Znajdź źródła: „Permian Basin” Ameryka Północna – wiadomości · gazety · książki · scholar · JSTOR (kwiecień 2018) (dowiedz się, jak i kiedy usunąć ten szablon wiadomości)
Kotlina permska jest najgrubszym złożem permskich skał wiekowych na Ziemi, które zostały szybko zdeponowane podczas zderzenia Ameryki Północnej i Gondwany (Ameryka Południowa i Afryka) między późną Missisipi przez Perm. Kotlina permska obejmuje również formacje, które pochodzą z okresu ordowiku (445 mya).,
ProterozoicEdit
przed rozpadem prekambryjskiego superkontynentu i powstaniem współczesnej geometrii basenu Permskiego, płytka sedymentacja morska na rodowy Basen Tobosa charakteryzowała pasywny margines, płytkie środowisko morskie. Kotlina Tobosa zawiera również Skały podziemne, które pochodzą sprzed 1330 milionów lat (mya) i które są nadal widoczne w dzisiejszych górach Guadalupe. W skale podziemnej znajduje się biotytowo-kwarcowy Granit, odkryty na głębokości 3847 m., W pobliskich górach Apaczów i szklanych skała Piwniczna zbudowana jest ze metamorfizowanego piaskowca i prekambryjskiego granitu. Cały obszar jest również pokryty warstwowymi skałami maficznymi, które są uważane za część pakietu magmowego Pecos i rozciągają się 220 mil (360 km) w południowych stanach USA. Datowany jest na rok 1163.
wczesny do połowy paleozoiku (późny Kambr do Mississippi)Edycja
kolumna stratygraficzna Kotliny Permskiej
okres ordowiku (485.4–443.,8 mya)Edytuj
każdy okres z ery paleozoicznej wniósł specyficzną litologię do basenu Tobosa, gromadząc się w prawie 6600 stóp (2000 m) osadów na początku okresu Pennsylvanian (323.2–298.9 mya). Grupa Montoya jest najmłodszą formacją skalną w dorzeczu Tobosy i powstała w okresie ordowiku (485,4–443,8 mln lat) i leży bezpośrednio na magmowych i metamorficznych skałach piwnicznych. Skały z grupy Montoya są opisywane jako lekkie do średnio szarych, drobno do średnio ziarnistych krystalicznych Dolomitów wapiennych., Skały te były czasami przeplatane łupkami, ciemnoszarymi wapieniami i, rzadziej, chertami. Grupa Montoya składa się z wapienia węglanowego i dolomitu, który jest opisany jako gęsty, nieprzepuszczalny i nieporowaty, i jest częściej spotykany w wychodniach Gór szklanych, o grubości od 151 do 509 stóp (46 do 155 m).
okres Siluriański (443.8–419.2 mya)Edit
w okresie Siluriańskim Kotlina Tobosa doświadczyła dramatycznych zmian poziomu morza, które doprowadziły do powstania wielu grup skalnych., Pierwsza z tych grup, zwana formacją Fusselmana, składa się w większości z jasnoszarego, średnio-gruboziarnistego dolomitu. Grubość tej formacji waha się od 49 do 164 stóp (15 do 50 m), a części formacji Fusselman również podlegały krasyfikacji, co wskazuje na spadek poziomu morza. Druga grupa skał, która powstała w okresie Sylurii, nazywa się formacją Wristen, która jest bogatą w błoto, łupki i Dolomity skałą, która osiąga w niektórych miejscach grubość 1480 stóp (450 m)., Kras formacji Fusselman pokazuje, że nastąpił spadek poziomu morza, ale poziom mórz ponownie wzrósł podczas wydarzenia transgresywnego, co doprowadziło do powstania formacji Wristen. Poziom morza ponownie spadnie, co doprowadziło do znacznej ekspozycji, erozji i krasyfikacji tych formacji.
