Paleopedoloji - Paleopedology
| Bir serinin parçası |
| Paleontoloji |
|---|
 |
|
Paleontoloji Portal Kategorisi |
Paleopedology ( palaeopedology içinde Birleşik Krallık ) disiplin olduğunu çalışmalar topraklar oldukça yakın (geçmiş jeolojik dönemlerin, Kuvaterner en erken dönemlerine) Dünya tarihinin. Paleopedoloji ya toprak biliminin ( pedoloji ) ya da paleontolojinin bir dalı olarak görülebilir , çünkü kullandığı yöntemler birçok yönden iki disiplinin iyi tanımlanmış bir birleşimidir.
Tarih
Paleopedolojinin en erken gelişmeleri, 1795 dolaylarında İskoçya'daki gözlemlerden kaynaklandı ve bu sayede, kayalıklardaki bazı toprakların, eski bir açık arazi yüzeyinin kalıntıları gibi göründüğü bulundu. On dokuzuncu yüzyıl boyunca, Avrupa ve Kuzey Amerika'da eski toprakların başka birçok buluntuları vardı . Bununla birlikte, bunların çoğu yalnızca hayvan ve/veya bitki fosillerinin araştırılmasında bulundu ve geçmiş jeolojik çağların gömülü topraklarının herhangi bir değere sahip olmadığı toprak bilimi ilk gelişene kadar değildi.
Toprak ve arasındaki ilk ilişkiler zaman sadece oldu iklimde gözlenmiştir steplerinden arasında Rusya ve Kazakistan'a geçmiş ekosistemlere eski toprakların buluntular uygulanmasında herhangi bir ilgi olduğunu söyledi. Bunun nedeni, 1920'lerde Rusya'da KD Glinka tarafından mevcut iklimlere uymayan ve geçmişte daha sıcak iklimlerin kalıntıları olarak görülen bazı toprakların bulunmasıydı.
Eugene W. Hilgard , 1892'de Amerika Birleşik Devletleri'nde toprak ve iklimi aynı şekilde ilişkilendirmişti ve 1950'lerde kuzey yarımküredeki son çevresel değişiklikleri izlemek için Kuvaterner stratigrafisinin analizi sağlam bir şekilde kurulmuştu. Bu gelişmeler, toprak fosillerinin tüm güncel topraklarla birlikte USDA toprak taksonomisine göre oldukça kolay bir şekilde sınıflandırılmasını sağlamıştır . Daha önceki toprak fosillerine olan ilgi, büyümek için çok daha yavaştı, ancak 1960'lardan bu yana, sınıflandırmalarına izin veren X-ışını kırınımı gibi tekniklerin geliştirilmesi sayesinde istikrarlı bir şekilde gelişti . Bu, paleoekoloji ve paleocoğrafyadaki birçok gelişmenin gerçekleşmesine izin verdi, çünkü toprakların kimyası, Paleozoik çağda yaşamın karaya nasıl taşındığına dair çok sayıda kanıt sağlayabilir .
Toprak fosillerini ve yapılarını bulma
Eski toprakların kalıntıları, ya buzullaşmamış alanlarda biriken tortuların altında ya da eski toprağın genç günümüz toprağının altında görülebildiği aşırı dik kayalıklarda bulunabilir. Volkanların aktif olduğu durumlarda volkanik külün altında bazı toprak fosilleri oluşur. Tortu birikimi devam ederse, özellikle Holosen sırasında buzulların geri çekilmesinden sonra bir dizi toprak fosili oluşacaktır . Güney Dakota'nın Badlands bölgesinde olduğu gibi, daha genç bir toprağın (örneğin rüzgar tarafından) aşındığı yerlerde de toprak fosilleri bulunabilir . ( Avustralya ve Güney Afrika'da olduğu gibi, günümüz topraklarının eski daha nemli iklimlerin kalıntıları olduğu alanlar hariç tutulmalıdır . Bu bölgelerin toprakları uygun paleosollerdir .)
Toprak fosilleri, gömülü veya açığa çıkmış olsun, değişime uğrar. Bu, büyük ölçüde, neredeyse tüm geçmiş toprakların eski vejetatif örtüsünü yitirmesi ve bir zamanlar destekledikleri organik maddenin, toprak gömüldükten sonra bitkiler tarafından tüketilmesinden kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, bitki kalıntıları bulunabilirse, toprak fosilinin doğası, flora bulunamaması durumundan çok daha açık hale getirilebilir, çünkü günümüzde kökler, geldikleri bitki grubuna göre tanımlanabilmektedir . Paternleri kök izleri , şekil ve boyutu da dahil olmak üzere, önceki toprak desteklenen bitki türü için iyi bir kanıtıdır. Topraktaki mavimsi renkler, bitkilerin toprakta besinleri harekete geçirdiğini gösterir.
