ペルム紀盆地(北アメリカ)

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ペルム紀盆地は、北アメリカとゴンドワナ(南アメリカとアフリカ)がミシシッピ紀後期からペルム紀にかけて衝突した際に急速に堆積した地球上で最も厚いペルム紀老化岩の堆積物である。 ペルム紀盆地には、オルドビス紀(445mya)にさかのぼる地層も含まれています。,

ProterozoicEdit

先カンブリア超大陸の分裂と現代のペルム紀盆地形状の形成の前に、先祖のトボサ盆地への浅い海洋sedim積は、受動的なマージン、浅い海洋環境 トボサ盆地には1330万年前にさかのぼる地下岩(mya)も含まれており、現在のグアダルーペ山脈にはまだ見えている。 地下の岩には黒雲母-石英花granite岩が含まれており、深さ12,621フィート(3,847m)で発見されている。, 近くのアパッチ山脈とグラス山脈では、地下の岩は変成砂岩と先カンブリア紀の花崗岩でできています。 この地域全体は、ペコス苦鉄質火成岩の一部であると考えられている層状の苦鉄質岩によっても下にあり、米国南部まで220マイル(360km)伸びている。 それは1163年のmyaに日付を記入しています。

古生代初期から中期(カンブリア紀後期からミシシッピ紀)編集

ペルム紀盆地層序列

オルドビス紀(485.4–443。,8mya)Edit

古生代からの各期間は、トボサ盆地に特定の岩石学を貢献しており、ペンシルベニア時代の初めにほぼ6,600フィート(2,000m)の堆積物に蓄積している(323.2–298.9mya)。 モントヤグループはトボサ盆地で最も若い岩層であり、オルドビス紀(485.4–443.8mya)に形成され、火成岩および変成岩の地下岩の上に直接座っています。 Montoyaグループの岩石は、軽から中greyの灰色、細かいから中grの粒状の結晶質石灰質ドロマイトとして記載されています。, これらの岩石は時には頁岩、濃い灰色の石灰岩、そしてあまり一般的ではないチャートで覆われていました。 モントヤ群は炭酸塩石灰岩とドロマイトで構成されており、これは高密度で不浸透性で非多孔質であり、ガラス山脈の露頭により一般的に見られ、厚さは151-509フィート(46-155m)である。

シルル紀(443.8–419.2mya)編集

シルル紀の間、トボサ盆地は海面の劇的な変化を経験し、複数の岩群が形成された。, フッセルマン層と呼ばれるこれらのグループの最初のものは、ほとんどが薄い灰色、中粒から粗粒のドロマイトで構成されています。 この地層の厚さは49フィートから164フィート(15から50m)まで変化し、フッセルマン層の一部もカルスト化の対象となり、これは海面の低下を示していた。 シルル紀の間に形成された第二の岩群は、泥、頁岩、ドロマイトの豊富な岩であるリステン層と呼ばれ、いくつかの場所で1,480フィート(450m)の厚さに達する。, フッセルマン層のカルスト化により、海面の低下が起こったが、超過的な出来事の間に海面が再び上昇し、リステン層が形成されたことが示されている。 その後、海面は再び低下し、これらの地層の大きな露出、侵食、およびカルスト化につながった。

デボン紀(419.2-358.9mya)編集

サーティワン層はデボン紀の間に開発された。 この地層は石灰岩、チャート、頁岩の層が特徴であり、そのうちのいくつかは980フィート(300m)のピークの厚さを持っていた。, この地層は、明るい色の珪質、チャート支配、輪状の豊富な、砂質の石灰岩を含む多くの異なるタイプの石灰岩を持っていました。 サーティワン層はミシシッピ期の形成と非常によく似ているが、これはこの時期に環境にほとんど変化がなかったためであると考えられている。

ミシシッピ期(358.9–323.2mya)編集

ミシシッピ石灰岩は、この期間中に開発する主要な地層です。 この地層は、前述のThirtyone地層と同様に、主に石灰岩と頁岩で構成されています。, 石灰岩の層は”茶色から暗褐色、微結晶から非常に細かく結晶質、一般的に砂質、ドロマイト質”であると記述されており、頁岩の層は”灰色から黒色、硬く、板状、pyritic、有機質、および非常に珪質”である。 ミシシッピの石灰岩は厚さが49から171フィート(15から52m)の範囲であり、一般的にトボサ盆地の南部に向かって薄くなっている。

