Het Permian Basin is de dikste afzetting van Permian verouderde rotsen op aarde die snel werden afgezet tijdens de botsing van Noord-Amerika en Gondwana (Zuid-Amerika en Afrika) tussen het late Mississippian door het Permian. Het Perm bekken omvat ook formaties die dateren uit de Ordovicische periode (445 mya).,

ProterozoicEdit

vóór het uiteenvallen van het Precambrium-supercontinent en de vorming van de moderne meetkunde van het Perm-bekken kenmerkte ondiepe mariene sedimentatie op het voorouderlijke Tobosa-bekken de passieve marge, het ondiepe mariene milieu. Het Tobosa-bekken bevat ook kelderrots die dateert uit 1330 miljoen jaar geleden (mya), en die nog steeds zichtbaar is in het huidige Guadalupe-gebergte. De kelderrots bevat biotiet-kwarts graniet, ontdekt op een diepte van 3.847 m., In de nabijgelegen Apache en Glass Mountains is de kelderrots gemaakt van metamorf zandsteen en Precambriaans graniet. Het hele gebied is ook onderlain door gelaagde mafic rotsen, die worden verondersteld om een deel van Pecos mafic Stollingsuite, en strekt zich 220 mijl (360 km) in het zuiden van de VS. Het is gedateerd op 1163 mya.

vroeg tot midden Paleozoïcum (laat Cambrium tot Mississippisch)bewerken

Ordoviciumperiode (485,4–443.,8 mya)Edit

elke periode uit het Paleozoïcum heeft bijgedragen aan een specifieke lithologie aan het Tobosa–bekken, dat zich aan het begin van de Pennsylvaanse periode (323,2-298,9 mya) ophopte tot bijna 2000 meter sediment. De Montoya-Groep is de jongste rotsformatie in het Tobosa-bekken en werd gevormd in de Ordovicische periode (485,4-443,8 mya), en zit direct op de stollings-en metamorfe kelderrotsen. De rotsen uit de Montoyagroep worden beschreven als licht tot middelgrijs, fijn tot middelgroot kristallijn kalkhoudend dolomiet., Deze rotsen waren soms tussenbedden met leisteen, donkergrijze kalksteen, en, minder vaak, chert. de Montoya Groep sequentie bestaat uit carbonaat kalksteen en dolomiet, die wordt beschreven als dicht, ondoordringbaar, en niet-poreus, en wordt vaker gevonden in de Glasbergten outcrop, met een dikte variërend van 151 tot 509 voet (46 tot 155 m).

Silurische periode (443,8–419,2 mya)Edit

tijdens de Silurische periode kende het Tobosa-bekken dramatische veranderingen in de zeespiegel, die leidden tot de vorming van meerdere rotsgroepen., De eerste van deze groepen, de Fusselmanformatie, bestaat voornamelijk uit lichtgrijs, middelgroot tot grof gekorreld dolomiet. De dikte van deze formatie varieert van 15 tot 50 meter, en delen van de Fusselman-formatie waren ook onderhevig aan karstificatie, wat wijst op een daling van de zeespiegel. De tweede rotsgroep die ontstond tijdens de Silurische periode heet de Wristenformatie, dat is modder, leisteen en dolomiet rijk gesteente dat een dikte van 1.480 voet (450 m) op sommige plaatsen bereikt., Karstificatie van de Fusselman formatie laat zien dat er een daling van de zeespiegel plaatsvond, maar de zeespiegel steeg opnieuw tijdens een transgressieve gebeurtenis, die leidde tot de oprichting van de Wristenformatie. De zeespiegel zou dan weer dalen, wat leidde tot grote blootstelling, erosie en karstificatie van deze formaties.