Fosil toprakların horizonları, ana materyalin bir kısmı toprak oluşumu tarafından yok edilmedikçe, tipik olarak yalnızca üst katmanlarda keskin bir şekilde tanımlanır. Fosil topraklardaki horizon türleri, genel olarak günümüz topraklarında bulunanlarla aynıdır ve en eski topraklar hariç tüm modern taksonomide kolay sınıflandırmaya izin verir.
analiz
Toprak fosillerinin kimyasal analizi, genellikle hem pH'larını hem de asitleri seyreltmek için ne kadar reaktif olacaklarını belirleyen kireç içeriğine odaklanır . Kimyasal analiz, genellikle temel mineralleri belirlemek için çözücü ekstraksiyonu yoluyla da yararlıdır . Bu analiz, bir toprak fosilinin yapısını belirlemede bir miktar yararlı olabilir, ancak bugün, eski toprağın tam kristal yapısının belirlenmesine izin verdiği için X-ışını kırınımı tercih edilmektedir.
X-ışını kırınımı yardımıyla, paleosols hemen Toprak Taksonomisi (12 emir birine sınıflandırılabilir Oxisols , Ultisols , Alfisol onu , Mollisols , Spodosols , Aridisols , Entisollar , İnceptistisol , Gelisols , Histosollar , vertisol ve Andisol toprakları ). Bununla birlikte, birçok Prekambriyen toprak, incelendiğinde bu toprak düzenlerinin hiçbirinin özelliklerine uymaz ve yeşil killer adı verilen yeni bir düzene yerleştirilmiştir . Yeşil renk, ilkel toprakta bulunan oksitlenmemiş bazı minerallerin varlığından kaynaklanmaktadır, çünkü O 2 mevcut değildir. Ayrıca, kumlu ufuklarına rağmen bir Spodosol'ün tipik özelliklerine sahip olacak kadar neredeyse asidik olmadıkları için Alfisoller veya Spodosoller olarak açıkça sınıflandırılamayan daha yakın zamanlara ait bazı orman toprakları da vardır.
Önem
Paleopedoloji, hem Dünya'da hem de gelişmekte olan ötegezegen araştırmaları veya Astropedoloji alanında, eski ekosistemlerin ekolojisi ve evriminin anlaşılması için önemli bir bilimsel disiplindir . [Bölüm şu anda yapım aşamasındadır.]
Modeller
Zeminlere uygulanan farklı tanımlar, onlara uygulanan farklı yaklaşımların göstergesidir. Çiftçiler ve mühendislerin farklı toprak zorlukları yaşadığı durumlarda, toprak bilimcileri yine farklı bir görüşe sahiptir (Johnson & Watson-Stegner 1987). Esasen, toprağın tanımına ilişkin bu farklı görüşler, çalışmaları için farklı teorik temellerdir (Retallack 2001). Topraklar, malzemelerin taşındığı ve değiştirildiği yer ile atmosfer arasında bir sınırı temsil ettikleri için açık sistemler olarak düşünülebilir. Dört temel akı türü vardır: toplamalar, çıkarmalar, transferler ve dönüşümler (Simonson 1978; Anderson 1988). Ekleme örnekleri mineral taneleri ve yaprak döküntülerini içerebilirken, çıkarmalar minerallerin ve organik maddenin yüzeysel aşınmasını içerebilir. Transferler, bir malzemenin toprak profili içindeki hareketini içerir ve dönüşümler, bir toprak içindeki malzemelerin bileşimi ve biçiminin değişmesidir.
Topraklar aynı zamanda, doğal olarak meydana gelen süreçlerle değiştirilen fiziksel malzeme yapıları oldukları için enerji transformatörleri olarak da düşünülebilir. Güneş, topraklar için birincil enerji kaynağını oluşturur ve yer kabuğunun derinliklerinden akan radyoaktif bozunma tarafından üretilen ısıdan önemli ölçüde daha ağır basar. Yeni mineraller ve su, toprakta önceden var olan malzemeleri değiştirebileceğinden, tortu birikimi veya yeraltı suyu veya yağmur ilavesi de bir enerji kazanımı olarak kabul edilebilir. Bu süreçler, onları beslemek için mevcut enerji miktarıyla birleştiğinde, bir toprak profili oluşturan şeydir.
