Dieser Abschnitt benötigt zusätzliche Zitate zur Überprüfung. Bitte helfen Sie dabei, diesen Artikel zu verbessern, indem Sie zuverlässigen Quellen Zitate hinzufügen. Nicht benötigtes Material kann angefochten und entfernt werden.,
Finden Sie Quellen: „Permian Basin“ Nordamerika-Nachrichten · Zeitungen · Bücher · scholar · JSTOR (April 2018) (Erfahren Sie, wie und wann diese Vorlage Nachricht zu entfernen)

Ordovizische Periode (485.4-443.,8 mya)Bearbeiten

Jede Periode aus dem Paläozoikum hat eine spezifische Lithologie zum Tobosa-Becken beigetragen, die sich zu Beginn der pennsylvanischen Periode (323,2–298,9 mya) in fast 2.000 m Sediment ansammelte. Die Montoya-Gruppe ist die jüngste Felsformation im Tobosa-Becken und wurde in der ordovizischen Zeit (485,4–443,8 mya) gebildet und sitzt direkt auf den magmatischen und metamorphen Kellergesteinen. Die Gesteine aus der Montoya-Gruppe werden als leichter bis mittelgrauer, feinkörniger kristalliner Kalkdolomit beschrieben., Diese Felsen waren manchmal mit Schiefer, dunkelgrauem Kalkstein und seltener mit Chert bestückt. die Montoya-Gruppe Sequenz besteht aus Karbonat-Kalkstein und Dolomit, die als dicht beschrieben wird, undurchlässig, und nicht porös, und ist häufiger in den Glass Mountains outcrop gefunden, mit einer Dicke von 151 bis 509 Fuß (46 zu 155 m).

Silurzeit (443.8–419.2 mya)Bearbeiten

Während der Silurzeit erlebte das Tobosa-Becken dramatische Veränderungen des Meeresspiegels, die zur Bildung mehrerer Gesteinsgruppen führten., Die erste dieser Gruppen, die sogenannte Fusselman-Formation, besteht größtenteils aus hellgrauem, mittel-bis grobkörnigem Dolomit. Die Dicke dieser Formation variiert zwischen 15 und 50 m, und Teile der Fusselman-Formation wurden ebenfalls karstifiziert, was auf einen Abfall des Meeresspiegels hinweist. Die zweite Gesteinsgruppe, die sich während der Silurzeit gebildet hat, wird als Pollen-Formation bezeichnet, bei der es sich um Schlamm -, Schiefer-und dolomitreiches Gestein handelt, das an einigen Stellen eine Dicke von 450 m erreicht., Die Karstifizierung der Fusselman-Formation zeigt, dass ein Rückgang des Meeresspiegels auftrat, der Meeresspiegel jedoch während eines transgressiven Ereignisses erneut anstieg, was zur Entstehung der Fusselformation führte. Der Meeresspiegel würde dann wieder sinken, was zu einer starken Exposition, Erosion und Karstifizierung dieser Formationen führte.

Devonische Periode (419,2–358,9 mya)Bearbeiten

Die dreißigste Formation wurde während der Devonischen Periode entwickelt. Diese Formation zeichnet sich durch ihre Kalkstein -, Chert-und Schieferbetten aus, von denen einige eine Spitzendicke von 300 m hatten., diese Formation hatte viele verschiedene Arten von Kalkstein, einschließlich heller silikatischer, Chert-dominierter, krinoidreicher und sandiger Kalkstein. Die dreißigste Formation ist der Formation der Mississippischen Periode sehr ähnlich, was wahrscheinlich daran liegt, dass sich die Umwelt in dieser Zeit wenig bis gar nicht verändert hat.