Devoonperiode (419,2–358,9 mya)Edit

de dertigste formatie werd ontwikkeld tijdens de Devoonperiode. Deze formatie wordt gekenmerkt door zijn kalksteen, chert, en schaliebedden, waarvan sommige een piekdikte van 980 voet (300 m) hadden., deze formatie had veel verschillende soorten kalksteen, waaronder lichtgekleurde kiezelhoudende, door chert gedomineerde, crinoïdenrijke en zandige kalksteen. De dertigste formatie lijkt sterk op de vorming van de Mississippiperiode, wat waarschijnlijk is omdat er weinig tot geen verandering in de omgeving was gedurende deze tijd.

Mississippiaperiode (358,9–323,2 mya)Edit

het Mississippiaperiode is de belangrijkste formatie die zich tijdens deze periode ontwikkelt. Deze formatie, vergelijkbaar met de eerder genoemde dertigste formatie, bestaat voornamelijk uit kalksteen en leisteen., De kalksteenbedden worden beschreven als “bruin tot donkerbruin, microkristallijn tot zeer fijn kristallijn, gewoonlijk zanderig en dolomitisch”, terwijl de leisteenbedden”grijs tot zwart, hard, platy, pyritisch, organisch en zeer kiezelhoudend” zijn. Het Mississippische kalksteen varieert van 15 tot 52 meter dik, terwijl het in het algemeen dunner is naar het zuidelijke deel van het Tobosa-bekken.

De Barnettschalie is de tweede formatie die zich tijdens de Mississippiperiode heeft ontwikkeld. Het bestaat voornamelijk uit zilte bruine schalie en fijnkorrelige zandsteen en siltstone., Deze formatie was veel dikker dan de Mississippische kalksteen, variërend van 60 tot 140 meter. De verhoogde dikte kan worden verklaard door verhoogde sedimentatie in het gebied, die waarschijnlijk werd veroorzaakt door tektonische activiteit in het gebied.

tektonische activiteit tijdens het Mississippiperiodedit

De Ouachita orogenese vond plaats tijdens het late Mississippi, wat leidde tot tektonische activiteit in de regio., Het daaropvolgende vouwen en vervagen als gevolg van deze orogenese leidde ertoe dat het Tobosa-bekken werd opgedeeld in drie delen: het Delaware-bekken, het Midland-bekken en het centrale Basin-Platform. Het einde van de Mississippiperiode leidde ook tot het begin van de vorming van het moderne Permian Reef Complex. De erfenis van het vroege tot middenpaleozoïcum is bijna 2000 m aan sedimenten die werden opgehoopt als gevolg van bijna ononderbroken sedimentatie.

laat–Paleozoïcum (Pennsylvanien tot Perm)Edit

Pennsylvanien periode (323.2-298.,9 mya) Edit

De periode van Pennsylvanië markeerde het begin van geologische processen die het Perm-bekken zouden vormen tot wat we nu zien. Rifting gebeurtenissen tijdens de Cambrische periode (vroeg Paleozoïcum) links breukzones in de regio. Deze breukzones fungeerden als vlakken van zwakte voor fouten die later werd geïnitieerd door de Ouachita orogenese., Deze breukzones zorgden ervoor dat het Tobosa-bekken door tektonische activiteit werd omgevormd tot het Perm-Rif-Complex, dat drie delen omvat: het centrale bekken-Platform, dat wordt omringd door breuken, en de Midland-en Delaware-bekkens aan weerszijden. Sedimenten uit mississippia zijn afwezig door erosie of niet-positionering. Zeeschalie werd afgezet in het centrum van de bekkens van Delaware, Midland en Val Verde, terwijl de periferie van de bekkens de afzetting zag van ondiepe zee -, carbonaat-en kalksteensedimenten.,: 6,17-18

de Morrow FormationEdit

de vroege vorming van de Pennsylvaanse Morrow ligt ten grondslag aan de Atoka-formatie. De Morgen is een belangrijk reservoir bestaande uit clastische sedimenten, zandstenen en leisteen, afgezet in een deltaïsche omgeving.:10,37:258,266: 106-107