Toprağı görmenin bir başka yolu, onların mevcut malzemelerden belirli bir süre içinde kalıplanan çevresel ürünler olmalarıdır. Toprak oluşumunu etkileyen büyük miktardaki etki beş ana faktöre indirgenebilir: iklim, organizmalar, topografik rahatlama, ana materyal ve zaman (Jenny 1941; Buol ve diğerleri 1997). Bu beş faktör, 'CLORPT' kısaltması kullanılarak kolayca hatırlanabilir. Bu kategoriler, bir toprak veya paleosol oluşumu sırasında meydana gelen yönleri zihinsel olarak düşünmek için yararlıdır. Ancak daha da önemlisi, CLORPT, toprak oluşumu çalışması için doğal deneyler oluştururken teorik bir çerçeveye izin verir. (Retallack 2001)
İklim
Toprak bilimi ilk kurulduğunda iklim , toprağın oluşumunda en önemli faktörlerden biri olarak kabul ediliyordu. Örneğin, ılıman bölgelerde yaygın olarak asidik kum Spodosoller bulunur ve tropikal bölgelerde kırmızı killi Oxisoller yaygındır. Toprakların sınıflandırılması için iklim verilerinin kullanılması eğilimi, toprakların sınıflandırılmasını topraklar içindeki gözlemlenebilir özelliklere dayandırmaya yönelik çabalarla karşı karşıya kalmıştır. Bu eğilim talihsizdir çünkü paleoiklimler, paleoiklim verileri kullanılarak tanımlanan paleosollerden yorumlanamaz. Neyse ki, iklim verileri kullanılarak paleosollerin tanımlanması değişiyor. Örneğin, Aridisoller, 1 metreden daha az bir calcic horizona sahip topraklar olarak yeniden tanımlanmıştır (Soil Survey Staff 1998).
İklim ve hava durumu terimleri bazen modern dillerde birbirinin yerine kullanılır, ancak çok farklı bilimsel anlamlara sahiptir. Hava durumu, günlük olarak çevrimiçi, gazeteler ve televizyon tarafından bildirilen sıcaklık, yağış ve nem kaydıdır. Tersine, iklim, bu gözlemleri yansıtan, genellikle 30 yıllık bir süre boyunca hava durumu raporlarından toplanan verilerin ortalamasıdır. İklimi belirlemek için kullanılan hava durumu verileri, genellikle çevredeki bölgede var olan koşulları yansıtmak için seçilen belirli hava istasyonlarına dayanmaktadır (Müller 1982). Ancak, açıkta kalan yüksek sırtlar ve yerel don oyukları, mikro iklimleri temsil ettikleri ve küçük flora ve fauna için önemli olmalarına rağmen bölgesel iklimden önemli ölçüde farklı oldukları için bölgesel hava istasyonları için dikkate alınmaz.
Açıkta kalan yüksek sırtlar ve yerel donlu içi boş mikro iklimler gibi, toprak iklimi de özel bir mikro iklim türüdür. Toprağın gözeneklerinde bulunan nem, sıcaklık ve diğer iklim göstergelerini ifade eder. Örneğin, iyi drene edilmiş topraklarda toprak iklimi, bölgesel iklimin biraz daha yumuşak bir versiyonudur. Suyla dolu topraklarda, toprak iklimi bölgesel iklimle ilişkili değildir, çünkü suyla dolu toprakların sıcaklığı ve oksijenlenmesi, atmosferik koşullardan çok yerel yeraltı suyu yollarına ve oranlarına bağlıdır. Diğer toprak iklimi tiplerine ilişkin tahminler artık toprakların sınıflandırılmasında, toprak oluşumu modellerinde ve toprak biyolojisi çalışmalarında kendi yolunu bulmaya başlıyor .
