Tweede jaars Veldwerk Biogeologie Spanje

Transcriptie

1 Tweede jaars Veldwerk Biogeologie Spanje

2 LOGISTIEKE ASPECTEN Benodigde materialen: Specifiek voor het werk: -hamer -geologisch kompas -loep (8-16x) -duimstok of stalen meetlint -veldboekje, liefst klein en met harde kaft -kaartenmap: een geplastificeerde, dichtklapbare harde A4 map is ideal -potloden, 2H, H en HB, liefst vulpotloden (en meer dan een, want ze raken snel kwijt) -kleurpotloden -Rotring, Faber Castell of soortgelijke tekenpennen, 0.18 en 1.25mm (zwarte inkt, liefst ook enkele in rood en groen, mogelijk met andere groepen delen) -gradenboog/geodriehoek -transparantpapier -millimeterpapier -log papier -Text-books (Nichols, Sedimentology and stratigraphy, Blackwell science) Aan te bevelen: -verrekijker (indien je ere en hebt) -fototoestel Verder (uiteraard): -paspoort, geld, pinpas (creditcard) -waterdichte tent en overige kampeeruitrusting (kookgerei) -bergschoenen of in ieder geval stevig schoeisel met profielzolen -warme en lichte bergkleding: goede trui -goede regenkleding. eventueel paraplu en of poncho -kleine veldrugzak -luchtige kleding -petje o.i.d. tegen de zon -zonnebrandolie Chauffeurs: -Rijbewijs, groene kaart etc. kopieren en het origineel in je bagage houden. Reservesleutel vragen. - Check alie, remmen en bandenprofiel. Indien niet in arde dan niet accepteren maar laten verbeteren door verhuurder. -verbandtrommel -gevaren driehoek -hesjes oranje en/ofgeel -sleepkabel

3 Verzekering Het terrein waarin je zult werken is soms geaccidenteerd: het risico van een ongelukkige val bestaat altijd. Raadpleeg de "regeling excursies/veldwerk Aardwetenschappen" voor details aangaande verzekering. Kaarten Michelin nr 574 Aragon - Cataluna / Catalunya - Barcelona, plus wegenkaart Frankrijk. Detail kaarten zijn verkrijgbaar bjj de lokale boekhandel. Adressen: Tijdens de veldoefeningen en excursies wordt gekampeerd op of nabij de onderstaande adressen. Voor het thuisfront is het in noodgevallen aan te bevelen het Instituut te waarschuwen via Ingrid Beekman, afdeling onderwijszaken ( ) of via het algemene nummer ( , portier Aardwetenschappen), van waaruit men ons in het algemeen snel zal weten te bereiken. We zullen verblijven (of bereikbaar zijn via) de volgende adressen en telefoon nummers: Camping Gasset, Talarn Tremp (Lleida), Spanje Telefoon: Fax: Stat Hotel Siglo XX, Tremp (Lleida), Spanje Telefoon:

4 Geologische (achtergrond) informatie

5 ACHTERGROND KENNIS Tijdens het veldproject is enige achtergrondkennis onontbeerlijk. Het grootste deel van de hieronder samengevatte basiskennis is eerder in colleges en practica ter sprake gekomen. Deze samenvatting beoogt dan oak slechts enige basismethoden en begrippen te benadrukken die in de context van de veldoefeningen en de excursie regelmatig aan de orde komen. Het zal duidelijk zijn dat hier niet de coherentie en compleetheid van een handboek is nagestreefd. PLOOIEN EN FOLIATIES Plooigeometrie wordt in principe beschreven in snedes loodrecht op de plooias. De plooias is de beschrijvende lijn waardoor een ideale (cylindrische) plooi middels evenwijdige veplaatsing beschreven kan worden. De snede loodrecht op de plooias heet het ware profiel (true profile). Deflankhoek van de plooi reflecteert de intensiteit van de defonnatie van het gesteente en wordt meestal aangegeven met de tennen open ( ), dicht ( ), zeer dicht (70-30 ), of isoclinaal (30-0 ). Het assenvlak van de plooi kan worden gedefinieerd als het bissectrix vlak van een plooi, of als het vlak dat opeenvolgende ombuigingen met elkaar verbindt. Het is in de meeste gevallen ruwweg een symmetrievlak en bevat altijd de plooias die dan ook de snijlijn is van de geplooide laag met het assenvlak. In structurele analyse wordt de plooias vaak aangeduid met Findex waarbij de index aangeeft of het hier een eerste, tweede etc. structuur betreft. Gelaagdheid in gedefonneerde gesteenten is soms moeilijk te herkennen. Als regel kan men steiien dat gelaagdheid zich uit in een onregelmatige variatie in samenstellingen en diktes. In structurele analyses gebruikt men meestal het symbool SO. In geplooide gesteenten worden in het algemeen vanaf een zekere (lage) graad van metamorfose foliaties gevonnd, welke ruwweg evenwijdig zijn aan het assenvlak. Deze assenvlaksfoliaties snijden de geplooide gelaagdheid en geven daardoor aanleiding tot intersectie lineaties evenwijdig aan de plooias. Deze kunnen op twee wijzen verschijnen. In het geval een geplooid laagvlak ontsloten is, ziet men deze lineaties als een fijne structuur op het laagvlak. Indien een foliatieviak ontsloten is, ziet men deze lineaties ais aansnedes met de gelaagdheid: men ziet in het foliatievlak onregelmatige samenstellings variaties aangesneden. Dergelijke lineaties worden ook wei Iineaties genoemd. In structurele analyse wordt een assenvlaksfoliatie meestal aangeduid met Sindex waarbij de index aangeeft of het hier een eerste, tweede etc. structuur betreft. Ter verwarring kan de plooias natuuriijk ook worden aangegeven als een equivalent met Findex, terwijl een generatie van deformatiestructuren ook wei wordt aangegeven met Findex dan wei met Dindex' Zo'n generatie wordt vaak een deformatiefase genoemd hetgeen strikt genomen een interpretatieve term is. Dat is geen probleem zolang men zich bewust is van het feit dat het hier om een, op geometrische gronden onderscheiden, generatie structuren met een zekere relatieve ouderdom gaat.

6 Bijgaande kaart en set overzichtsprofielen geven een globaal idee van de bouw van het gebergte. Een gedetailleerd overzicht van hetgeen aan de orde zal komen tijdens de veldoefeningen en de excursie wordt hier niet gegeven. Onderstaande profielen tonen drie essentieel verschillende interpretaties van de korststructuur van de Deze drie interpretaties zijn recentelijk (1988) getest door middel van een diep seismisch profiel, het ECORS profiel, dat hieronder als vierde profiel is toegevoegd. Een deel van de rowe ECORS seismische data alsmede enige additionele informatie over de ECORS sectie zijn als Appendix in deze gids opgenomen (Appendix II). thin-skinned NPF thick-skinned NPF inhomogeneous strain NPF 20 km ECORS NPF

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37 De oefeningen en (achtergrond) informatie