andere formaties edit

De periode van Pennsylvanië leidde ook tot de ontwikkeling van andere geologische formaties, hoewel geen van deze formaties het belang van de Morgenformatie had., De Atoka-formatie ligt conform aan de top van de Morgenformatie en wordt gekenmerkt door zijn fossielrijke kalksteen dat met schalie is omzoomd en een maximale dikte van 200 m bereikt. Tijdens de vorming van de Atoka was er nog steeds sprake van opwaartse beweging in de regio, wat leidde tot verhoogde sedimentatie als de omliggende hooglanden werden geërodeerd. De verhoogde sedimentatie leidde tot de vorming van medium – tot grof-korrelige zandsteen. In de Atoka-formatie zijn de eerste rifstructuren in het Delaware-bekken zichtbaar.,

De Strawn formatie werd gevormd na de Atoka, ook tijdens de Pennsylvaniaanse periode, en bereikte een maximale dikte van 200 m (660 voet). In deze formatie was er een aanzienlijke toename van rifheuvels. De Strawn formatie bestaat voornamelijk uit massief kalksteen, samen met “fijn tot middelkorrelig zandsteen, donker tot lichtgrijze leisteen, en af en toe roodbruin, groenig grijs, bitumineuze leisteen”. Een groot aantal verschillende soorten fossielen werden bewaard in deze formatie, waaronder brachiopoden, foraminifera, bryozoën, koralen en crinoïden.,de Pennsylvaniaanse periode omvat ook twee andere formaties, de Canyon en Cisco formaties, die significant zijn vanwege de grote oliereservoirs die erin zijn ontdekt.

Permian Period (298.9–251 mya)Edit

De Permian Period was een tijd van grote rifopbouw om het Permian Rif Complex te transformeren in een groot rifsysteem, met door Permian verouderde rotsformaties die 95% van de huidige uitstroom in het Perm Basin uitmaken. Bij het overwegen van elk type rif gebouw dat plaatsvond in het Perm, is het belangrijk om in gedachten te houden dat tektoniek een belangrijke rol speelde., Tijdens deze periode begon het supercontinent Pangea, dat duurde van 335 tot 175 mya, uiteen te vallen. Pangea was dicht bij de evenaar geclusterd en omgeven door de Superoceaanse Panthalassa, met het Perm bekken gelegen aan de westelijke rand binnen 5-10 graden van de evenaar. Elk rif gebouw omgeving zou een bron van water nodig, en de Delaware Basin was gelegen in de buurt van een marginale zee. Dankzij het kanaal van Hovey transporteerde deze zee water naar het Delaware Basin. De wereldwijde temperaturen in deze tijd waren warm, omdat het wereldklimaat veranderde van ijshok naar Kas., Deze stijging van de wereldwijde temperaturen leidde ook tot het smelten van ijsmassa ‘ s die zich in de richting van de Zuidpool bevinden, wat vervolgens leidde tot een stijging van de zeespiegel.

De Perm periode is opgesplitst in Hoofdtijdperken, die elk een aparte onderverdeling hebben. In elk subtijdperk werd een andere formatie gevormd in de verschillende delen van het Perm Rif Complex.

Cisuralian Epoch (298.9-272.,3 mya) Edit

Het Cisularische Tijdperk bevatte twee tijdperken, het Wolfkampioen en het Leonardiaan, die beide een geologische formatie hebben in het Perm bekken dat naar hen is vernoemd.