Paleosollerden iklimin sınıflandırılması, belirli iklim değişkenlerine duyarlı toprakların iklimsel olarak hassas özellikleri kullanılarak ilişkilendirilebilir, ancak bu özelliklerin en iyileri bile kesinlikten yoksundur. Bunun nedeni, toprakların iklim koşullarını kaydetmek için meteorolojik araçlar kadar hassas olmamasıdır. Ancak oldukça geniş bir kategoride iklim, topraklarda bulunan hassas özelliklerden yorumlanabilir. İklimin sınıflandırılmasıyla ilgili en büyük ölçekli etkilerden biri 1918'de yaratılmış, daha sonra Alman meteorolog Vladimir Köppen tarafından yirmi yılda değiştirilmiştir (Trewartha 1982). Her biri ana karasal bitki örtüsü türlerine karşılık gelen beş ana iklim grubu ( Köppen iklim sınıflandırması ) olduğunu öne sürdü . Her iklim tipi, büyük harfler ana iklim gruplarını ve küçük harfler ikincil iklim özelliklerine atıfta bulunarak harflerle belirtilir. (Retallack 2001)
organizmalar
Büyük bitkiler, toprak oluşumunda rol oynayan organizmaların yalnızca bir parçasıdır. Örneğin mantarlar , nitrojen ve fosfor gibi besin maddelerini konukçu bitkilerin kullanabileceği şekilde sağlayarak birçok damarlı bitkinin kökleriyle yakından ilişkilidir ve yaprak döküntülerini ayrıştırarak organik maddenin toprağa geri verilmesinde önemli bir rol oynar. Toprakla etkileşime giren ve toprağı etkileyen organizmaların listesi geniştir ve paleosollerin varlığının anlaşılmasına izin veren bu etkileşimlerdir. Sadece belirli organizmalar paleosollerden değil, aynı zamanda eski ekosistemlerden de yorumlanabilir. Bitkilerin toprak etkileşimi topluluktan topluluğa farklılık gösterir. Her birinin farklı kök izleri, toprak yapısı ve genel profil formu desenleri vardır. Bu özelliklerin belirlenmesi, geçmiş organizmaların herhangi bir belirli paleosol üzerindeki etkisinin genel bir değerlendirmesini sağlamak için yararlıdır. Bununla birlikte, organizma aktivitesinin bu genel etkilerini nitelendirmek zor olabilir, çünkü bunların ekspresyon seviyesi toprak oluşumu için mevcut zaman miktarı kadar doğalarıyla da ilgilidir. Hatta fosiller paleosols bulunur anlaşılır, çok daha onlar yaşadığı paleosols inceleyerek onların korunması, ekoloji ve evrim konusunda öğrenilebilir.
Fosilleşmiş bir ayak izi, yuva veya koprolit (fosil dışkı), eser fosil örnekleridir (iknofosiller ). Bu iz fosiller, bir organizmanın herhangi bir fiziksel parçasını değil, bir organizmanın çevresi içindeki etkinliğinin kanıtını temsil eder. Bir kemik, yaprak veya gövde belirli bir türü pozitif olarak tanımlamak için yeterli bilgi sağlayabilirken, iz fosilleri nadiren böyle kesin bir tanımlamaya izin verir. Ancak, birçok değişkenden etkilenebilen fosilleşmiş vücut parçalarının aksine, eser fosiller genellikle taşınmazlar ve genellikle organizmanın yaşadığı yerde bulunurlar. Bu avantaj, hayvanın doğal ortamındaki davranışının yorumlanmasına izin verdikleri için paleosollerdeki eser fosilleri özellikle önemli kılar. Bunun harika bir örneği, evlerini toprakta yapan yalnız arıların basit sığ fosilleşmiş yuvalarıdır. Nasıl fosilleşmiş ayak izleri, yuvalar ve koprolitler iz fosilleri veya organizmaları temsil ediyorsa, paleosoller de eski bir ekosistemin iz fosilleri olarak kabul edilebilir. Fosilleşmiş türlerin küçük bir yüzdesi gibi, bir ekosistemdeki çok az tür paleosollerde fark edilebilir bir iz bırakır. Bununla birlikte, bir paleosol içindeki daha genel etkileri korunabilir. Bunun iyi bir örneği kök izleridir. Kök izlerinin modelini, toprak horizonlarının sırasını ve diğer özellikleri analiz etmek, toprağın oluşumu sırasında mevcut olan bitki örtüsünün türünü belirlemeye yardımcı olabilir. Boy ve aralık gibi genel özellikler, botanikçilerin 'bitki oluşumu' dediği şeyi belirler. Bir topluluk veya dernekten farklı olarak, bitki oluşumu belirli bir tür tarafından tanımlanmaz. Bitki oluşumu örnekleri arasında ormanlar, ormanlık alanlar ve otlaklar bulunur. Belirli bir bitkinin meşe, okaliptüs veya diğer türler olup olmadığını belirlemek mümkün olmayacağından, paleosollerdeki bitki oluşumları, eski bir otlak ekosisteminden eski bir ormanlık ekosistemi tanımlamayı mümkün kılar. (Retallack 2001)
