De studie van gestratificeerde rotsen staat bekend als stratigrafie. Het is een tak van de geologie die zich bezighoudt met de correlatie, interpretatie en beschrijving van gelaagde sedimenten en gesteenten die op of onder de oppervlakte van de aarde worden gevonden. Stratigrafie is een wetenschap die zich voornamelijk bezighoudt met de studie van gelaagde sedimentaire gesteenten (de zogenaamde lagen), maar kan ook gelaagde stollingsgesteenten omvatten. Gelaagde rotsen kunnen het gevolg zijn van opeenvolgende lavastromen of van de vorming van extrusieve stollingsgesteenten. Stratigrafie is een belangrijk gebied van de moderne archeologie. Aangezien stratigrafie vaststelt dat sedimentatie plaatsvindt volgens uniforme principes, is het voor archeologen gemakkelijker om conclusies te trekken. Bij het opgraven zijn de gebruikte technieken gebaseerd op de principes van stratigrafie.
Wetten van Stratigrafie
De wetten van stratigrafie werden gepionierd door de Deense geoloog, Nicholas Steno, die ook wordt beschouwd als de vader van stratigrafie. Steno constateerde door middel van waarneming dat lagen van gesteenten misschien niet zo chaotisch zijn als ze lijken. Hij concludeerde dat er rotslagen (lagen) zijn afgezet waarbij de bovenste lagen jonger zijn en de lagere lagen ouder. Dit informeert daarom dat gesteentelagen wijzen op een chronologische geschiedenis van de aarde en haar vorige leven. Stratigrafische records bewaren ook belangrijke geologische gebeurtenissen en details met betrekking tot orogenieën (bergvorming), klimaatschommelingen en eustatisch aangedreven sequenties.
Dientengevolge bedacht Steno drie fundamentele principes van stratigrafie, algemeen bekend als de wetten van Steno.
Wet van de originele horizontaliteit
Vanwege afzetting door zwaartekracht worden lagen sedimentafzettingen op horizontale wijze gerangschikt. Op hellende oppervlakken zal het bed van sedimenten de neiging hebben om een horizontale positie te nemen, terwijl het correspondeert met de contouren van het bassin of de indrukking. Op het moment van afzetting nemen sedimentaire lagen een horizontale helling aan. Externe krachten kunnen echter leiden tot vervorming. De gebruikelijke soorten vervorming van horizontale lagen zijn vouwen en fouten maken.
Wet van superpositie
De oudste lagen zijn te vinden aan de onderkant en de jongste lagen aan de bovenkant in ongestoorde lagen.
Wet van zijdelingse continuïteit
Dit principe stelt vast dat horizontale lagen zijdelings rekken totdat ze dun worden met een verwaarloosbare dikte aan de rand van hun afzettingsbekken.
Potentiële valkuilen bij Stratigrafie
Om de gesteentelagen die op de aarde zijn afgezet nauwkeurig te bestuderen, moeten de lagen ongestoord en onvervalst zijn. Er is veel ruimte voor fouten bij het uitvoeren van dit soort onderzoek. Er zijn veel uitdagingen en valkuilen die de geoloog kan tegenkomen bij de studie van sedimentaire afzettingen.
Ten eerste kunnen lagen minder dan een inch diep zijn en sommige kunnen vele voeten diep zijn. Het is aan de geoloog om nauwkeurig oordeel te gebruiken om te bepalen of erosie en andere geologische krachten het stratum hebben beïnvloed. In een geval waarin erosie is opgetreden, kan het moeilijk zijn om een nauwkeurige stratigrafische record te vinden vanwege verstoring en niet-conformiteit. Als zodanig kan de studie onnauwkeurig worden gemaakt.
Het stratigrafische record is mogelijk moeilijk te lezen in het geval dat een aardbevingsverstoring heeft plaatsgevonden. Onder dergelijke omstandigheden kan een deel van de aardkorst over een aangrenzend gedeelte schuiven. De geoloog zal het moeilijk vinden om nette lijnen te maken die de stratum bepalen. Bovendien strekt de verandering in de dikte van de stratum zich uit naar de randen waar deze samenvloeit met andere afzettingen.
Geologen staan ook voor een grote valkuil als het gaat om het vaststellen van de ouderdom van de lagen met behulp van radiometrische dateringen. Het probleem doet zich voor bij het zoeken naar de absolute ouderdom van materialen waaruit de lagen zijn gevormd. Een monster uit het stratum kan de leeftijd en periode van de moedersteen aangeven in plaats van het monster zelf. Korrels zand die een zandsteen vormen, zijn bijvoorbeeld ouder dan het grotere stuk zandsteen. Radiometrische metingen geven de leeftijd van het graanzand aan in tegenstelling tot de eenheid zandsteen. Dit biedt een unieke uitdaging om te overwinnen.
Het belang van Stratigrafie
Stratigrafie houdt zich bezig met verschillende perioden van geologisch verleden door hun details van het begin tot het heden te onthullen. Het is daarom een belangrijk gebied in het verklaren van verschillende milieueffecten en hoe zij ons heden hebben gevormd.
Stratigrafie stelt ons in staat om de details van geografie, klimaat, glaciations, orogenese, epeirogenie en hoe de verschillende factoren de evolutie en migratie van planten en dieren beïnvloeden, te begrijpen.
Via stratigrafische analyses krijgen wetenschappers en geologen waardevolle aanwijzingen over de ouderdom van de aarde en haar geschiedenis. Deze bevindingen worden gebruikt in een groot aantal andere wetenschappelijke velden en disciplines, variërend van stadsplanners, prospectie van geologen, petrologen en ingenieurs.
Archeologen en paleontologen vertrouwen op stratigrafie om context te bieden aan hun bevindingen tijdens het graafproces. Ze kunnen nauwkeurig de geschiedenis van verschillende dieren bepalen die teruggaan tot historische en pre-historische periodes.
