Formacija, arba uolienų darinys, yra pagrindinis litostratigrafijos vienetas. Formacija apibrėžiama kaip pakankamai vienalytis ir kartais išplitęs uolienų rinkinys, kurį galima aiškiai atskirti nuo gretimų uolienų pagal litologines savybes ir kurią galima užžymėti žemėlapyje nustatytu masteliu.

Darinį sudaro tam tikras skaičius uolienų sluoksnių, kurių litologija (uolienos), nuosėdinė sandara (išvaizda) ar kitos savybės yra panašios. Formacijos nėra apibrėžiamos pagal uolienų sluoksnių storį, todėl skirtingų formacijų storis gali labai skirtis — nuo kelių metrų iki kelių kilometrų.

Apibrėžimas ir pagrindiniai kriterijai

Formacijai turi būti duoti aiškūs aprašymai ir tipinės vietos (stratotipas arba tipo skyrius), kur formacijos ribos ir charakteristikos yra dokumentuotos. Pagrindiniai kriterijai:

  • Litologinė vienalytiškumas: akmenų tipai, tekstūra, minerologija ar nuosėdų struktūros, kurios leistų atskirti vieną darinio vienetą nuo kito;
  • Matomumas ir žemėlapiškumas: vienetas turi būti pakankamai didelis ir ryškus, kad būtų užžymimas geologiniuose žemėlapiuose;
  • Tipinė vieta: aiškiai apibrėžtas sekcijos skyrius ar vietovė, kurioje pateikiami formacijos aprašai ir pavyzdžiai.

Struktūra ir hierarchija

Litostratigrafinėje hierarchijoje formacijos gali būti skaidomos į mažesnius vienetus, dažniausiai vadinamus "nariais" (angl. members) arba "sluoksniais" (beds), o kelios formacijos gali sudaryti "grupę" ar net "supergrupę". Kaip pažymėta, stratigrafijoje svarbiausia yra formalus sluoksnių arba sluoksnių sąvokos apibrėžimas: sluoksnį galima suskirstyti į narius, o jie patys yra suskirstyti į grupes.

Laikas ir koreliacija

Iš pradžių formacijos buvo interpretuojamos ir apibūdinamos kaip laiko žymės, remiantis santykiniu datavimu ir superpozicijos dėsniu. XVIII ir XIX a. geologai ir stratigrafai aprašė ir chronologine tvarka išdėstė Žemės istorijos padalinius. Tačiau šiandien litostratigrafiniai vienetai yra apibrėžiami pagal uolienų savybes, o ne tiesiogiai kaip laiko intervalai: taigi formacija gali būti diachroninė (jos apatinės ar viršutinės ribos kinta laikui bėgant).

Koreliacijai tarp formacijų naudojami keli metodai: litologinė panašybė, faunos/floros (biostratigrafija), geocheminiai žymenys ir radiometrinis datavimas. Dažnai litostratigrafija derinama su chronostratigrafija, kad susieti uolienas su konkrečiais geologiniais laikotarpiais.

Ribos, diachronija ir nuosėdų aplinka

Formacijos ribos gali būti nustatomos pagal akivaizdžius litologinius pokyčius arba pagal nedidelį, bet nuoseklų faunos arba sedimentologinį pasikeitimą. Ribos būna:

  • konforminės (be didesnių nutrūkimų, nuosekliai tęsiant nuosėdų kaupimąsi);
  • nekonforminės (kai yra erozijos ar laiko tarpas — nepertraukiamumo paviršius);
  • diachroninės (kai litologinis vienetas įsitaiso skirtingu laiku skirtingose vietose dėl poslinkių arba pakitusių nusėdimo sąlygų).

Formacijos atspindi tam tikrą nusėdimo aplinką (pvz., jūros dugno, deltos, upės slėnio, eolinė smėlio kopos ar vulkaninių nuosėdų aplinka). Šie aplinkos bruožai padeda suprasti senovinius geologinius procesus ir rekonstruoti paleolandšaftą.

Pavadinimo ir formalizavimo taisyklės

Įprasta formacijai suteikti geografinį pavadinimą, dažnai kartu su žodžiu "Formacija" arba vietovės pavadinimu (pvz., "X formacija"). Formacijos aprašymas turi būti paskelbtas su tipo skyriumi ir aiškiomis ribomis, kad kiti geologai galėtų patikrinti ir pritaikyti vieneto taikymą.

Tarptautinės gaires dėl stratigrafinių vienetų taikymo ir pavadinimų rinkos suteikia tokių organizacijų kaip Tarptautinė stratigrafijos komisija (International Commission on Stratigraphy) ir Tarptautinis geologijos sąjūdžio parengti dokumentai (pvz., International Stratigraphic Guide).

Praktinė reikšmė ir pavyzdys

Formacijos yra pagrindinis darbo vienetas geologiniams žemėlapiams, istorinėms rekonstrukcijoms ir gamtinių išteklių paieškai (nafta, dujos, anglis, metalai). Geologai, inžinieriai ir ekologai naudoja formacijų žemėlapius planavimui, gręžiniams ir rizikos vertinimui.

Kaip pavyzdį galima nurodyti Hammersley baseiną Pilbaroje, Vakarų Australijoje. Tai yra proterozojaus nuosėdų baseinas, kuriame išliko iki maždaug 1200 milijonų metų nuosėdų. Čia iki 300 milijonų metų storio uolienų paketas sudaro vieną juostinio geležies darinio ir skalūnų vienetą, kuris yra svarbus tiek moksliniu, tiek ekonominiu požiūriu.

Apibendrinant: formacija — tai litologiniu pagrindu apibrėžtas, praktiniuose žemėlapiuose ir stratigrafiniuose tyrimuose plačiai vartojamas uolienų darinys, turintis aiškiai apibrėžtas patikros vietas ir panaudojamas geologinei koreliacijai bei Žemės istorijos interpretacijoms.