Topografik Kabartma
Toprağın doğası, dağ zirvelerinin ince kayalık topraklarını otlarla kaplı ovaların kalın verimli topraklarıyla karşılaştırarak anlaşılabilecek topoğrafyaya göre değişecektir . Özelliksiz bir ovada bile, toprağın doğası, iyi drene edilip edilmediğine bağlı olarak büyük ölçüde değişecektir; Bitki örtüsü, mikro iklim ve arazi yüzeylerinin yaşı belirli bir peyzaj içinde değişeceğinden toprağın drenajı tamamen bağımsız olmasa da. Bununla birlikte, daha küçük alanlarda, sınırlayıcı faktörler o kadar geniş olabilir ki, bir peyzaj boyunca topraklardaki bir değişiklik gerçek bir üst sıra (topografik sıra) oluşturacaktır ve bu topraklardaki özellikler güvenilir üst işlevler (topografik işlevler) verebilir. Alp sırtları ve zirveleri gibi cesur manzaralar, eğimle ilgili farklı süreçlere dayalı olarak çözülebilir. Örneğin, dik alpin yamaçlar, kar erimesiyle aşınmış, don kabarmasıyla çalkalanmış ve kaya düşmesinden etkilenen topraklarla seyrek bitki örtüsüne sahiptir . Bu süreçler, bir dağ yamacının göstergesi olan ince, sığ köklü, hafif ayrışmış ve kayalık topraklar oluşturur. Bu süreçlerin boyutu ve derecesi, iklim, bitki örtüsü, ana materyaller ve bir dağın yamacında farklı yüksekliklerde arazi yüzey yaşının kapsamlı varyasyonu nedeniyle topfonksiyonlar olarak katı analizlere izin vermez. (Retallack 2001)
Ana Malzeme
Bir toprağın gelişimiyle ilişkili kaya veya tortu, ana malzemesi olarak adlandırılır ; toprak oluşum sürecinin başlangıç noktasıdır. Erken oluşum sırasında, topraklar ana materyallerinden çok farklı değildir. Bununla birlikte, zamanla, topraklar, sonunda kendi kimliklerini kazanana kadar, orijinal ana materyallerinin özelliklerini giderek daha az içerecektir. Meydana gelen toprak oluşumu miktarının doğru bir değerlendirmesini yapabilmek için, ana materyalin toprak oluşumunda bir temel çizgi veya başlangıç noktası oluşturduğu bilinmelidir.
Çoğu durumda, ana materyal toprak oluşumundan bağımsızdır. Magmatik kayaçların ve metamorfik kayaçların oluşumu, yerlerde ve Dünya yüzeyinden uzaklaştırılan süreçlerle meydana gelir. Bu tortular genellikle toprak için ana materyaldir ve topraktan türetilir, ancak tortul tasnif ve dağılım derecesi o kadar geniş bir şekilde değişir ki, bunların da topraktan bağımsız olduğu düşünülür.
Topraklarla ilişkili çok az ana materyal, bileşimleri veya yapıları bakımından tamamen tekdüzedir. Sıklıkla, bazı durumlarda toprak oluşumuna yardımcı olan ve diğer durumlarda onu engelleyen yapraklanma, damarlanma, birleşme veya katmanlaşma dahil olmak üzere bir dereceye kadar düzensizlik vardır. Örneğin, bazı tortul tabakalaşma , ana kaya üzerinde siltli bir örtü veya killi bir alüvyon tabakası üzerinde kumlu bir örtü gibi toprak oluşumunu teşvik eder . Bu durumların her ikisinde de, pedojenik olmayan örnekler tarafından gevrek bir yüzey malzemesi oluşturulmuştur. Diğer tortul yüzey sementasyonu örnekleri veya ince ara tabakalı kil ve kum dizilerinin toprak oluşumuna elverişli olmadığı düşünülebilir. Normal olarak bulunan minerallerden sapmalar orijinal ana materyale dair ipuçları verse de, topraklarda ve paleosollerde üniform olmayan ana materyalleri bulmak zor olabilir. Ana malzemede birincil malzeme tanecikleri bulunmazsa, daha sonraki eklemelerin meydana geldiği sonucuna varılabilir. Örneğin, kuvars bulunmaz bazaltik fonolit ve olivin bulunmaz granit .