38 Veldoefening 1 - Reconstructie van Laat Krijt paleomilieus --- Doel: Het aan de hand van een vijftal lokaliteiten in detail reconstrueren van het paleomilieu van de Aren Formatie, met name het topdeel overgaand in de Tremp Formatie. In deze lithologische eenheid zijn tal van reptiel-resten en -sporen aangetroffen, en op basis van de verzamelde informatie dient een coherent en gedetailleerd beeld van de habitat van deze dinosauria gemaakt te worden. Plaats: Deze oefening vindt plaats in de dalen rond de dorpen Isona en Orcau. Hierbij worden secties en ontsluitingen bekeken dagzomend in het bekken van Tremp langs de San Cornelli structuur (zie kaartje). Duur: De oefening duurt 6 dagen. Gedurende de eerste dag is er een algemene introductie in het veld, waarbij wordt ingegaan op de geologie van het bekken van Tremp en de daarmee samenhangende landschapsvormen. Na die eerste dag wordt zelfstandig, in groepen van twee, gewerkt. De laatste dag is geheel gewijd aan het uitwerken van de verzamelde data. Werkwijze: Op een aantal plaatsen dienen zeer gedetailleerde veldstudies gemaakt te worden van de lithologie en de fossielinhoud van de ontsluitingen. Samen met voorkomende sedimentaire structuren is het mogelijk om op basis van die informatie een 2-dimensionele reconstructie te maken van de toestand van het sedimentatie bekken ten tijde van het Laat Krijt. Veldwerk: De eerste dag zal bijna geheel gewijd zijn aan een algemene introductie. Daarbij worden alle te bestuderen locaties getoond en bezocht met de gehele groep. Direct daarna wordt in koppels van twee het veldwerk gedaan, en wel zodanig dat op een locatie er nooit meer dan twee koppels werkzaam zijn. De locaties die bestudeerd moeten worden zijn de volgende (zie kaartje): 1. Wegsectie Isona: voorbij het dorp Isona ligt aan de weg, vlakbij de afslag naar het gehucht Biscarri, een fraai ontsloten overgang van de Aren naar de Tremp Formatie. Parkeer de auto's altijd ver bij de bocht vandaan, diep in de berm. Kijk uit met het werk en blijf achter de vangrail. Let op het verkeer! 2. Wegsectie aan de weg Isona- Andorra. Hier is de Aren-Tremp overgang fraai ontsloten over grote afstand. Wees ook hier bedacht op (het niet al te drukke) verkeer. Een nevenontsluiting wordt hier gevormd door de Aren Fm in de buurt van de Ermita, een klein kerkje. Aan de voet hiervan is een beschermde ontsluiting waar tal van reptielsporen zijn te zien. Ook deze ontsluiting dient bestudeerd te worden. 3. Sectie vlak voor het dorp Abella de la Conca 4. Sectie bij Orcau. De auto's moeten geparkeerd worden buiten het dorp. Daar vandaan kan makkelijk naar de sectie gelopen worden. 5. De grote dinosaurus vindplaats bij Bastus. Deze lokaliteit is van uitzonderlijk belang en daarom beschermd. Hier mag niet gehakt worden, en resten van dinosaurussen (nesten en eieren) mogen niet meegenomen worden. Deze sectie zal

39 met de hele groep bezocht worden; collectief zal gekeken worden naar het depositionele milieu van de reptielnesten. Bij ieder van de secties dient de lithologie, inclusief structuur en fossielinhoud, gedetailleerd beschreven te worden. Meest voor de hand liggend schaal van de logs is 1:50 of 1:100. De individuele banken dienen nauwkeurig ingemeten te worden en de fossielinhoud moet eveneens nauwkeurig beschreven worden. Als grens van Aren naar Tremp Formatie geldt het laatste dikke pakket zandsteen >3 m. De studie in deze oefening beperkt zich in alle lokaliteiten tot de 10 meter boven dit niveau en de 10 meter daaronder. Op ieder van de lokaliteiten wordt een weergave gemaakt van de sectie, inclusief fossielinhoud en sedimentaire structuur. De vier (eventueel vijf inclusief die van Bastus) secties dienen onderling gecorreleerd te worden. Hierbij kan men kiezen voor een lithologische correlatie, bijvoorbeeld de zand-klei overgang van de Aren naar de Tremp. Daarbij zal men zeker problemen ondervinden die in het veld opgelost moeten worden. Daarnaast moeten er (indien mogelijk) tijdvlakken gezocht worden, bijvoorbeeld een unconformity veroorzaakt door een daling van het zeespiegelniveau. Daarvan mag men aannemen dat die redelijk tijdsynchroon is geweest, en dus kan dienen als Verslaglegging: Van deze oefening wordt apart verslag gedaan, eerst voorlopig in het veld, en later definitief in de vorm van hoofdstuk 2 (na hoofdstuk 1: Introductie) van het verslag te maken na het veldwerk en in te leveren 1 september. In het veld dienen de volgende onderdelen aan het einde van dag 6 af te zijn: 1. Netjes uitgewerkte logs van de vier (vijf) lokaliteiten, voorzien van alle relevante sedimentaire structuren, aanvoerrichtingen, fossielinhoud en textuur gegevens. Ieder van die logs dient een onderverdeling te kennen in relevante lithologische eenheden, voorzien van de faciele (paleomilieu) interpretatie in termen van terrestrisch of mariene milieu, inclusief paleodiepte indien marien. De interpretatie dient vergezeld te worden van een korte argumentatie. 2. Een correlatieschema waarin de logs in meer gegeneraliseerde vorm afgebeeld worden, maar nu voorzien van mogelijke correlaties, bij voorkeur via tijdsynchrone lijnen. 3. Een faciele schets waarop te zien is hoe het paleomilieu in elkaar zat ten tijde van het massaal voorkomen van de Laat Krijt reptielen.

