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歷史地質學/岩漿岩和地層學

來自華夏公益教科書,開放書籍,為開放世界
侵入岩脈,馬德拉島。

在本文中,我們將簡要回顧一下有關岩漿岩的事實,以及它們與地層學的關係。讀者可能覺得重新閱讀有關岩漿岩的主要文章會有所幫助。

岩漿岩和地層學

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從我們在之前文章中介紹的關於地層學岩漿岩的事實,我們可以得出以下結論。

當噴出岩漿岩熔岩流和火山灰)首次形成時,它們將比它們下面的沉積岩年輕,但比隨後在其上形成的沉積岩古老。

為什麼呢?因為根據定義,噴出岩漿岩是在地表上沉積的岩漿岩,因此疊加原理適用於它們。

需要注意的是,岩石的原始位置通常會受到構造事件的影響,如果發生了這種情況,就必須透過研究地層向上結構以及觀察形成的斷層褶皺來恢復原始順序。使用我們的<表示法,我們可以寫成,如果岩石 A < 岩石 B < 岩石 C,其中岩石 A 和 C 是沉積岩,而岩石 B 是噴出的,那麼岩石 A 在岩石 B 之前沉積,岩石 C 在岩石 B 之後沉積。

現在讓我們考慮侵入岩漿岩。如果我們有一個侵入的片狀結構(岩床),那麼它必然比它下面的沉積岩年輕。但它也比它形成時位於其上方的沉積岩年輕。(需要注意的是,它形成時一定有東西位於其上方,否則它就不是侵入的。)

但它只比它形成時位於其上方的沉積岩古老。假設岩漿岩 B 侵入到沉積岩 A 和 C 之間。然後,更多的沉積物沉積在 C 的頂部,形成沉積岩 D。那麼 B 比 C 年輕,但比 D 年老。

在考慮諸如岩脈岩基之類的侵入岩漿結構時,我們可以藉助交叉切割關係原理來說明它們比它們穿過的沉積岩年輕。

讀者應該記住,我們可以透過觀察來區分侵入噴出岩漿岩侵入岩漿岩是粗粒的,而噴出岩漿岩是細粒的。因此,即使岩床熔岩流的形狀相同,並且可能具有相同的化學成分,我們仍然可以透過它們的結構來區分它們。

為什麼這很重要?

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到目前為止,我們只能考慮地質記錄中特徵的相對年齡;我們可以說,這個地層是在那個地層之前沉積的,並且這個化石的沉積早於另一個化石的沉積。但這隻為我們提供了相對年齡:我們可以說 A 比 B 年老,但究竟老多少?老一分鐘?一天?一百萬年?我們有相對年齡,但到目前為止,我們還沒有實際的日期

現在,岩漿岩的關鍵在於,我們可以透過對岩石進行分析來為它們分配實際日期,而這通常是無法直接對沉積岩化石進行的。

如果一名地質學家收到(例如)一塊三葉蟲化石,他無法對化石進行物理或化學分析來告訴你它的年齡。但如果這位地質學家在野外發現三葉蟲位於兩層熔岩流之間的沉積岩中,那麼他就可以找到熔岩流的實際日期,然後告訴你三葉蟲比最古老的熔岩流年輕,比最年輕的熔岩流古老,並且透過為熔岩流分配日期,可以告訴你化石的日期介於兩者之間。

這引出了絕對年代測定的話題,以及它是如何進行的,以及它為什麼有效。

交叉切割關係 · 絕對年代測定的概念

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