Mississippische Periode (358,9–323,2 mya)Bearbeiten

Der Mississippische Kalkstein ist die Hauptformation, die sich in dieser Zeit entwickelt. Diese Formation, ähnlich der zuvor erwähnten Dreißigsten Formation, besteht hauptsächlich aus Kalkstein und Schiefer., Die Kalksteinbetten werden als „braun bis dunkelbraun, mikrokristallin bis sehr feinkristallin, allgemein sandig und dolomitisch“ beschrieben, während die Schieferbetten „grau bis schwarz, hart, platy, pyritisch, organisch und sehr silikatisch“sind. Der Mississippian Kalkstein reicht von 49 bis 171 Fuß (15 bis 52 m) in der Dicke, während in der Regel dünner in Richtung des südlichen Teils des Tobosa Basin.

Der Barnett Shale ist die zweite Formation, die sich während der Mississippischen Periode entwickelt hat. Es besteht hauptsächlich aus schlammbraunem Schiefer und feinkörnigem Sandstein und Schlickstein., Diese Formation war viel dicker als der mississippische Kalkstein und reichte von 200 bis 460 Fuß (60 bis 140 m). Die erhöhte Dicke kann durch eine erhöhte Sedimentation in dem Bereich erklärt werden, die wahrscheinlich durch tektonische Aktivität in der Region verursacht wurde.

Tektonische Aktivität während der mississippischen Periode <

Die Ouachita-Orogenie trat während des späten Mississippischen auf und führte zu tektonischen Aktivitäten in der Region., Die anschließende Faltung und Fehler, die durch diese Orogenie verursacht wurden, führten dazu, dass das Tobosa-Becken in drei Abschnitte unterteilt wurde: das Delaware-Becken, das Midland-Becken und die Central Basin-Plattform. Das Ende der Mississippischen Periode führte auch zum Beginn der Bildung des modernen Perm-Riffkomplexes. Das Erbe des frühen bis mittleren Paläozoikums ist fast 6,600 Fuß (2,000 m) von Sedimenten, die aufgrund fast ununterbrochener Sedimentation angesammelt wurden.

Spätpaläozoikum (Pennsylvanian nach Perm)Bearbeiten

Pennsylvanian Periode (323,2-298.,9 mya)Bearbeiten

Die Pennsylvanische Zeit markierte den Beginn geologischer Prozesse, die das Perm-Becken zu dem machen würden, was wir heute sehen. Rifting Ereignisse während des Kambriums (Frühpaläozoikum) links Fehlerzonen in der Region. Diese Fehlerzonen fungierten als Schwachstellen für Fehler, die später von der Ouachita-Orogenie initiiert wurden., Diese Störungszonen führten dazu, dass das Tobosa-Becken aufgrund tektonischer Aktivität in den Perm-Riffkomplex umgewandelt wurde, der aus drei Teilen besteht: der zentralen Beckenbühne, die von Störungen umgeben ist, und den Midland-und Delaware-Becken auf beiden Seiten. Mississippische Sedimente fehlen entweder aufgrund von Erosion oder Nichtdeposition. Meeresschiefer wurden in der Mitte der Delaware -, Midland-und Val Verde-Becken abgelagert, während sich an der Peripherie der Becken flache Meeres -, Karbonat-und Kalksteinsedimente ablagerten.,:6,17-18

Die Morrow FormationEdit

Die frühe pennsylvanische Morrow Formation liegt der Atoka Formation zugrunde. Der Morgen ist ein wichtiges Reservoir, das aus klastischen Sedimenten, Sandsteinen und Schiefern besteht, die sich in einer deltaischen Umgebung ablagern.: 10,37: 258,266: 106-107

Andere Formationenedit

Die pennsylvanische Zeit führte auch zur Entwicklung anderer geologischer Formationen, obwohl keine die Bedeutung der Morrow-Formation hatte., Die Atoka-Formation liegt konform auf der Morrow-Formation und zeichnet sich durch ihren fossilen Kalkstein aus, der mit Schiefer verwoben ist und eine maximale Dicke von 200 m erreicht. Während der Bildung des Atoka kam es in der Region immer noch zu einer Anhebung, was zu einer erhöhten Sedimentation führte, da das umliegende Hochland erodiert war. Die erhöhte Sedimentation führte zur Bildung von mittel-bis grobkörnigem Sandstein. In der Atoka-Formation sind die ersten Riffstrukturen sichtbar, die sich im Delaware-Becken gebildet haben.,