バーネット頁岩はミシシッピ期に開発された第二の地層である。 それはシルト質の茶色の頁岩およびきめの細かい砂岩および沈泥岩から主に成っています。, この地層はミシシッピ石灰岩よりもはるかに厚く、200フィートから460フィート(60から140メートル)の範囲であった。 厚さの増加は、地域の地殻活動によって引き起こされた可能性が高い地域の沈降の増加によって説明することができる。

ミシシッピ期の地殻活動編集

ワチタ造山運動はミシシッピ期後期に発生し、この地域の地殻活動につながった。, この造山運動によって引き起こされたその後の折り畳みと断層により、トボサ盆地はデラウェア盆地、ミッドランド盆地、セントラル盆地の三つのセクションに分かれるようになった。 ミシシッピ時代の終わりはまた、現代のペルム紀のサンゴ礁の複合体の形成の始まりにつながった。 初期から中期の古生代の遺産は、ほぼ中断されない沈降のために蓄積されたほぼ6,600フィート(2,000m)の堆積物である。

古生代後期(ペンシルベニアからペルム紀)編集

ペンシルベニア時代(323.2–298。,9mya)Edit

ペンシルベニア時代は、ペルム紀盆地を今日見るものに形作る地質学的プロセスの始まりを示しました。 カンブリア紀(古生代初期)のリフティングイベントは、この地域の断層帯を残しました。 この断層帯は、後にOuachita造山運動によって開始された断層の弱点の面として機能しました。, これらの断層帯により、トボサ盆地は構造活動のためにペルム紀のサンゴ礁複合体に変わり、断層に囲まれた中央盆地プラットフォームと両側のミッドランド盆地とデラウェア盆地の三つの部分からなった。 ミシシッピの堆積物は、侵食または非沈着性のために存在しない。 デラウェア盆地、ミッドランド盆地、ヴァルヴェルデ盆地の中央に海洋頁岩が堆積し、盆地の周辺には浅い海洋、炭酸塩棚、石灰岩の堆積物が堆積した。,:6,17-18

Morrow FormationEdit

初期のペンシルベニアMorrow FormationはAtoka Formationの基礎となっている。 Morrowは、デルタ環境に堆積した砕屑性sed積物、砂岩および頁岩からなる重要な貯水池である。:10,37:258,266:106-107

その他の形成編集

ペンシルベニア時代はまた、他の地層の発展につながったが、モロー層の重要性はなかった。, アトカ累層はモロー累層の上にあり、化石に富んだ石灰岩が頁岩と重なり合っており、最大厚さは660フィート(200m)に達することが特徴である。 アトカが形成されている間、この地域では隆起が依然として起こっており、周囲の高地が侵食されるにつれて沈降が増加した。 堆積量の増加により,中粒から粗粒の砂岩が形成された。 アトカ層では、デラウェア盆地で形成された最初のサンゴ礁構造が見える。,

アトカの後に形成されたストローン層は、ペンシルベニア時代にも形成され、最大厚さは660フィート(200m)に達した。 この形成では、サンゴ礁の塚の有意な増加があった。 ストローン層は、主に”細かいから中粒の砂岩、暗いから薄い灰色の頁岩、時には赤褐色、緑がかった灰色、瀝青色の頁岩”とともに、巨大な石灰岩で構成されている。 この地層には、腕足類、有孔虫、コケムシ、サンゴ、クリノイドなど、多くの異なる化石タイプが保存されていた。,

