Nokkrir eiginleikar sets og setberg

Lagskipting sets stafar af því hvernig kornin sem setið mynda setjast til. Lagskipting er þó ekki einskorðuð við set því hún kemur einnig fyrir í hjá gosbergi t.d. þar sem hraunlög mynda þykka jarðlagastafla. Einnig má nefna öskulög en þau hegða sér sem set.

Þegar korn í lagskiptu seti eru skoðuð kemur í ljós að lögin eru mynduð úr kornum sem eru að einhverju leyti frábrugðin að gerð. Oft á tíðum er eitt lagið úr kornum sem eru af annarri stærð en kornin í næsta lagi. Í Molabergi getur svona breytileiki stafað af mismunandi styrkleika í vatnsfalli, ölduróti við strönd eða vindi. Tíðar breytingar á þessum þáttum í umhverfi eru fremur regla en undantekning.

Aðgreining korna

Áhrif vatns og vinds á aðgreiningu bergmylsnu við flutning og setmyndun eru augljós. ◊ Þá ræður eðlisþyngd agna miklu um hvar kornin setjast til. Í straumvatni setjast korn með miklum eðlismassa eins og gull, ◊ platína og magnetít til í árfarvegum eða við strendur á meðan eðlisléttari korn flytjast lengra. Flest önnur bergmylsna sem flyst með vatni eða vindi eru úr algengum bergmyndunarsteindum eins og kvarsi og feldspötum með álíka eðlismassa. Slík korn aðgreinast því ekki eftir mismunandi eðlismassa heldur stærð. Í ám sest möl til fyrst en sandur og méla (silt) flytjast mun lengra áður en þau falla til botns og mynda set. Plötulaga korn berast lengra en hnöttótt korn af álíka þyngd því lögunin hefur áhrif á það hversu lengi þau fljóta. Í iðustreymi brotna veikbyggð korn í smærri hluta. Þannig brotna steindir með kleyfni niður á undan öðrum sterkari sem enga kleyfni hafa. Þetta veldur því að kvars endist lengur en t.d. feldspatar og má því segja að í þeim tilfellum byggist aðgreining korna á veðrunarþoli korna.

Aðgreining korna er einn meginþátturinn í lagskiptingu sets en ekki sá eini. Þannig geta setlög greinst að þó að kornastærð þeirra og samsetning sé sú sama. Lagskiptingin verður þá þar sem stutt hlé varð á setmynduninni og oft klofnar setberg eftir slíkum flötum. Einnig getur lagskipting orðið vegna mismunandi magns af efnum sem líma setið saman.

Sérhvert einstakt setlag býr nánast alltaf yfir eiginleikum sem greinir það frá laginu sem liggur undir eða ofnaá. Sjá um lagmót setlaga.

Lagskiptingu setlaga má skipta í tvo meginflokka: Lárétta lagskiptingu og víxllaga lagskiptingu.

Lárétt samsíða lagskipting

Í láréttri lagskiptingu liggja setlögin samsíða hvert ofan á öðru. Slík lagskipting á sér einkum stað í vatni þar sem straumur var nánast enginn. Slíkar aðstæður er einkum að finna við botn stöðuvatna ◊ eða á djúpsjávarbotni. Framburður gruggstrauma virðist setjast til á þennan hátt þegar hann sest til á djúpsjávarbotninum. ◊

Fjölmörg dæmi er að finna um samsíða lagskiptingu þar sem lög með ólíkri kornastærð eða steindasamsetningu endurtaka sig í sífellu. ◊ Gera má ráð fyrir að slík lagskipting gerist við reglubundnar sveiflur í náttúrunni líkt og sjávarföll eða breytingar sem verða við árstíðaskipti. Samstæða slíkra laga sem myndast við árstíðaskipti kallast hvarf [dregið af sænska orðinu varve]. Hvarfleir er stöðugt að myndast í jökulvötnum á norðlægum slóðum og fornan hvarfleir frá ísaldartímanum má einnig finna á svæðum sem jökulvötn ísaldarjökulsins náðu til. Lagaskil hvarfleirsins eru oftast mjög greinileg vegna breytilegs rennslis jökulvatna eftir árstíðum. Að sumri til þegar jökulbráð er mikið og vöxtur í ánum bera þær með sér mun grófari bergmylsnu en að vetrarlagi þegar rennsli jökuláa er í lágmarki og aðeins fínustu kornin berast með straumnum. Álíka árstíðabundin lagskipting finnst í fornu setbergi og í Suður-Afríku finnst lagskiptur leirsteinn sem talinn er hafa myndast sem hvarfleir í jökullóni á ísöld sem gekk yfir fyrir meira en 200 Má.

Hvörf í seti geta einnig myndast á annan hátt en hvarfleirinn í jökullónunum. Þannig er talið að kalsíumkarbónat falli út að sumri til þegar hiti stöðuvatna nær hámarki en á sama tíma nær fjöldi lífvera einnig hámarki. Kalsíumkarbónatið sem er tiltölulega þungt í sér sekkur fremur hratt og myndar ljóst sumarlag en tiltölulega eðlisléttar leifar lífvera sem drepast að hausti eftir sumarlangt æviskeið falla hægt til botns og mynda þá dökkt vetrarlag.