Die Umreifungsformation bildete sich nach dem Atoka, auch während der Pennsylvanischen Periode, und erreichte eine maximale Dicke von 660 Fuß (200 m). In dieser Formation gab es einen signifikanten Anstieg der Riffhügel. Die Umreifungsformation besteht hauptsächlich aus massivem Kalkstein, zusammen mit „feinem bis mittelkörnigem Sandstein, dunklem bis hellgrauem Schiefer und gelegentlich rötlich-braunem, grünlich-grauem, bituminösem Schiefer“. Eine große Anzahl verschiedener fossiler Arten wurde in dieser Formation erhalten, einschließlich Brachiopoden, Foraminiferen, Bryozoen, Korallen und Krinoiden.,

Die pennsylvanische Periode umfasst auch zwei andere Formationen, die Canyon-und Cisco-Formationen, die aufgrund der darin entdeckten großen Ölreservoirs von Bedeutung sind.

Perm-Periode (298,9–251 mya)Bearbeiten

Die Perm-Periode war eine Zeit des großen Riffbaus, um den Perm-Riffkomplex in ein großes Riffsystem zu verwandeln, mit Perm-gealterten Felsformationen, die 95% der heutigen Aufschlüsse im Perm-Becken ausmachen. Bei der Betrachtung jeder Art von Riffgebäude, die im Perm auftrat, ist es wichtig zu bedenken, dass Tektonik eine wichtige Rolle spielte., Während dieser Zeit begann der Superkontinent Pangaea, der von 335 bis 175 mya dauerte, auseinanderzubrechen. Pangea wurde in der Nähe des Äquators gruppiert und von der superozeanischen Panthalassa umgeben, wobei sich das Perm-Becken an seinem westlichen Rand innerhalb von 5-10 Grad des Äquators befand. Jede Riffbauumgebung würde eine Wasserquelle benötigen, und das Delaware-Becken befand sich in der Nähe eines Randmeeres. Dank des Hovey-Kanals transportierte dieses Meer Wasser in das Delaware-Becken. Die globalen Temperaturen während dieser Zeit waren warm, da sich das Weltklima von Eishaus zu Gewächshaus veränderte., Dieser Anstieg der globalen Temperaturen führte auch zum Schmelzen der Eismassen zum Südpol, was dann zu einem Anstieg des Meeresspiegels führte.

Die Perm-Periode wurde in Hauptepochen aufgeteilt, von denen jede eine separate Unterteilung hat. In jeder Unterepoche wurde in den verschiedenen Teilen des Perm-Riffkomplexes eine andere Formation gebildet.

Cisuralische Epoche (298.9-272.,3 mya)Bearbeiten

Die Cisularische Epoche enthielt zwei Zeitalter, den Wolfcampian und den Leonardian, die beide eine geologische Formation im nach ihnen benannten Perm-Becken haben.

Die Wolfcampian Formation liegt konform auf der Pennsylvanian Formation und ist die erste Formation aus der Perm-Periode. Seine Zusammensetzung variiert je nach Lage im Becken, wobei der nördlichste Teil reich an Schiefer ist., Die Dicke dieser Formation variiert ebenfalls und erreicht ein Maximum von 1.600 Fuß (500 m). Der Wolfcampian besteht hauptsächlich aus grauem bis braunem Schiefer und feinkörnigem, Chert-dominiertem, braunem Kalkstein. Es gibt auch interbedded Schichten von feinkörnigem Sandstein innerhalb der Formation gefunden.