ペンシルベニア時代には、キャニオン層とシスコ層の二つの地層も含まれており、これらはそこで発見された主要な石油貯留層のために重要である。

ペルム紀(298.9–251mya)編集

ペルム紀は、ペルム紀の岩礁複合体を主要な岩礁システムに変換するための主要な岩礁建築の時代であり、ペルム紀の岩層は現在のペルム紀盆地の露頭の95%を占めている。 ペルム紀に発生したサンゴ礁の建物の任意のタイプを考慮するとき、それはテクトニクスが主要な役割を果たしたことを心に留めておくことが重, この間、335年から175年にかけて続いたパンゲアの超大陸は分裂を始めた。 パンゲアは赤道付近に集まり、超海洋パンタラッサに囲まれ、ペルム紀盆地は赤道から5-10度以内の西端に位置していました。 どのようなサンゴ礁構築環境にも水源が必要であり、デラウェア盆地は限界海の近くに位置していました。 ホーヴィー海峡のおかげで、この海はデラウェア盆地に水を運んだ。 この間の地球の気温は、世界の気候が氷室から温室に変化していたので、暖かかった。, この地球の気温の上昇はまた、南極に向かって位置する氷塊の融解をもたらし、その後海面の上昇をもたらした。

ペルム紀は主要な時代に分割されており、それぞれが別々の細分化を持っています。 各サブエポックでは、ペルム紀サンゴ礁複合体の異なる部分で異なる形成が形成された。

シスラリア紀元(298.9-272.,3mya)Edit

石炭紀-ペルム紀境界の気候帯

Cisularian時代には、WolfcampianとLeonardianの二つの年齢が含まれており、どちらもそれらにちなんで名付けられたペルム紀盆地に地質学的形成を持っている。

ウォルフカンピアン累層はペンシルベニア累層の上にあり、ペルム紀の最初の累層である。 その組成は盆地の場所によって異なり、最北の部分は頁岩が豊富です。, この地層の厚さも変化し、最大1,600フィート(500m)に達します。 Wolfcampianは灰色から茶色の頁岩およびきめの細かい、チャート支配された、茶色の石灰岩から主に成っている。 また、この層の中には細かい粒状砂岩の層が重なっています。

レオナルド時代から残っている主要な地層は、ボーンスプリング石灰岩と呼ばれ、最大厚さ2,000フィート(600m)に達し、キャピタンリーフ複合体の真下にある。, ボーンスプリング石灰岩は、98フィート(30m)までの石灰岩の巨大なベッドからなるビクトリオピークメンバーと、黒、板状、珪質頁岩とシェーリー砂岩から形成されるカットオフ頁岩メンバーに分けることができる。 ボーンスプリング石灰岩は、コケムシ、クリノイド、スピリファーなどのいくつかの化石で構成されていますが、ペルム紀のサンゴ礁の複合体の残りの部分 ボーンスプリング石灰岩からの岩石は主にデラウェア盆地で見つかっているが、ビクトリオピーク部材は棚縁領域に延びている。,

Guadelupian Epoch(272.3-259.8mya)Edit

Guadalupian Epochは、ペルム紀のこの時代がサンゴ礁の構築が最も効率的だったときであるため、Guadalupe山脈にちなんで命名されました。 およそ272-260myaから続くこの時代は、デラウェア山脈グループによって支配されており、ペルム紀のサンゴ礁複合体の位置に基づいて岩の部門にさらに細分することができる。

ブラッシー-キャニオン形成編集

デラウェア-マウンテン-グループを構成する最初の地層はブラッシー-キャニオン累層であり、デラウェア盆地にある。, ブラッシーキャニオン層は、細かい粒状砂岩と巨大な石英砂岩と、シェイリーブラウンからブラックサンドストーンを交互に重ね合わせた薄い層で構成されています。 この地層は最大厚さ1,150フィート(350m)に達しているが、それが越境オンラップのために盆地の縁に近づくにつれて著しく薄くなっている。 ブラッシーキャニオン層には小さなサンゴ礁のパッチ、波紋の跡、交差したベッドの地層も含まれており、これはデラウェア盆地がこの時点で浅い水環境を持っていたことを示し,

Cherry Canyon FormationEdit

Delaware Mountain Groupの次のユニットはCherry Canyonであり、複数の異なるサブユニットを持ち、Delaware Basinとその周辺の棚環境に拡張されています。 チェリーキャニオン層は四つのサブユニットに細分することができ、それぞれについて簡単に議論する。