40

41 Veldoefening 2 Reconstructie sea-ievel history van het Tremp bekken in het Eoceen Doel: Het aan de hand van één sectie in detail reconstrueren van het paleomilieu door de tijd, in dit geval van de Figols Groep. Dit is een pakket sedimenten van Eoceen ouderdom; in deze lithologische eenheid, volgend op de Tremp Formatie, zijn tal van fossielen te vinden die in samenhang met de sedimentaire signatuur tot een gedetailleerd beeld van de relatieve zeespiegelbewegingen gedurende ongeveer 2 miljoen kan leiden. Plaats: Deze oefening vindt plaats in de dalen ten westen van Tremp, in het bijzonder de weg van Tremp naar de Figols pas (zie kaartje). Duur: De oefening duurt 5 dagen en volgt op de reconstructie van het paleomilieu van het Laat Krijt. Gedurende de eerste dag is er een algemene introductie in het veld. Na die eerste dag wordt zelfstandig, in groepen van twee, gewerkt. De laatste dag is geheel gewijd aan het uitwerken van de verzamelde data. Werkwijze: Op een aantal plaatsen dienen zeer gedetailleerde veldstudies gemaakt te worden van de lithologie en de fossielinhoud. Het betreft vooral ontsluitingen langs de weg maar ook in de omringende dalen. Naast veldwaarneming moet op basis van genomen monsters in het laboratorium in Tremp de fossielinhoud bestudeerd en beschreven worden. Dit werk vormt de basis van paleobathymetrische reconstructies. Deze reconstructies dienen in het veld vergeleken te worden met de sedimentaire expressie, om te komen tot het herkennen van sea-level gedomineerde sequences. Veldwerk: De eerste dag zal bijna geheel gewijd zijn aan een algemene introductie. Daarbij worden alle te bestuderen locatie bezocht met de gehele groep. Direct daarna wordt in koppels van twee verder gedetailleerd veldwerk gedaan, en wordt de locatie bepaald waar men de eerste monsters wil nemen. Aan het einde van dag 1 dienen er een aantal monsters te zijn genomen zodat de volgende dag de voorkomende microfauna geïsoleerd kan worden. Die fauna' s kunnen bekeken worden in het lab (Museum in Tremp, waar we alle faciliteiten hebben). De volgende dagen moet men afwisselend veld- en labwerk zien te combineren om tot een optimaal resultaat te komen. Grofweg ziet de sectie eruit als in bijgaande figuren. In veel gevallen volstaat tijdens deze oefening een globale opname van de lithologie (1 :500 of 1: 1000), waarbij vooral korrelgrootte, kleur en fossielinhoud van belang zijn. Daarnaast dienen individuele herkenbare banken nauwkeurig bekeken te worden op structuren en contacten met omringend sediment.

42 Door combinatie, van achtereenvolgens van oud naar jong verlopende, stukken sectie kan men komen tot een totaal kolom (een zogenaamde composite column) waarbij op cruciale plekken monsters de veldinterpretatie dienen te ondersteunen. Ook hier zijn tijdvlakken en discontinuïteiten van groot belang, bijvoorbeeld een unconformity veroorzaakt door een daling van het zeespiegelniveau. Daarvan mag men aannemen dat die redelijk tijdsynchroon is geweest, en dus kan dienen als tijdlijn. Verslaglegging: Van deze oefening wordt apart verslag gedaan, eerst voorlopig in het veld, en later definitief in de vorm van hoofdstuk 3 (na hoofdstuk 1 Introductie, en hoofdstuk 2 Paleomilieu van het Laat Krijt) van het verslag te maken na het veldwerk en in te leveren 1 september. In het veld dienen de volgende onderdelen aan het einde van dag 6 af te zijn: Netjes uitgewerkt log (samengesteld) van de Figols sectie, voorzien van alle relevante sedimentaire structuren, aanvoerrichtingen, fossielinhoud en textuur gegevens. Het log dient een onderverdeling te kennen in relevante lithologische eenheden, voorzien van de faciele (paleomilieu) interpretatie vooral in termen van paleodiepte. De interpretatie dient vergezeld te worden van een korte argumentatie. Een fauna lijst en een lijst met paleobathymetrische data Een globale interpretatie van de waargenomen fenomenen in termen van sea-level history (trans- en regressie) in de vorm van concept-tekst ten behoeve van het verslag.

