L'estratigrafia: Conceptes, estructures i ambients

L'estrat i la seva formació

Un estrat és un cos de roca sedimentària que correspon a un únic episodi de sedimentació, limitat per una superfície inferior (mur) i una superior (sostre). El límit entre estrats és marcat per:

1. Canvi de litologia.
2. Superfícies d'erosió.
3. Superfícies de no-sedimentació.
4. Fina capa pelítica que separa estrats d'igual o diferent naturalesa.

Lateralment, els estrats es van aprimant i s'encunyen amb d'altres. La informació que contenen els estrats prové de l'observació de diversos aspectes:

• Contingut de fòssils.
• Color.
• Composició litològica i mineral.
• Estructures sedimentàries.

Estructures sedimentàries

Serveixen per llegir el passat dels estrats; en distingim dos tipus: estructures de la superfície d'estratificació i estructures internes.

Estructures de la superfície d'estratificació (1r)

Podem trobar-les al mur o al sostre dels estrats i poden ser originals o motlles:

• Marques de corrent: marques deixades pel moviment d'aigua; pot arrossegar pedres petites sobre el fons i deixar estries que indiquen la direcció del corrent.
• Esquerdes de retracció: es formen en argiles quan fa temps que no plou.
• Empremtes de pluja: marques circulars a manera de petits cràters, deixades per l'acció de les gotes de pluja sobre una superfície argilosa.
• Motlles de cristalls: motlles deixats per sals cristal·lines característics d'ambients àrids.
• Empremtes fòssils: marques deixades per animals que es desplacen damunt de terrenys tous. Les petjades de vertebrats s'anomenen ICNITES.
• Ripples o arrugues: ondulacions superficials provocades pel flux d'un medi, sigui aigua o vent, que arrossega sorra a no gaire velocitat.
• Bases erosives: es donen quan l'estrat superior erosiona el sostre de l'inferior; quan aquesta erosió va ser produïda per un antic curs d'aigua es parla de PALEOCANALS.

Estructures internes (2n)

• Estratificació massiva: es dóna quan dins d'un estrat no s'observa cap mena d'estructura. Sol correspondre a episodis de sedimentació ràpida.
• Laminació fina: dins d'un estrat és possible distingir fines làmines de característiques diferents, com ara variació de color o petits canvis de litologia.
• Laminació encreuada: presenta làmines que no són paral·leles a l'estratificació; cap al mur són asimptòtiques, però cap al sostre es posen en posició obliqua.
• Granoclassificació: presenta un canvi gradual de mida dels clasts, de manera que pot augmentar cap a la part superior de l'estrat o bé disminuir.
• Bioturbació: es dóna quan els organismes (crustacis, bivalves, etc.) han excavat galeries i han destruït la laminació totalment o parcialment; BURROW s'anomena cadascuna d'aquestes galeries.

Interpretar el passat estudiant el present

Principi de l'actualisme: els processos geològics que actuen avui dia són els mateixos que van actuar en el passat. A partir d'aquest principi, deduïm que les condicions físiques, químiques i biològiques d'un medi actual poden comparar-se a les del mateix medi en el passat. Exemple: el vent crea dunes de sorra al desert ara i abans.

Entenem per fàcies estratigràfica l'aspecte dels estrats, és a dir, la seva composició; en podem deduir les condicions del medi en què es va produir la sedimentació en el passat. Per conca sedimentària entenem una depressió de l'escorça terrestre, de grans dimensions, on es produeix sedimentació, envoltada de zones de relleu. Cap al centre de la conca, generalment tindrem els ambients més distals o allunyats de l'àrea font, on la major part dels sediments seran de caràcter autòcton i detrítics fins; als marges hi haurà els ambients més proximals, que rebran aportacions detrítiques grolleres al·lòctones de l'àrea font.

Ambients sedimentaris

Podem definir un medi sedimentari o ambient sedimentari com una àrea que té unes condicions físiques i químiques (i uns organismes determinats) on hi ha sedimentació. Els ambients sedimentaris es poden classificar en CONTINENTALS, MARINS I DE TRANSICIÓ.

Ambients continentals

Es formen en condicions subaèries i presenten sediments detrítics amb coloracions vermelloses a causa de l'oxidació del ferro en condicions aeròbiques.