De Wolfcampian Formation ligt conforme op de top van de Pennsylvanian Formation en is de eerste formatie uit de Perm periode. De samenstelling varieert afhankelijk van de locatie in het bekken, waarbij het meest noordelijke deel rijker is aan schalie., De dikte van deze formatie varieert ook, het bereiken van een maximum van 1600 voet (500 m). De Wolfcampian bestaat voornamelijk uit grijze tot bruine leisteen en fijnkorrelig, door chert gedomineerde, bruine kalksteen. Er zijn ook tussenlagen van fijnkorrelig zandsteen gevonden binnen de formatie.

de primaire vorming die overblijft uit het Leonardiaanse Tijdperk wordt het Botveerkalksteen genoemd, dat een maximale dikte van 600 m bereikt en direct onder het Capitan Rif Complex ligt., Het bot voorjaar kalksteen kan worden verdeeld in twee formaties: de Victorio Peak lid, dat bestaat uit massieve bedden van kalksteen meten tot 98 voet (30 m); en de Cutoff Schaliedeel, dat is gevormd uit zwarte, platy, kiezelachtige schalie en shaley zandsteen. Het bot Lente kalksteen bestaat uit verschillende fossielen, zoals bryozoën, crinoã den, en spirifers, maar ontbreekt algen en sponzen die overvloedig aanwezig zijn in de rest van het Perm Rif Complex. Gesteenten uit de Botbron kalksteen worden voornamelijk gevonden in het Delaware Basin, maar het Victorio Peak lid strekt zich uit tot in het plat randgebied.,

Guadelupian Epoch (272.3–259.8 mya)Edit

De Guadalupian Epoch is vernoemd naar de Guadalupe Mountains, aangezien deze epoch in het Perm de periode is waarin de rifbouw het meest efficiënt was. Deze periode duurde ongeveer 272-260 miljoen jaar en werd gedomineerd door de Delaware Mountain Group, die verder kan worden onderverdeeld in rotsafdelingen op basis van de locatie in het Perm Rif Complex.

Brushy Canyon FormationEdit

De eerste formatie die deel uitmaakt van de Delaware Mountain Group is de Brushy Canyon Formation en ligt in het Delaware Basin., De Brushy Canyon formatie bestaat uit dunne tussenliggende lagen van afwisselend fijnkorrelig en massief kwartszandsteen, evenals shaley bruine tot zwarte zandsteen. Deze formatie bereikt een maximale dikte van 350 m, maar dunner aanzienlijk als het nadert de bekken marges als gevolg van transgressieve onlap. De Brushy Canyon Formation bevat ook kleine rif patches, rimpelsporen, en gekruiste bedded strata, die erop wijzen dat het Delaware Basin had een ondiep water omgeving op dit moment.,

Cherry Canyon FormationEdit

De volgende eenheid van de Delaware Mountain Group is de Cherry Canyon, die meerdere verschillende subeenheden had en zich uitstrekte tot het Delaware Basin en de omringende shelf omgevingen. De Cherry Canyon formatie kan worden onderverdeeld in vier sub-eenheden, die elk kort zullen worden besproken.

Lower Gateway FormationEdit

Het Lower Getaway member is een kalksteen met verschillende kenmerken op basis van zijn locatie in het Delaware Basin, en bevat patchriffen dicht bij de basin marge., Deze riffen zijn vaak te vinden op kalksteen conglomeraat en breccias. Het bovenste Getaway-lid is consistenter en wordt gekenmerkt als een dik bedded dolomiet dat integreert in de San Andres-formatie als het naar de plank beweegt. De middelste eenheid van de Cherry Canyon formatie is de South Wells lid, die is samengesteld uit zandsteen en integreert zich in de geit Sijpel Reef als het beweegt naar het bekken plank.,

Manzanita MemberEdit

de bovenste eenheid is het Manzanita-lid, dat uit dolomiet bestaat en onder de Capitanformatie wordt geknepen als het zich naar de rand van het bekken verplaatst. Alle vier de leden van de Cherry Canyon formatie hebben een dolomitizatie ondergaan in de buurt van het bekken. Dit is duidelijk omdat het bioclastische puin van calciet/aragoniet, dat deel uitmaakte van deze formatie, bewaard is gebleven als schimmels in dolomiet., Er is gesuggereerd door sommige auteurs dat de clasten en puin Dolomieten zouden kunnen zijn geweest bij de afzetting, maar dat is onwaarschijnlijk omdat het puin afkomstig was van het rif, dat niet Dolomieten was.