43

44

45

46 Veldoefening 3 Sedimentaire geologie van het Laat Krijt tot het Midden Eoceen in het bekken van Tremp Doel: Het maken van een reconstructie van de grootschalige ontwikkeling in afzettingsmilieu van de Laat Krijt tot Eocene opvulling van het Tremp bekken. Plaats: De oefening vindt plaats in het Temp bekken rond de dorpen Orcao, Isona, Figols pas en Llimiana. Duur: De oefening bestaat uit maximaal 5 velddagen en een uitwerkdag. Gedurende de eerste dag is er een algemene introductie in het veld, waarbij alle nog onbekende secties worden getoond. Er worden in totaal vier secties bestudeerd. In principe dient dus per dag een sectie gedaan te worden en is de laatste dag bedoeld voor check-ups en verslaglegging. Veldwerk: Er dienen vier secties te worden bestudeerd in samenhang met het geologische kaartbeeld, dat wordt verstrekt. Dit kaartbeeld moet nog worden aangevuld met helling en strekking tekens van de diverse lithologisch eenheden (formaties). Sectie I is ten NO van Isona en loopt langs de oude weg Isona - Andorra. Sectie Il ligt bij het dorpje Orcao en voor een groot deel ten oosten van het kasteel. De top van de Orcao sectie ligt langs een oud pad iets verder oostwaarts. Sectie III ligt onder het dorpje Llimiana en begint bij de oude tunnel aan de zuidkant van het meer. Sectie IV is de Figols sectie, die loopt vanaf Claret (3 km ten ZW van Tremp) langs de weg omhoog tot aan de top van de pas. Na de eerste inleidende dag wordt verder in groepen van twee gewerkt. Werkwijze: Er dienen op schaal (ongeveer I :500 tot I: 1000) stratigrafische studies gemaakt te worden van de aangegeven secties. Er wordt onderscheidt gemaakt tussen de diverse lithologieën, waarbij vooral gelet wordt op grootschalige veranderingen in gesteente typen, korrelgrootte, kleur en fossielinhoud. Op significante niveaus (bijvoorbeeld nivo's die kunnen worden gebruikt voor diepte analyses of voor correlatie) worden detail studies gemaakt op een schaal van b.v. 1:20, en worden paleo-stroomrichtingen gemeten aan de hand van sedimentaire structuren zoals crossbedding en imbricatie. De detail studies dienen op log papier te worden gemaakt. Helling en strekking van de lagen dienen te worden geplot op de meegegeven geologische kaart. De uitgewerkte vier secties worden met elkaar vergeleken op correlatie mogelijkheden, afzettingsmilieu en dikte van de stratigrafische eenheden. Verslaglegging: Van deze oefening wordt apart verslag gedaan, eerst voorlopig in het veld, en later definitief in de vorm van hoofdstuk 4 (na hoofdstuk 1 Introductie, en hoofdstuk 2 Paleomilieu van het Laat Krijt en hoofdstuk 3 Sea level history van de Figols Groep) van het verslag te maken na het veldwerk en in te leveren 1 september. In het veld dienen de volgende onderdelen aan het einde van dag 6 af te zijn:

47 Netjes uitgewerkte logs voor de verschillende secties (Isona, Orcao, Llimiana en Figols). Deze logs moeten zijn voorzien van alle relevante sedimentaire structuren, aanvoerrichtingen, fossielinhoud en textuur gegevens. Fence diagram (een twee-dimensionale grafische weergave van drie-dimensionale gegevens en interpretaties in perspectief) van de vier beschreven secties. Trek hierbij lijnen tussen de verschillende faciës / formaties, etc, die in de verschillende secties zijn te onderscheiden. Markeer mogelijke hiaten. Verslaglegging van jullie interpretatie van de tectonostratigrafische ontwikkeling van het Tremp-bekken. Beschrijfhier in chronologische volgorde de gebeurtenissen die tot de sedimetaire opeenvolgingen hebben geleid, die jullie de afgelopen week hebben beschreven.