Die primäre Formation, die aus dem Leonardischen Zeitalter zurückbleibt, wird Knochenfederkalk genannt, der eine maximale Dicke von 600 m erreicht und direkt unter dem Capitan Reef Complex liegt., Der Knochenquellenkalkstein kann in zwei Formationen unterteilt werden: das Victorio Peak-Mitglied, das aus massiven Kalksteinbetten besteht, die bis zu 30 m lang sind; und das Cutoff Shale-Mitglied, das aus schwarzem, platy, silikatischem Schiefer und Shaley-Sandstein besteht. Der Knochenquellenkalkstein besteht aus mehreren Fossilien wie Bryozoen, Krinoiden und Spirifern, aber es fehlen Algen und Schwämme, die im Rest des Perm-Riffkomplexes reichlich vorhanden sind. Felsen aus dem Knochenquellenkalkstein finden sich überwiegend im Delaware Basin, aber das Victorio Peak-Mitglied erstreckt sich in den Schelfrand.,

Guadelupianische Epoche (272,3–259,8 mya)Bearbeiten

Die Guadalupianische Epoche wurde nach den Guadalupe-Bergen benannt,da diese Epoche im Perm am effizientesten war. 272-260 mya wurde diese Epoche von der Delaware Mountain Group dominiert, die je nach Lage im Perm Reef Complex weiter in Gesteinsunterteilungen unterteilt werden kann.

Brushy Canyon FormationEdit

Die erste Formation, aus der die Delaware Mountain Group besteht, ist die Brushy Canyon Formation, die im Delaware Basin liegt., Die Brushy Canyon-Formation besteht aus dünnen, miteinander verbundenen Schichten aus abwechselnd feinkörnigem und massivem Quarzsandstein sowie Shaley Brown bis schwarzem Sandstein. Diese Formation erreicht eine maximale Dicke von 1,150 Fuß (350 m), verdünnt sich jedoch erheblich, wenn sie sich den Beckenrändern aufgrund transgressiver Onlap nähert. Die Brushy Canyon Formation enthält auch kleine Riffflecken, Wellenspuren und gekreuzte Bettschichten, die darauf hinweisen, dass das Delaware Basin zu dieser Zeit eine flache Wasserumgebung hatte.,

Cherry Canyon FormationEdit

Die nächste Einheit der Delaware Mountain Group ist der Cherry Canyon, der mehrere verschiedene Untereinheiten hatte und sich in das Delaware Basin und die umliegenden Regalumgebungen erstreckte. Die Cherry Canyon-Formation kann in vier Untereinheiten unterteilt werden, von denen jede kurz besprochen wird.

Lower Gateway FormationEdit

Das untere Fluchtelement ist ein Kalkstein, der aufgrund seiner Lage im Delaware Basin unterschiedliche Eigenschaften aufweist und Patch-Riffe in der Nähe des Beckenrandes enthält., Diese Riffe sind oft auf Kalkstein-Konglomerat und Brekzien gefunden. Das obere Fluchtelement ist konsistenter und zeichnet sich als dickbettiger Dolomit aus, der sich in die San Andres-Formation integriert, wenn es sich in Richtung Regal bewegt. Die mittlere Einheit der Cherry Canyon-Formation ist das South Wells-Mitglied, das aus Sandstein besteht und sich in das Goat Seep Reef integriert, wenn es sich in Richtung Beckenschelf bewegt.,

Manzanita MemberEdit

Die obere Einheit ist das Manzanita-Mitglied, das aus Dolomit besteht und unter der Capitan-Formation herausgeklemmt wird, wenn es sich in die Beckenränder bewegt. Alle vier Mitglieder der Cherry Canyon Formation wurden in der Nähe der Beckenränder dolomitisiert. Dies ist offensichtlich, da die bioklastischen Ablagerungen von Calcit/Aragonit, die als Teil dieser Formation existierten, als Schimmelpilze in Dolomit erhalten geblieben sind., Es wurde von einigen Autoren vorgeschlagen, dass die Klasten und Trümmer bei der Ablagerung dolomitisch gewesen sein könnten, aber das ist unwahrscheinlich, da die Trümmer aus dem Riff kamen, das war nicht dolomitisch.

Bell Canyon FormationEdit

Die Bell Canyon Formation ist die nächste Einheit in der Delaware Mountain Group, und es ist die altersäquivalente Einheit der Capitan Reef Formation, die auf dem Regal gebildet. Die Bell Canyon-Formation besteht aus „nicht versteinertem, dunkelgrauem bis schwarzem, plattigem, feinkörnigem Kalkstein“., Die gesamte Cherry Canyon Formation und der untere Teil der Bell Canyon Formation haben dünne Interbeds aus dunklem bioklastischem Kalkstein und feinkörnigem Sandstein. Wenn sich diese Formationen in Richtung der Beckenränder bewegen, Der Sandstein verkeilt sich und der Kalkstein verdickt sich zu massiven, Meter dicke Betten, enthält Rifftalus.