Bell Canyon FormationEdit

De Bell Canyon formatie is de volgende eenheid in de Delaware Mountain groep, en het is de leeftijd equivalent eenheid van de Capitan Reef formatie die gevormd op de plank. De Bell Canyon-formatie bestaat uit”niet-fossielachtig, donkergrijs tot zwart, platig, fijnkorrelig kalksteen”., Alle Cherry Canyon formatie en het onderste deel van de Bell Canyon formatie hebben dunne interbedden van donker gekleurde bioclastic kalksteen en fijnkorrelige zandsteen. Als deze formaties zich naar de rand van het bekken bewegen, wiggen de zandsteen uit en de kalksteen verdikt tot massieve, meters dikke bedden, met Rif talus.

Goat Seep Reef FormationEdit

De Goat Seep Reef Formation ligt op de rand van het plat en integreert met de Getaway Formation in het bekken en de San Andres Formation naar het plat., Deze formatie wordt beschreven als 350 meter dik, 1.600 meter lang en bestaat volledig uit massief dolomiet. In de onderste helft van de formatie is de Dolomiet gestratificeerd tot massieve bedden. Deze vorming bevat ook schimmels van organismen vernietigd door het dolomitizatieproces.,in het Guadalupian EpochEdit is het Guadalupian Tijdperk een van de meest succesvolle in de geschiedenis op het gebied van rifbouw, aangezien de meeste Perm riffen hun maximum bereikten in grootte, diversiteit, omvang en overvloed tijdens deze periode, met het Capitan rif als een van de beroemdste voorbeelden. In de Guadalupian waren er wereldwijd riffen in overvloed, en groeiden in plaatsen zoals het Delaware Basin, het Zechstein Basin in Oost-Europa, langs de Tethys Oceaan, en in koelwaterschappen in de Panthalassa Oceaan., Het einde van deze gouden eeuw voor het bouwen van riffen vond plaats als gevolg van de “end-Guadalupian reef crisis”, die wereldwijde daling van de zeespiegel en regionale saliniteitsschommelingen met zich meebracht. De beweging en botsing van micro-continenten tijdens het uiteenvallen van Pangea veroorzaakte ook de vernietiging van vele Guadalupische riffen. Zelfs met het aantal riffen uit dat tijdperk dat zijn vernietigd, zijn er meer dan 100 Guadalupian riffen die in de wereld blijven, de meeste uit een Perm Tijdperk.,

Rifgroei tijdens de late PermianEdit

De groei van het Capitan rif, dat wordt aangeduid als een “massief lid” vanwege de vorming van massief kalksteen, kan in drie fasen worden beschreven. De eerste fase is de oprichting van het rif en zijn snelle groei. Door de tragere mate van verzakking van deze tijd, was het rif in staat om zich snel op te bouwen. Toen het rif zeeniveau bereikte, begon het horizontaal te groeien, omdat het niet meer verticaal kon groeien., De Rif omgeving tijdens de eerste fase van ontwikkeling werd beschreven als warm (ongeveer 68 °F (20 °C)), ondiep, hoge energie, helder water dat vrij was van puin en met een normaal zoutgehalte van 27 tot 40 ppt (delen per duizend). Het bassin water leverde veel voedingsstoffen, omdat er continue opwelling van water dat nieuw gebracht zeewater gemengd met anoxisch water uit de bassinbodem. De samenstelling van het rif wordt beschreven als hoofdzakelijk opgebouwd uit rechtopstaande sponzen, die grote, stijve skeletten, en overvloedige rode algen, microbiële micriet, en anorganisch cement hebben., De microbiële micriet werkte om sediment op te vangen.een van de meest prominente sponzen van het Capitan Rif was de sponzenfamilie Guadalupiidae, een spons die voor het eerst verscheen op Glass Mountains in het Midden-Perm en zich had verspreid in het Delaware Basin door het late Perm.