48 VELDTECHNIEK VOOR DE BESCHRIJVING VAN SEDIMENTAIRE SUCCESSIES Algemeen: Werk van een afstand naar de ontsluiting toe, dat wil zeggen, van overzicht naar detail. Eenmaal temidden van de details van een ontsluiting weet je dan toch het een en ander over de algehele context van. de ontsluiting. Het verdient aanbeveling een zekere systematiek van werken te ontwikkelen langs de volgende stappen. I. "Prom a distance" De beste benadering is om ontsluitingen eerst vanaf een afstand te bestuderen met de verrekijker. Begin bij het tekenen altijd met de contour van een ontsluiting en de meest opvallende topografische verschijnselen zoals de vorm van een heuvelrug, het verloop van een pad etc. Vervolgens dient een eerste onderverdeling van de successie gemaakt te worden op basis van de meest opvallende grensvlakken. Deze grenzen worden in het veldboek geschetst, zodat tevens de geometrie van de succcessies omsloten door deze grensvlakken geregistreerd wordt. Op deze manier zal het eenvoudig zijn om channels, unconformities en sedimentaire units te onderscheiden. IJ. "Where to go" Op basis van deze eerste indruk moet besloten worden waar naar toe te gaan. Met de verrekijker is al gauw te zien of een ontsluiting goed of slecht is. Handig is om op de schets in je veldboek aan te geven waar je in detail zult gaan kijken. lil. the outerop" Beschrijf de ontsluiting en check daarbij dat je geen van de zeven belangrijke aspecten bij de beschrijving van sedimentaire gesteenten overslaat (check eventueel in de gids op pagina 22). Geef de lokatie van je gedetailleerde beschrijving steeds aan in je veldboe}c De lokatie van de ontsluiting dient altijd op de kaart te staan. Indien de ontsluiting van zeer goede kwaliteit is, en indien de sectie in de context van het onderzoek belangrijk genoeg is kan besloten worden om een gedetailleerde grafische "log" te maken van de opeenvolging. Daar loggen een tijdrovende bezigheid is, wordt hiertoe pas besloten indien men een goed inzicht in de vraagstelling heeft. IV. "Graphic logging" De grafische log beschrijving wordt uitgevoerd op standaard log papier. Een samenvatting van gebruikelijke symbolen voor de diverse eigenschappen is in deze Appendix opgenomen.

49 Algemene tips bij de beschrijving van sedimentaire successies - Meet diktes goed loodrecht op de gelaagdheid. Let op waar je grenzen zet. Het is handig om een hiërarchie aan te brengen in grenzen (bijvoorbeeld grenzen gevormd door laminae, sets, beds, channels, eenheden). - Probeer niet elke cm te registreren! Let op veranderingen. Een opeenvolging van een aantal zand- en kleilaagjes bijvoorbeeld kan als zodanig beschreven worden en in de log worden samengevat als een lithologische eenheid. Vaak hebben dit soort units al een naam in de literatuur (vg!. "wavy bedding", "lenticular bedding", etc.). - Gebruik je loupe voor lithologische en texturele waarnemingen. - Maak veel schetsen van de opbouw (architectuur) en structuur van de betreffende gesteenten. Dit verhoogt de kwaliteit van je waarnemen aanzienlijk. Bedenk dat foto's belangrijk zijn voor registratie maar dat het nemen van een foto niet verder helpt met de verzameling van goede veldgegevens. - Verzamel fossielen en geef nauwkeurig aan in je schets waar ze vandaan komen. - Probeer in de ontsluiting gegevens te verzamelen die helpen bij een 3-dimensionale reconstructie van de successie (oriëntatie gegevens). Bijgaand in deze Appendix zijn opgenomen: voorbeeld van grafisch logpapier legenda voor het maken van een grafische log dagzoomkaart t.b.v. de veldoefening in sedimentaire facies analyse

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73