Lower Gateway FormationEdit

Lower Getaway memberは、デラウェア盆地の位置に基づいて異なる特性を持つ石灰岩であり、盆地の縁に近いパッチリーフを含んでいます。, これらのサンゴ礁は、しばしば石灰岩のコングロマリットと角礫岩に見られます。 上部の逃走のメンバーはより一貫して、棚の方に動くと同時にサン-アンドレスの形成に統合する厚い寝かせられたドロマイトとして特徴付けられる。 チェリー-キャニオン累層の中間単位はサウス-ウェルズ-メンバーであり、砂岩で構成されており、盆地の棚に向かって移動するにつれてヤギ-シープ-リーフに統合されている。,

Manzanita MemberEdit

上部ユニットはドロマイトで構成されているManzanitaメンバーであり、盆地の余白に移動するにつれてCapitan層の下に挟まれます。 全員でのキャニオンの形成を受けたdolomitization近くの盆地の周縁部にあたるからです。 これは、この地層の一部として存在していた方解石/アラゴナイト生物破片がドロマイト中のカビとして保存されていることから明らかである。, いくつかの著者によって、クラストと破片は堆積時にドロマイトであった可能性があることが示唆されているが、破片はドロマイトではなかったサンゴ礁から来たので、それはありそうもない。

Bell Canyon FormationEdit

Bell Canyon FormationはDelaware Mountain Groupの次のユニットであり、棚に形成されたCapitan Reef Formationと年齢相当のユニットです。 ベルキャニオン累層は、”化石化していない、暗灰色から黒色の、板状の、きめの細かい石灰岩”で構成されています。, すべてのチェリーキャニオン層とベルキャニオン層の下部には、暗色の生物破砕性石灰岩と細かい砂岩の薄い間床があります。 これらの地層が盆地の縁に向かって移動するにつれて、砂岩がくさび出て、石灰岩はサンゴ礁の距骨を含む巨大な、メートルの厚いベッドに厚くなりま

ヤギシープリーフ形成編集

ヤギシープリーフ形成は棚縁にあり、盆地のゲッタウェイ層と棚に向かってサンアンドレス層と統合している。, この地層は厚さ1,150フィート(350m)、長さ1,600mと記述されており、完全に巨大なドロマイトで構成されている。 形成の下半分では、ドロマイトは巨大なベッドに層化されている。 この形成はまた、ドロミタイズプロセスによって破壊された生物のカビを含む。,

グアダルーピアン時代のリーフビルディング編集

グアダルーピアン時代は、ほとんどのペルム紀のサンゴ礁がこの時代に最大のサイズ、多様性、範囲、豊かさに達したため、リーフビルディングの面で歴史の中で最も成功したものの一つであり、キャピタンリーフは最も有名な例の一つである。 グアダルーピアンでは世界的にサンゴ礁が豊富であり、デラウェア盆地、東ヨーロッパのゼクシュタイン盆地、テチス海沿い、パンタラッサ海の冷水棚などで生育していた。, サンゴ礁建設のためのこの黄金時代の終わりは、海面の世界的な低下と地域の塩分変動を伴う”エンドグアダルーピアンサンゴ礁危機”のために起こ パンゲアの分裂の間の小大陸の動きと衝突はまた、多くのグアダルーピアのサンゴ礁の破壊を引き起こした。 破壊されたその時代からのサンゴ礁の数でさえ、世界に残っている100以上のグアダルーピアのサンゴ礁があり、ペルム紀の時代から最も多い。,

終末期のサンゴ礁の成長

巨大な石灰岩から形成されているため、”巨大なメンバー”と呼ばれるキャピタン礁の成長は、三つの段階で記述すること 最初の段階は、サンゴ礁の確立とその急速な成長です。 この時期の沈下速度が遅いため、サンゴ礁はすぐに構築することができました。 サンゴ礁が海面に達すると、それはもはや垂直に成長することができなかったので、水平に成長し始めました。, 開発の最初の段階でのサンゴ礁環境は、暖かい(約68°F(20°C))、浅く、高エネルギー、破片から自由であり、27-40ppt(千あたりの部分)の通常の塩分レベルを持っていた澄んだ水として記述されていた。 流域の水は、新たに持ち込まれた海水と流域の床からの無酸素水を混合した水の継続的な湧昇があったため、たくさんの栄養素を提供しました。 サンゴ礁の構成は、主に直立したスポンジから構築されていると説明されています,大きな持っています,剛性のスケルトン,そして豊富な紅藻類,微生物マイクライト,そして無機セメント., 微生物マイクライトは堆積物をトラップするために働いた。

