um die Entwicklung von Körpern im Sonnensystem zu entschlüsseln, insbesondere in den allermeisten Fällen, in denen wir keine Oberflächenproben haben. Viele der gleichen Prinzipien werden angewendet. Wenn sich beispielsweise ein Tal in einem Einschlagkrater bildet, muss das Tal jünger sein als der Krater.,
Krater sind sehr nützlich bei der relativen Datierung; Je jünger eine Planetenoberfläche ist, desto weniger Krater hat sie in der Regel. Wenn langfristige Kraterraten ausreichend genau bekannt sind, Rohe absolute Daten können nur basierend auf Kratern angewendet werden; jedoch, Kraterraten außerhalb des Erde-Mond-Systems sind wenig bekannt.