okres Dewoński (419.2–358.9 mya)Edycja
formacja Thirtyone powstała w okresie Dewońskim. Formacja ta charakteryzuje się złożami wapieni, chert i łupków, z których niektóre miały grubość szczytu 980 stóp(300 m)., formacja ta miała wiele różnych rodzajów wapienia, w tym jasnokolorowe wapienie krzemionkowe, zdominowane przez chert, bogate w krynoidy i piaszczyste wapienie. Formacja Thirtyone jest bardzo podobna do formacji okresu Mississippi, co jest prawdopodobne, ponieważ w tym czasie nie było żadnych zmian w środowisku.
okres Mississippi (358.9–323.2 mya)Edycja
wapień Mississippi jest główną formacją rozwijającą się w tym okresie. Formacja ta, podobnie jak wspomniana wcześniej formacja Thirtyone, zbudowana jest głównie z wapieni i łupków., Złoża wapienne są opisywane jako „brązowe do ciemnobrązowych, mikrokrystaliczne do bardzo drobnokrystalicznych, powszechnie piaszczyste i dolomityczne” , podczas gdy złoża łupkowe są „szare do czarnego, twarde, platowe, pirytyczne, organiczne i bardzo krzemianowe”. Wapienie Mississippi waha się od 49 do 171 stóp (15 do 52 m) grubości, podczas gdy ogólnie jest cieńsza w kierunku południowej części basenu Tobosa.
Łupek Barnetta jest drugą formacją, która rozwinęła się w okresie Mississippi. Składa się głównie z mulistych łupków brunatnych i drobnoziarnistych piaskowców i mułowców., Formacja ta była znacznie grubsza niż wapienie Missisipi, od 200 do 460 stóp (60 do 140 m). Zwiększoną grubość można tłumaczyć zwiększoną sedymentacją na tym obszarze, która prawdopodobnie była spowodowana działalnością tektoniczną w tym regionie.
aktywność tektoniczna w okresie Missisipi
Orogeneza Ouachita nastąpiła w późnym Missisipi, co doprowadziło do aktywności tektonicznej w regionie., Późniejsze fałdowanie i uskoki spowodowane tą Orogenią doprowadziły do podziału dorzecza Tobosa na trzy sekcje: Dorzecze Delaware, Dorzecze Midland i platformę dorzecza Centralnego. Koniec okresu Missisipi doprowadził również do powstania nowoczesnego kompleksu RAF permskich. Spuścizna wczesnego i środkowego paleozoiku to prawie 6600 stóp (2000 m) osadów, które zostały nagromadzone w wyniku prawie nieprzerwanej sedymentacji.
późny Paleozoik (od Pennsylvanii do Permu)
okres Pennsylvanii (323.2–298.,9 mya) Edytuj
okres Pennsylvanii był początkiem procesów geologicznych, które ukształtowały Zagłębie Permskie w to, co widzimy dzisiaj. Wydarzenia w okresie kambru (wczesny Paleozoik) pozostawiły strefy uskokowe w regionie. Ta strefa uskoku działała jako płaszczyzny słabości do uskoku, który został później zainicjowany przez Orogeny Ouachita., Te strefy uskoków spowodowały, że Basen Tobosa został przekształcony, z powodu aktywności tektonicznej, w kompleks RAF permskich, który składa się z trzech części: platformy centralnej, która jest otoczona przez uskoki, oraz basenów Midland i Delaware po obu stronach. Osady Missisipi są nieobecne z powodu erozji lub nieutwardzenia. Łupki morskie zostały osadzone w centrum basenów Delaware, Midland i Val Verde, podczas gdy na peryferiach basenów osadzały się płytkie osady morskie, węglanowe i wapienne.,:6,17–18
the Morrow formation
the Early Pennsylvanian Morrow Formation unders the Atoka Formation. Morąg jest ważnym zbiornikiem złożonym z osadów klastycznych, piaskowców i łupków, osadzonych w środowisku deltowym.:10,37: 258,266: 106-107
Inne formacjedytuj
okres Pennsylvanian doprowadził również do rozwoju innych formacji geologicznych, chociaż żadna nie miała znaczenia dla formacji Morrow., Formacja Atoka leży na szczycie formacji Morrow i charakteryzuje się bogatym w skamieniałości wapieniem przemieszanym z łupkami, osiągającym maksymalną grubość 660 stóp (200 m). Podczas formowania się Atoka, Wyżyna nadal występowała w regionie, co prowadziło do zwiększonej sedymentacji, ponieważ okoliczne wyżyny zostały Erodowane. Zwiększona sedymentacja doprowadziła do powstania średnio-i gruboziarnistego piaskowca. W formacji Atoka widoczne są pierwsze struktury rafowe, które powstały w dorzeczu Delaware.,
formacja słomkowa powstała po Atoka, również w okresie Pennsylvanii i osiągnęła maksymalną grubość 660 stóp (200 m). W tej formacji nastąpił znaczny wzrost liczby kopców rafowych. Formacja Strawn składa się głównie z masywnych wapieni, wraz z „drobnymi do średnioziarnistych piaskowców, ciemnych do jasnoszarych łupków i okazjonalnie czerwonobrązowych, zielonkawo-szarych łupków bitumicznych”. W tej formacji zachowało się wiele różnych rodzajów skamieniałości, w tym ramienionogi, dzioborożce, mszywioły, korale i crinoidy.,
okres Pennsylvanian obejmuje również dwie inne formacje, formacje Canyon i Cisco, które są znaczące ze względu na Odkryte w nich duże zbiorniki ropy naftowej.