キャピタンリーフを構成していた最も顕著なスポンジの一つは、スポンジ家族Guadalupiidae、最初の中期ペルム紀のガラス山脈に現れ、後期ペルム紀によってデラウェア盆地に広がっていたスポンジでした。

キャピタンサンゴ礁の形成の第二段階をマークするために、より多くの環境変化がありました。 この成長期は、頻繁な氷河のために、世界の海面のeustatic変化によって特徴付けられました。, サンゴ礁はこの段階で垂直に大きな成長を経験し、海面上昇に追いつくのに十分な急速なペースで成長しました。 キャピタンリーフはまた、その斜面に休んだサンゴ礁の破片と距骨に安定した基礎を発見し、この基礎はサンゴ礁が外側に成長することを可能にしま いくつかの場所では、栄養素とミネラルが非常に豊富であり、キャピタンリーフは出発点からほぼ50キロメートル成長しました。

PermianEdit後期のサンゴ礁の死

キャピタンサンゴ礁の第三段階は、サンゴ礁システムの死です。, ペルム紀の海流は、この地域の気候を設定し、キャピタンサンゴ礁の成長と死を助けるために大きな役割を果たしました。 流域地域の気候は暑く乾燥しており、これはバックリーフ地域に見られる蒸発鉱床に示されています。

ペルム紀サンゴ礁複合体の成長と蓄積の終わりはテクトニクスの影響を受けた。 ペルム紀の終わりには、パンゲアの超大陸が崩壊し始めており、以前はサンゴ礁の成長に有利であった条件が大幅に変わっていました。, テクトニクスの変化はホーヴィー海峡における海水の交換を制限し、その後ペルム紀盆地における塩分濃度の増加をもたらした。 サンゴ礁は、この水の塩分の急激な変化に耐えることができず、したがって破壊されました。

グアダルーピアンまで、ペルム紀盆地はHoveyチャネルから淡水が入ってくる十分な水循環を持っていました。 盆地の底部に沿った蒸発岩の成長は、水柱が最も重層化して有酸素性であることを示し、水は無酸素性と硫酸性の両方であったことを意味した。, デラウェア盆地とミッドランド盆地の間の通路は、地殻変動のために制限され、これにより水の塩分が上昇した。 ペルム紀後期の気温の上昇と塩分濃度の増加により、キャピタン礁の絶滅と盆地との蒸発岩の形成が引き起こされた。

塩分の増加の結果として形成された蒸発岩の層は、カスティーリャ層と呼ばれています。 この地層は、石膏/無水石灰石と石灰岩の交互の層、ならびに石膏/無水石灰石、塩、およびいくつかの石灰岩の巨大なベッドからなる。, このユニットは合計で約4,300フィート(1,300m)であり、ロピング時代に形成された。 石膏/無水石膏の個々の層(ラミナ)は、厚さが0.039インチ(1mm)から3.9インチ(10cm)の間であり、これは年間ベースで流域の塩分と相関すると考えられている。

キャピタンサンゴ礁は、特にカスティーリャ層の堆積後、その歴史の早い段階で続成的に変化していた。, 石膏と無水物の脱水および再水和プロセスを示すと考えられているこの形成全体にわたって布の変化の証拠があります。 また、蒸発石灰化の証拠があります。 サンゴ礁システムは、ララミド造山運動による構造活動の結果として中生代に露出するまで埋められていました。 デラウェア盆地とミッドランド盆地と中央盆地プラットフォームの深層水の頁岩と炭酸塩岩は、有利な炭化水素貯留層になるでしょう。

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