Goat Seep Reef FormationEdit

Die Goat Seep Reef Formation liegt am Regalrand und integriert sich mit der Getaway Formation im Becken und der San Andres Formation in Richtung Regal., Diese Formation wird als 350 m dick, eine Meile (1.600 m) lang und vollständig aus massivem Dolomit beschrieben. In der unteren Hälfte der Formation ist der Dolomit zu massiven Betten geschichtet. Diese Formation enthält auch Schimmelpilze von Organismen, die durch den Dolomitisierungsprozess zerstört werden.,

– Riff-Gebäude in der Guadalupian EpochEdit

Die Guadalupian Epoche ist eine der erfolgreichsten in der Geschichte in Bezug auf Riff-Gebäude, da die meisten perm Riffe erreichten Ihre maximale Größe, Vielfalt, Umfang und fülle in diese Epoche, die mit dem Capitan-Riff als eines der bekanntesten Beispiele. Im Guadalupian waren Riffe weltweit reichlich vorhanden und wuchsen an Orten wie dem Delaware-Becken, dem Zechstein-Becken in Osteuropa, entlang des Tethys-Ozeans und in Kühlwasserregalen im Panthalassa-Ozean., Das Ende dieses goldenen Zeitalters für den Riffbau erfolgte aufgrund der“ End-Guadalupian Reef Crisis“, die globale Rückgänge des Meeresspiegels und regionale Salzgehaltsschwankungen mit sich brachte. Die Bewegung und Kollision von Mikrokontinenten während des Aufbruchs von Pangaea verursachte auch die Zerstörung vieler Guadalupianischer Riffe. Selbst mit der Anzahl der Riffe aus dieser Epoche, die zerstört wurden, gibt es über 100 Guadalupian Riffe, die in der Welt bleiben, die meisten aus jeder Perm Epoche.,

Riffwachstum während der späten Perm-Periode

Das Wachstum des Capitan-Riffs, das aufgrund seiner Bildung aus massivem Kalkstein als „massives Glied“ bezeichnet wird, kann in drei Stufen beschrieben werden. Die erste Stufe ist die Etablierung des Riffs und sein schnelles Wachstum. Aufgrund der langsameren Absenkraten dieser Zeit konnte sich das Riff schnell aufbauen. Sobald das Riff den Meeresspiegel erreicht hatte, begann es horizontal zu wachsen, da es nicht mehr vertikal wachsen konnte., Die Riffumgebung wurde in der ersten Entwicklungsstufe als warmes (etwa 20 °C), flaches, energiereiches, klares Wasser beschrieben, das frei von Ablagerungen war und einen normalen Salzgehalt von 27 bis 40 ppt (Teile pro Tausend) aufwies. Das Beckenwasser lieferte viele Nährstoffe, da es ständig Wasser gab, das neu gebrachtes Meerwasser mit anoxischem Wasser aus dem Beckenboden mischte. Die Zusammensetzung des Riffs wird hauptsächlich aus aufgerichteten Schwämmen mit großen, starren Skeletten und reichlich vorhandenen Rotalgen, mikrobiellen Mikriten und anorganischem Zement beschrieben., Der mikrobielle Mikrit arbeitete, um Sediment einzufangen.

Einer der bekanntesten Schwämme, aus denen das Capitan Reef bestand, war die Schwammfamilie Guadalupiidae, ein Schwamm, der erstmals Mitte Perm auf den Glass Mountains auftrat und sich im späten Perm in das Delaware-Becken ausgebreitet hatte.