Ana materyalin rolü en iyi, farklı ana materyaller veya litosekanslar (farklı ana materyaller nedeniyle farklı toprak profili özellikleri) üzerinde benzer koşullar altında oluşan zeminlerin incelenmesinden anlaşılır. Bu, toprağın oluşumu sırasında ana materyalin oynadığı rolü anlamak için bir başlangıç noktası sağlar. Bu çalışmalardan elde edilen genelleştirilmiş ilişkiler, oluşumu sırasında ana materyalin paleosol üzerinde ne gibi etkileri olduğunu belirlemek için kullanılabilir. Zorluk, ana materyalin artık mevcut olmaması ve bu nedenle doğasının ancak yakındaki materyaller kullanılarak tahmin edilebilmesi gerçeğinde yatmaktadır.
Bu tahminler tipik olarak varsayım olarak kabul edilmesi gereken dört kritik varsayıma dayanır ve bu nedenle toprakları ve paleosolleri değerlendirirken dikkatli bir şekilde değerlendirilir.
- İlk varsayım, ana materyalin taze olduğudur. Bu, orijinal ana materyal için bir vekil olduğu varsayılan ana materyalin, o orijinal materyale hem kimyasal hem de fiziksel olarak benzer olması gerektiği anlamına gelir. Örneğin, saprolit , ormanlık bir topraktan granit üzerinde türetilen bir ana materyalin doğru bir temsili olarak kabul edilemez, ancak ormanlık bir toprağın net bir şekilde kesilmesi ve erozyonundan sonra oluşan ekilmiş bir toprağın ana materyalini temsil ettiği düşünülebilir .
- İkinci varsayım, ana malzemenin tek tip olduğudur. Bu varsayım, ana malzemenin toprak profili içinde tek tip bir bileşime sahip olduğunu belirtir. Profilin altında bulunan malzemenin özellikleri, tüm profilin ana malzemesini temsil ediyor olarak kabul edilecekse, bu doğru olmalıdır. Bununla birlikte, orijinal ana materyalin doğru bir temsili olarak kabul edilebilecek kadar az sayıda kaya veya tortunun üniform olduğu düşünüldüğünde bu zordur. Örneğin, kalın killi bir toprakta granitin üzerinde rüzgarla savrulan ince bir toz tabakasını tespit etmek son derece zordur.
- Üçüncü varsayım, bir bileşenin kararlı olduğudur. Bu, ana materyalin bileşenlerinden en az birinin hava koşulları nedeniyle değişmediğini ve hala mevcut olduğunu belirtir. Bununla ilgili temel sorun, hiçbir bileşenin doğada var olan geniş bozunma süreçlerine tamamen bağışık olmamasıdır (Gardner 1980). Örneğin kuvars, alüminanın (Al 2 O 3 ) pH 4,5 ile 8 arasında (çoğunlukla kilde) kararlı olduğu pH>9 olan topraklarda oldukça kararlı bir mineraldir . Daha geniş bir çevre koşullarında toprakta genellikle kararlı olan eser elementler arasında kurşun (Pb) ve zirkonyum (Zr) bulunur, ancak her zaman yararlı olmak için yeterince mevcut değildir.
- Dördüncü varsayım, hacim değişiminin kalınlık ve yoğunlukla orantılı olduğudur. Bu, gömme sırasında toprak hacmindeki kaybın ve sıkıştırma derecesinin, yoğunluk veya kalınlık değişimi ile ilgili olduğunu belirtir. Sağduyu, hacim ve yoğunluğun üç boyutlu olduğunu ve kalınlığın bir boyutlu olduğunu öne sürse de, şekli bilinen fosil bitkileri de dahil olmak üzere çeşitli materyaller üzerinde yapılan gözlemler (Walton 1936; Briggs ve Williams 1981 ), statik dikey yük koşulları altındayken, toprakların ve fosiller yandan basınçla korunur.
Bu dört basitleştirici varsayım, bir toprağın oluşumu ve gömülmesi sırasında meydana gelen değişikliklerin ayrıntılı bir analizine izin verir. (Retallack 2001)
Gelen jeokimyada , önceki kirlerin yapısının bir bilgi paleo kıtaların bileşimi anlamak da değerlidir.