okres Permski (298.9–251 mya)Edycja
okres Permski był czasem budowy Wielkiej Rafy, aby przekształcić Kompleks rafy Permskiej w główny system rafowy, z permskimi formacjami skalnymi stanowiącymi 95% dzisiejszych wychodni w basenie Permskim. Rozważając każdy rodzaj budynku rafy, które wystąpiły w Permie, ważne jest, aby pamiętać, że tektonika odegrała główną rolę., W tym okresie superkontynent Pangaea, który trwał od 335 do 175 milionów lat, zaczął ulegać rozpadowi. Pangea była skupiona w pobliżu równika i otoczony superocean Panthalassa, z Kotliny Permskiej znajduje się na jej zachodnim skraju w 5-10 stopni od równika. Każde środowisko budowy rafy potrzebowałoby źródła wody, a basen Delaware znajdował się w pobliżu marginalnego morza. Dzięki kanałowi Hovey ' a morze to przenosiło wodę do basenu Delaware. Globalne temperatury w tym czasie były ciepłe, ponieważ klimat na świecie zmieniał się z lodowni do szklarni., Ten wzrost globalnych temperatur doprowadził również do topnienia mas lodowych położonych w kierunku bieguna południowego, co następnie doprowadziło do wzrostu poziomu mórz.
okres Permski został podzielony na główne epoki, z których każda ma osobny podział. W każdej sub epoce w różnych częściach kompleksu rafy Permskiej powstawała inna formacja.
Epoka Cisura (298.9–272.,3 mya)Edytuj
strefy klimatyczne granicy karbonu i permu
Epoka Cisulariańska obejmowała dwa wieki, Wolfcampian i Leonardian, z których oba mają formację geologiczną w Kotlinie Permskiej nazwaną ich imieniem.
formacja Wolfcampian leży na szczycie formacji Pennsylvanian i jest pierwszą formacją z okresu Permskiego. Jego skład różni się w zależności od położenia w dorzeczu, przy czym najbardziej na północ wysunięta część jest bardziej bogata w łupki., Grubość tej formacji również jest zróżnicowana, osiągając maksymalnie 1600 stóp(500 m). Wolfcampian składa się głównie z szarych do brązowych łupków i drobnoziarnistych, zdominowanych przez chert, brązowych wapieni. W obrębie formacji znajdują się również międzygwiezdne warstwy drobnoziarnistego piaskowca.
