Hvad er en formation i geologi? Definition, opbygning og lithostratigrafi

Lær hvad en geologisk formation er: definition, opbygning og lithostratigrafi — forstå lag, medlemmer, grupper og deres betydning for Jordens historie.

En formation, eller bjergart, er den grundlæggende enhed i lithostratigrafi. Kort sagt er en formation en genkendelig og mappbar pakke af bergarter, som har karakteristiske lithologiske træk og som kan adskilles fra nabeenheder i terrænet eller i borekerner.

En formation består af et bestemt antal bjergarter. De har samme lithologi (sten), sedimentære facies (udseende) eller andre egenskaber. Formationer er ikke defineret på grundlag af tykkelsen af bjergarternes lag, og tykkelsen af forskellige formationer kan derfor variere meget. Det afgørende er de genkendelige, vedvarende kendetegn — for eksempel kornstørrelse, mineralogi, farve, lagdeling eller fossilsammensætning — som gør enheden mappbar over et vist område.

Opbygning og hierarki

I lithostratigrafien indgår formationen i et klart hierarki af enheder. Fra mindre til større enheder bruger geologer typisk:

• Lag (bed) – den mindste genkendelige enkelthed i feltet.
• Medlem (member) – en underenhed af en formation med lokale eller særskilte træk.
• Formation – hovedenheden, mappbar og defineret ved konsistente lithologiske karakteristika.
• Gruppe (group) – flere formationer samlet på grundlag af fælles træk eller stratigrafisk position.
• Supergruppe – større samlinger af grupper, hvor det er relevant.

En formation kan altså opdeles i "medlemmer", som selv er pakket sammen i "grupper".

Definition, afgrænsning og stratotyper

Formelle formationer defineres normalt i en publikation hvor man angiver en type-sektion eller stratotype — et referenceafsnit i feltet (enten i en klippeeksponering eller i en borekerne) hvor enhedens karakter, tykkelse og relationer til nabeenheder beskrives. En formel definition omfatter typisk:

• et navn (ofte geografisk + “Formation” eller tilsvarende),
• en beskrivelse af lithologi og diagnosticerende træk,
• en angivelse af type-sektionen (stratotype),
• og information om udbredelse og relationer til andre formationer.

Stratigrafisk betydning og tid

Begrebet formelt definerede lag eller strata er centralt for stratigrafi. Formationer blev oprindeligt beskrevet som tidsmarkører, baseret på relativ datering og loven om superposition. Inddelingerne i Jordens historie var de formationer, som blev beskrevet og ordnet i kronologisk rækkefølge af geologer og stratigrafikere i det 18. og 19. århundrede. Moderne stratigrafi skelner dog klart mellem lithostratigrafi (baseret på klippetyper) og kronostratigrafi/biostratigrafi (baseret på tid og fossiler); en formation er i princippet et lithostratigrafisk begreb og defineres ud fra klippemæssige træk, ikke direkte ud fra alder.

Lateral variation og diakroni

Formationer kan ændre karakter over afstand: faciesændringer, tykkelsesvariationer og gradvise overgange mod andre lithologier er almindelige. Derfor er grænser mellem formationer nogle gange:

• konforme (løbende aflejring uden tydelige pauser),
• ubekræftede eller uforklarlige (fx ved erosionsoverflader og uoverensstemmelser),
• eller diakrone (hvor aflejringens alder ændrer sig lateralt).

Af samme grund fastsættes en formations grænser i praksis ofte ud fra markerede ændringer i lithologi eller facies, og geologer bruger korrelation (fossiler, geokemi, borekerner, seismik) til at spore en enhed over større afstande.

Hvordan identificeres og kortlægges formationer?

Arbejde med formationer omfatter flere metoder:

• feltobservation og stratigrafisk måling af eksponerede sektioner,
• beskrivelse af håndprøver og mikroskopisk petrographi,
• geokemisk og mineralogisk karakterisering,
• boreprøver og brøndlogs til at følge formationer i dybden,
• seismiske profiler og geofysiske metoder til at afbilde udbredelsen under overfladen.

Praktisk betydning

Formationer er grundlaget for geologiske kort og modelbygning. De er afgørende i:

• råstofefterforskning (olie, gas, kul, malme),
• grundvandsstudier (akvifer- og aquitard-identifikation),
• ingeniørgeologi (stabilitet, byggegrundlag),
• regional geologisk rekonstruktion og miljøgeologi.

Eksempel: Hammersley-bassinet

Klippeformationer dannes ved sedimentaflejring i miljøer, der kan bestå i hundreder af millioner af år. Hammersley-bassinet i Pilbara i Vestaustralien er f.eks. et proterozoisk sedimentært bassin, hvor op til 1200 millioner års sedimentation er bevaret intakt. Her er op til 300 millioner år repræsenteret af en enkelt enhed af jernbåndsformationer og skifer. Dette illustrate­r, hvordan én lithostratigrafisk enhed i nogle tilfælde kan repræsentere meget lange og komplekse aflejringshistorier og samtidig være økonomisk vigtig (fx jernmalme i jernbåndsformationer).

Formelle vs. uformelle formationer

Nogle enheder navngives og defineres formelt gennem publikationer og national stratigrafisk komitéer. Andre enheder bruges uformelt i lokal feltlitteratur eller rapporter — især når enheden er genkendelig lokalt, men endnu ikke formelt beskrevet. Formelle definitioner med type-sektion er vigtige for entydighed og sammenlignelighed mellem studier.

Sammenfattende er en formation en lithostratigrafisk enhed defineret ved genkendelige og mappbare klippeegenskaber. Den er et centralt redskab i geologisk kortlægning, forskning og ressourceefterforskning, og dens afgrænsning kræver både feltobservation, dokumentation og ofte supplerende data fra boringer og geofysiske undersøgelser.

Spørgsmål og svar

Q: Hvad er en formation?

Spørgsmål: Hvordan defineres formationer?

Spørgsmål: Hvad er medlemmer og grupper i forhold til formationer?

Spørgsmål: Hvordan blev formationer oprindeligt beskrevet?

Spørgsmål: Hvor længe varer miljøer, hvor der sker sedimentaflejringer, som danner bjergarter, ved?

Spørgsmål: Hvem var den første, der studerede geologisk stratigrafi?

Søg efter bogstav