Es gab mehr Umweltveränderungen, um die zweite Stufe der Bildung des Capitan Reef zu markieren. Diese Wachstumsperiode war geprägt von eustatischen Veränderungen des globalen Meeresspiegels aufgrund häufiger Vereisungen., Das Riff erlebte zu diesem Zeitpunkt vertikal ein starkes Wachstum und wuchs schnell genug, um mit dem steigenden Meeresspiegel Schritt zu halten. Das Capitan Reef fand auch ein stabiles Fundament auf den Riffschutt und Talus, die an seinen Hängen ruhten, und dieses Fundament ließ das Riff nach außen wachsen. An einigen Orten waren Nährstoffe und Mineralien so reichlich vorhanden, dass das Capitan Reef fast 50 km vom Ausgangspunkt entfernt wuchs.

Rifftod während der späten Perm-Periode

Die dritte Stufe des Capitan-Riffs ist der Tod des Riffsystems., Die Meeresströmungen im Perm spielten eine große Rolle bei der Einrichtung des Klimas der Region und bei der Unterstützung des Wachstums und des Todes des Capitan-Riffs. Das Klima der Beckenregion war heiß und trocken, was sich in den Verdampfungsablagerungen zeigt, die in der hinteren Riffregion zu finden sind.

Das Ende des Wachstums und der Akkumulation des Perm-Riffkomplexes wurde durch Tektonik beeinflusst. Während des Endes der Perm-Periode begann der Superkontinent Pangaea zu zerbrechen, was die Bedingungen, die zuvor für das Riffwachstum günstig waren, drastisch veränderte., Die Veränderung der Tektonik beschränkte den Austausch von Meerwasser im Hovey-Kanal, was dann zu einer Erhöhung des Salzgehalts im Perm-Becken führte. Das Riff konnte diese drastische Veränderung des Wassersalzgehalts nicht überleben und wurde daher zerstört.

Bis zum Guadalupian hatte das Perm-Becken eine ausreichende Wasserzirkulation mit frischem Wasser aus dem Hovey-Kanal. Das Verdampfungswachstum entlang der unteren Teile des Beckens zeigte, dass die Wassersäule höchstwahrscheinlich geschichtet und euxinisch war, was bedeutet, dass das Wasser sowohl anoxisch als auch sulfidisch war., Die Durchgänge zwischen den Delaware-und Midland-Becken waren aufgrund tektonischer Veränderungen eingeschränkt, wodurch der Salzgehalt des Wassers anstieg. Die wachsenden Temperaturen im späten Perm in Verbindung mit dem Anstieg des Salzgehalts verursachten das Aussterben des Capitan-Riffs sowie die Bildung von Verdampfern mit dem Becken.

Die Schichten von Verdampfern, die sich infolge eines erhöhten Salzgehalts gebildet haben, werden kastilische Bildung genannt. Diese Formation besteht aus abwechselnden Schichten aus Gips / Anhydrit und Kalkstein sowie massiven Betten aus Gips/Anhydrit, Salz und etwas Kalkstein., Die Einheit misst fast 4.300 Fuß (1.300 m) insgesamt und wurde während der Thüringischen Epoche gebildet. Die einzelnen Schichten (Laminae) von Gips/Anhydrit sind zwischen 0,039 Zoll (1 mm) und 3,9 Zoll (10 cm) dick, von denen angenommen wird, dass sie Jahr für Jahr mit dem Salzgehalt des Beckens korrelieren.

Das Capitan Reef war schon früh diagenetisch verändert worden, insbesondere nach der Ablagerung der kastilischen Formation., Es gibt Hinweise auf Gewebeveränderungen während dieser Formation, von denen angenommen wird, dass sie auf den Dehydratisierungs-und Rehydratisierungsprozess des Gipses und der Anhydriten hindeuten. Es gibt auch Hinweise auf eine Verdampfungskalzitierung. Das Riffsystem wurde begraben, bis es im Mesozoikum infolge tektonischer Aktivität durch die Laramid-Orogenie freigelegt wurde. Die Tiefwasserschiefer – und Karbonatriffe der Delaware – und Midland-Becken sowie der Central Basin-Plattform würden zu lukrativen Kohlenwasserstoffreservoirs.