Er waren meer veranderingen in het milieu om de tweede fase van de vorming van het Capitan rif te markeren. Deze periode van groei werd gekenmerkt door eustatische veranderingen in de mondiale zeespiegel, als gevolg van frequente ijstijden., Het rif kende grote verticale groei in dit stadium en groeide snel genoeg om de stijgende zeespiegel bij te houden. Het Capitan Rif vond ook een stabiele fundering op het rif puin en talus die rustte op de hellingen, en deze fundering liet het rif naar buiten toe groeien. Op sommige plaatsen waren voedingsstoffen en mineralen zo overvloedig dat het Capitan Rif bijna 50 km van het beginpunt groeide.

Rifdood tijdens het late PermianEdit

de derde fase van het Capitan rif is de dood van het rifsysteem., Oceaanstromingen in het Perm speelden een grote rol in het opzetten van het klimaat van de regio en voor het helpen bij de groei en de dood van het Capitan Rif. Het klimaat van het bekken was warm en droog, wat blijkt uit de evaporietafzettingen die in het achterste rifgebied te vinden zijn.

het einde in groei en accumulatie van het Perm Rif Complex werd beïnvloed door tektoniek. Tijdens het einde van de Perm periode, begon het supercontinent van Pangea zijn breuk, die drastisch veranderde de voorwaarden die voorheen gunstig waren voor rifgroei., Verandering in de tektoniek beperkte de uitwisseling van zeewater in het kanaal van Hovey, wat vervolgens leidde tot een verhoging van het zoutgehalte in het Perm bekken. Het rif kon deze drastische verandering in het zoutgehalte van het water niet overleven en werd daarom vernietigd.

tot aan het Guadalupian had het Perm-bekken voldoende watercirculatie met zoet water uit het Hovey-kanaal. Evaporietgroei langs de bodem van het bekken toonde aan dat de waterkolom zeer waarschijnlijk gelaagd en euxinisch was, wat betekent dat het water zowel anoxisch als sulfidisch was., De doorgangen tussen de Delaware en Midland bekkens werden beperkt door tektonische veranderingen, waardoor het zoutgehalte van het water steeg. De stijgende temperaturen in het late Perm in combinatie met de toename van het zoutgehalte veroorzaakten het uitsterven van het Capitan Rif, evenals de vorming van evaporieten met het bekken.

De lagen evaporieten die ontstaan als gevolg van een verhoogd zoutgehalte worden de Castilië-formatie genoemd. Deze formatie bestaat uit afwisselende lagen van gips / anhydriet en kalksteen, evenals massieve bedden van gips/ anhydriet, zout en wat kalksteen., De eenheid meet bijna 4.300 voet (1.300 m) in totaal en werd gevormd tijdens het Lopingische Tijdperk. De afzonderlijke lagen (laminae) van gips/anhydriet zijn tussen 0,039 inches (1 mm) en 3,9 inches (10 cm) in dikte, die wordt verondersteld om te correleren met het bekken zoutgehalte op een jaar na jaar basis.

het Capitan Rif was al vroeg in zijn geschiedenis diagenetisch veranderd, vooral na de afzetting van de Castiliaanse formatie., Er is bewijs van weefselverandering tijdens deze vorming, die wordt verondersteld om de uitdroging en rehydratatie proces van het gips en anhydriet aan te geven. Er is ook bewijs van calcifisatie van evaporiet. Het rif systeem werd begraven totdat het werd blootgesteld in het Mesozoïcum als gevolg van tektonische activiteit door de Laramide orogenese. De diepwaterschalie en carbonaat riffen van de Delaware en Midland bekkens en het centrale Basin Platform zouden lucratieve koolwaterstof reservoirs worden.