Кіріспе

Литостратиграфияның негізгі бірлігі

Геологиялық формация, немесе жай ғана формация – физикалық қасиеттерінің (литология) тұрақты жиынтығымен сипатталатын тау жыныстарының денесі, ол оны жақын орналасқан тау жыныстарынан ерекшелендіреді және географиялық аймақтағы тау жыныстарының қабаттарында (стратиграфиялық бағана) белгілі бір орынды иеленеді. Бұл литостратиграфияның негізгі бірлігі болып табылады, яғни тау жыныстарының қабаттарын зерттеу ғылымы. Формацияның көлемі жер бетінде картаға түсіруге немесе жер астында іздеуге мүмкіндік беретіндей жеткілікті болуы керек. Формациялар тау жыныстарының қалыңдығымен анықталмайды, ол кең ауқымда өзгеруі мүмкін. Олар көбінесе, бірақ міндетті емес, кесте тәрізді пішінде болады. Олар бір литологиядан (тау жынысының түрі), екі немесе одан көп литологиялардың кезектесіп орналасқан қабаттарынан, тіпті литологиялардың әртүрлі қоспасынан тұруы мүмкін, егер бұл оларды жақын орналасқан тау жыныстарынан ажырататын болса. Геологиялық формация туралы түсінік қазіргі заманғы ғылыми геологияның бастапқы кезеңдеріне дейін жетеді. Бұл термин Абрахам Готтлоб Вернердің Жердің пайда болуы туралы теориясында қолданылған, ол 1774 жылдан бастап 1817 жылы қайтыс болғанға дейін дамыды. Бұл ұғым уақыт өте келе формалданып, қазір Солтүстік Американың стратиграфиялық кодексі және басқа аймақтардағы оның баламалары сияқты еңбектерде бекітілген. Геологиялық карталар, әртүрлі формациялардың жер бетінде қайда ашылғанын көрсетеді, құрылымдық геология сияқты салалар үшін маңызды, олар геологтарға аймақтың тектоникалық тарихын анықтауға немесе көмілген минералды ресурстардың болу мүмкіндігін болжауға мүмкіндік береді.

Құрамдарды анықтау

Құрылымның шекаралары оның ең жоғары практикалық литологиялық тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін таңдалады. Формациялар литологиядан басқа ешқандай критерийлермен анықталмауы керек. Формацияның литологиясы химиялық және минералогиялық құрамы, текстурасы, түсі, бастапқы шөгінді құрылымдары, тау жыныстарын құрайтын бөлшектер саналатын қазбалар немесе көмір немесе кероген сияқты басқа да органикалық материалдар сияқты сипаттамаларды қамтиды. Қазбалардың таксономиясы формацияны анықтау үшін дұрыс литологиялық негіз болып табылмайды. Формациялардың құрылуын негіздеу үшін қажетті литологиялық айырмашылықтар аймақтың геологиялық құрылымының күрделілігіне байланысты өзгереді. Формациялар аймақта қалыпты түрде қолданылатын геологиялық карталау масштабында анықталуы тиіс; формациялардың қалыңдығы бір метрден кемден бірнеше мың метрге дейін болуы мүмкін. Геологиялық формациялар әдетте олар алғаш сипатталған географиялық аймақтың тұрақты табиғи немесе жасалған нысанымен аталады. Атау географиялық атаудан және «Формация» немесе сипаттамалық атаудан тұрады. Мысалдарға Колорадо штатының Моррисон қаласының атымен аталған Моррисон формациясы және Аризона штатының Кайбаб платосынан аталған Кайбаб әктасы кіреді. Атаулар бұрынғы формация атауларын қайталамауы керек, сондықтан, мысалы, жаңадан белгіленген формацияны Кайбаб формациясы деп атауға болмайды, өйткені Кайбаб әктасы бұдан бұрын формация атауы ретінде орнатылған. Атаудың алғашқы қолданылуы басқаларға қарағанда басым, сондай-ақ нақты бір формацияға қолданылған алғашқы атау да басым. Басқа стратиграфиялық бірліктердегідей, формацияның ресми белгіленуіне әдетте типтік бөлім болып табылатын стратотип кіреді. Типтік кесілім – формацияның барлық қалыңдығын көрсететін жақсы ашық жатқан жер. Егер формация еш жерде толығымен ашылмаса немесе оның жақтан-жаққа айтарлықтай өзгерулері байқалса, қосымша анықтамалық кесілімдер белгіленуі мүмкін. Стратиграфияның қазіргі заманғы кодификациясына дейін қалыптасқан немесе кестелі формасы жоқ (мысалы, жанартаулық формациялар) формациялар үшін типтік бөлімге орнына типтік орналасқан жері қолданылуы мүмкін. Формацияны анықтаған геологтың стратотипті басқа геологтардың формацияны дұрыс тануына жеткілікті толық сипаттауы күтіледі. Формациялар бастапқы литологиядан басқа ешқандай критерийлермен анықталмауы керек болғамен, палеонтологиялық критерийлер бойынша биостратиграфиялық бірліктерді, тау жыныстарының жасы бойынша хроностратиграфиялық бірліктерді және геохимиялық критерийлер бойынша хемостратиграфиялық бірліктерді анықтау көбінесе пайдалы, және олар стратиграфиялық кодекстерге енгізілген.

Құрылымдардың пайдалылығы

Формальды түрде анықталған қабаттар немесе страталар түсінігі стратиграфия геологиялық ғылымының негізгі ұғымы болып табылады, ал формация – стратиграфияның негізгі бірлігі. Формациялар страталардың топтарына біріктірілуі немесе мүшелерге бөлінуі мүмкін. Мүшелер формациялардан олардың формациялармен салыстырылатын масштабта картаға түсірілуі міндетті емес екендігімен ерекшеленеді, бірақ олар кездесетін жерде литологиялық тұрғыдан айқын болуы керек. Формацияларды анықтау және тану геологтарға тау жыныстарының шөгінділері мен ашық жатқан жерлері арасындағы геологиялық страталарды салыстыруға мүмкіндік береді. Формациялар алғашқыда олардың салыстырмалы жасы мен қабаттасу заңына сүйене отырып, маңызды геологиялық уақыт белгілері ретінде сипатталды. Геологиялық уақыт шкаласының бөлімдерін 18 және 19 ғасырлардағы геологтар мен стратиграфтар сипаттап, хронологиялық ретпен орналастырды. Геологиялық формациялар шөгінді тау жыныстары, аз метаморфоздық тау жыныстары және жанартаулық тау жыныстары үшін тиімді анықталуы мүмкін. Интрузиялық магмалық тау жыныстары және жоғары метаморфоздық тау жыныстары, әдетте, формациялар деп есептелмейді, олар литодемдер деп сипатталады.

Терминнің басқа қолданылуы

"Формация" сөзі бейресми түрде тау жыныстарының эрозиялық немесе шөгінді процестер нәтижесінде қабылдайтын ерекше пішіндерін (түрлерін) сипаттау үшін де қолданылады. Мұндай формация оны жасаған геологиялық фактордың әсері тоқтаған кезде өзгеріске ұшырайды. Белгілі үңгір формацияларының мысалдары – сталактиттер мен сталагмиттер.