• Fluvial: Materials detrítics, clasts arrodonits. Estructures: laminació encreuada, granoclassificació, bases erosives, ripples i marques de corrent en superfície. Fòssils: poc abundants, poden trobar-se petjades o esquelets a les argiles. Correspon als rius i a la seva zona d'inundació.
• Al·luvial: Materials detrítics, predomini de conglomerats i bretxes. Estructures: massiu, granoclassificació, bases erosives. Fòssils: molt estranys. Correspon als cons de dejecció o ventalls al·luvials localitzats als marges de les serralades.
• Desèrtic: Materials: predomina la sorra molt ben classificada. Estructures: laminació encreuada a gran escala i a petita escala (ripples). Fòssils: molt estranys. Característic d'ambients molt àrids on el mitjà de transport és el vent.
• Glacial: Regions ocupades per glacials amb temperatures sota els 0 graus. El gel és el principal medi d'erosió, transport i sedimentació. Els dipòsits s'anomenen morenes i, si són fòssils, til·lites.
• Lacustre i palustre: Els medis lacustres corresponen a estanys i zones fondes sense vegetació lluny de la riba; és possible la formació de carbó. Els medis palustres són pantans i aiguamolls poc profunds amb vegetació. En zones periglacials es formen les varves.

Ambients marins

Es troben sota les aigües marines. Els estrats acostumen a tenir coloracions grises, presenten carbonats, extensions horitzontals més àmplies i presència comuna de fòssils.

• Plataforma continental: Zona des del litoral fins al límit submarí del continent. Inclou zones proximals (influïdes pel continent) i distals, on pot haver-hi esculls marginals o atols.
• Talús i fons oceànic: El talús representa el límit de l'escorça continental (pendents del 5% al 15%) i baixa fins als 3.000 m o 6.000 m. S'hi poden formar dipòsits anomenats slumps per esllavissades.

Ambients de transició

Zones que limiten amb els ambients continentals i marins, subjectes a ambdues influències.

• Costaner (platges): Medi de transició de més abast controlat per l'energia de l'aigua.
• Deltaic: Materials arrossegats pel riu que són dipositats i retreballats pel mar. Es divideix en: plana deltaica (emergida), front deltaic (forma de talús) i prodelta (part distal profunda).
• Albufera: Llacunes salades poc profundes limitades per una barrera, però comunicades amb el mar per canals. Ambients de baixa energia amb materials detrítics fins.

Columna estratigràfica i correlació

Els estrats no tenen sempre la mateixa composició, sinó que un mateix estrat pot variar lateralment de litologia; es produeixen els canvis laterals de fàcies. Una sèrie o columna estratigràfica és un conjunt d'estrats que s'han sedimentat en un lloc de manera consecutiva. A través d'ella, es pot observar com els ambients sedimentaris han anat variant amb el pas del temps.

Discontinuïtats estratigràfiques

Quan la sedimentació no ha estat contínua, s'anomenen discontinuïtats estratigràfiques. Conceptes clau:

• Hiat: absència de sedimentació entre el sostre d'un estrat i el mur del següent.
• Buit erosiu: interval de temps representat per materials que es van sedimentar i van ser erosionats posteriorment.
• Llacuna estratigràfica: absència de dipòsits per un buit erosiu o un hiat.
• Concordants: estrats consecutius paral·lels.
• Discordants: estrats que no són paral·lels.
• Discordança angular: determinada per un pla que separa netament els estrats inferiors.
• Discordança progressiva: els estrats van canviant d'angle gradualment per plegaments o basculaments durant la sedimentació.

Criteris de correlació

Entenem per correlació la comparació de dues o més columnes estratigràfiques mitjançant diversos criteris:

• Criteris litològics: composició, textura, color i estructura.
• Criteris mineralògics: presència de minerals estranys.
• Criteris químics: presència d'elements químics específics.
• Criteris paleontològics: localització de fòssils per determinar edats i correlacions.
• Criteris geofísics: dades paleomagnètiques.
• Criteris tectònics: presència de discordances simultànies en una regió.

Finalment, una transgressió representa un ascens del nivell del mar (invasió de la terra), mentre que una regressió és el procés contrari.