Víxllögun

Víxllögun er það kallað þegar setlög eru skáhöll á aðalsetlagsflötinn. Öll slík setlög eru úr bergmylsnu sem er grófari en méla (silt) og hafa myndast við iðustreymi vatns eða vinds eða ölduróti við strönd. Þegar kornin hreyfast úr stað hafa þau tilhneigingu til að safnast saman í hryggi, hæðir eða gárur og öldur sem flytjast úr stað í stefnu straumsins eða vindsins. Korn sem setjast til hlémegin mynda þá gjarna lög sem hafa um 30° til 35° halla. Hallastefna lagsins segir þá til um stefnu straumsins eða vindsins þegar setlagið varð til.

Víxllögunin er algeng í óshólmum, árfarvegum, sandöldum og við strendur. Hafa verður í huga að þótt setlög í óshólmum og sandöldum séu samhliða við hvort annað eru þau það ekki við lög sem undir eða ofaná liggja.

Í sumum tilfellum er eingöngu um hallandi lög að ræða t.d. öskulög í hlíðum keilulaga eldfjalla og telst þá lagskiptingin ekki vera víxllögun.

Stærðardreifing korna í seti

Auk tengsla setlaga við hvort annað eru ýmsir möguleikar á stærðardreifingu korna innan hvers setlags. Sérhver gerð veitir þá upplýsingar um þau skilyrði sem voru til staðar við myndun lagsins.

Einsleit dreifing korna. Setlög sem eru mynduð úr kornum af nánast sömu stærð eru sögð hafa einsleita dreifingu korna. Einsleit kornadreifing í molabergi bendir til þess að þau hafi sest til við rofkraft með stöðugum hraða. Í efnaseti bendir einsleit kornadreifing til jafnra og stöðugra útfellinga sem myndi ávallt sömu kornastærð við kristöllun. Séu lög með einsleita kornadreifingu aðgreind með kornum af annarri stærð bendir það til þess að hraði straums í vatni eða vinds við rofið hafi verið breytilegur.

Kornadreifing eftir stærð. Sé bergmylsna með misstórum kornum sett í glas með vatni og hrært vel í og hún síðan látin setjast til kemur í ljós að stærstu kornin setjast fyrst til og þau smærri síðan koll af kolli þannig að þau smæstu verða efst. Séu kornin nægilega smá haldast þau jafnvel í gruggupplausn klukkustundum saman. Þetta einkennir lög þar sem kornadreifing er eftir stærð frá hinum stærstu neðst til hinna smæstu efst. Kornadreifing eftir stærð í náttúrunni verður ekki einungis lóðrétt eins og í glasinu heldur einnig lárétt eins og t.d. í straumvatni. Í fljóti setjast þyngstu kornin til efst í ánni en léttari kornin berast neðar og jafnvel á haf út. sjá Lóðgreint set

Kornadreifing eftir stærð verður fyrst og fremst í straumvötnum þar sem hraði straumsins minnkar eftir því sem neðar dregur og flutningsgetan minnkar. Einnig verður hún í iðustreymi í höfum eða stöðuvötnum, í ösku- og sprengigosum og sandbyljum. Grófasta kornið fellur þá næst upptökunum en það fínasta fjærst. ◊

Kornadreifing óháð stærð. Í sumum setlögum er alls engin aðgreining korna eftir stærð. Þess í stað er um bergmylsnu að ræða þar sem öllum kornastærðum ægir saman í fullkominni óreiðu. Slík setlög eru t.d. mynduð af skriðum eða úr jökulurð. ◊ Setberg úr skriðum kallast þursaberg og jökulberg (tvistur) úr jökulurð.

Slípun korna

Bergmylsna sem brotnar úr berggrunninum við veðrun er gjarna hyrnd og með hvössum brúnum. Eftir því sem kornin velkjast með vatni eða vindi slípast þau og verða ávöl. Samtímis greinast þau að eftir kornastærð. Eftir því hve kornin eru vel slípuð má geta sér til um hversu langt þau hafa borist og hve lengi þau hafa verið að velkjast. ◊ ◊ ◊ ◊

Af legu korna í seti eða setbergi má oft geta sér til um úr hvaða átt þau bárust, einkum ef þau hafa borist með straumvatni. ◊

Samantekt

Ofangreind atriði má draga saman á eftirfarandi hátt: Setlög eru fyrst og fremst rannsökuð í lóðréttu sniði. ◊ Þar geta komið fyrir lög úr molabergi með óaðgreindu seti, láréttri stærðarskiptri lagskiptingu, víxllaga seti og efnaseti.

Setið gefur einnig til kynna hvernig það barst á þann stað sem það settist til. Þannig má sjá af kornastærð og eðli korna í árframburði hversu lengi það hefur velkst í árfarveginum. ◊ leirsteinn hefur myndast í kyrru vatni, sandur fellur í sjálfri eyðimörkinni og í næsta nágrenni en méla getur borist langar leiðir.