pierwotna formacja, która pozostaje z epoki Leonardiańskiej, nazywa się wapieniem źródłowym Kości, który osiąga maksymalną grubość 2000 stóp (600 m) i leży bezpośrednio pod kompleksem Capitan Reef., Wapień źródliskowy można podzielić na dwie formacje: Victorio Peak Member, który składa się z masywnych skał wapiennych mierzących do 30 M; i Cutoff Shale Member, który jest utworzony z czarnego, platowego, krzemionkowego łupka i piaskowca shaley. Wapień źródliskowy składa się z kilku skamieniałości, takich jak mszywioły, krynoidy i spirifery, ale brakuje glonów i gąbek, które są obfite w pozostałej części kompleksu rafy Permskiej. Skały z wapienia Bone Spring znajdują się głównie w dorzeczu Delaware, ale członek Victorio Peak rozciąga się w obszarze szelfowym.,
Epoka Gwadelupska (272.3–259.8 mya)Edit
Epoka Gwadelupska została nazwana na cześć Gór Guadalupe, ponieważ ta epoka w Permie jest wtedy, gdy budowa rafy była najbardziej efektywna. Trwająca od około 272 do 260 mln lat Epoka ta była zdominowana przez grupę górską Delaware, którą można dalej podzielić na podziały skalne w zależności od położenia w kompleksie RAF permskich.
formacja Brushy Canyonedytuj
pierwszą formacją tworzącą grupę górską Delaware jest formacja Brushy Canyon, leżąca w dorzeczu Delaware., Formacja Brushy Canyon składa się z cienkich warstw przemiennych drobnoziarnistych i masywnych piaskowców kwarcowych, a także piaskowców shaley brown do black. Formacja ta osiąga maksymalną grubość 1150 stóp (350 m), ale znacznie się rozrzedza, gdy zbliża się do brzegów basenu z powodu transgresywnego onlap. Formacja Brushy Canyon zawiera również małe plamy rafowe, ślady tętnienia i skrzyżowane warstwy pościelowe, które wskazują, że Basen Delaware miał w tym czasie płytkie środowisko wodne.,
formowanie Cherry Canyonedytuj
kolejną jednostką grupy górskiej Delaware jest Cherry Canyon, który miał wiele różnych podgrup i rozciągał się w dorzeczu Delaware i otaczających go półkach. Formacja Cherry Canyon może być podzielona na cztery podgrupy, z których każda zostanie krótko omówiona.
formowanie dolnej bramy
dolna brama jest wapieniem, który ma różne cechy ze względu na swoje położenie w dorzeczu Delaware i zawiera rafy w pobliżu krawędzi dorzecza., Rafy te są często spotykane na konglomeracie wapiennym i brecciach. Górna część jest bardziej spójna i charakteryzuje się grubym dolomitem, który integruje się z formacją San Andres, przesuwając się w kierunku półki. Środkową jednostką formacji Cherry Canyon jest członek South Wells, który składa się z piaskowca i integruje się z rafą Kozy Seep, gdy przesuwa się w kierunku półki basenu.,
człon Manzanita
górną jednostką jest człon Manzanita, który składa się z dolomitu i jest uginany pod formacją Capitan, gdy przesuwa się w brzegi basenu. Wszyscy czterej członkowie formacji Cherry Canyon zostali poddani dolomityzacji w pobliżu brzegów basenu. Jest to widoczne, ponieważ kalcyt / aragonit bioklastyczne szczątki, które istniały jako część tej formacji, zostały zachowane jako formy w dolomicie., Niektórzy autorzy sugerowali, że klasty i szczątki mogły być dolomitowe po złożeniu, ale jest to nieprawdopodobne, ponieważ szczątki pochodziły z rafy, która nie była dolomitowa.
formacja Bell Canyonedytuj
formacja Bell Canyon jest kolejną jednostką w grupie górskiej Delaware i jest jednostką wieku równoważną formacji Capitan Reef, która uformowała się na półce. Formacja Bell Canyon składa się z „skamieniałego, ciemnoszarego do czarnego, platowego, drobnoziarnistego wapienia”., Cała formacja Cherry Canyon i dolna część formacji Bell Canyon mają cienkie Międzybrodzie z ciemnego bioklastycznego wapienia i drobnoziarnistego piaskowca. W miarę jak formacje te przesuwają się w kierunku brzegów basenu, piaskowiec klina się, a wapień zagęszcza się w masywne, grube na metry łóżka, zawierające talus rafowy.
formacja Goat Seep Reef
formacja Goat Seep Reef leży na brzegu półki i integruje się z formacją Getaway w basenie i formacją San Andres w kierunku półki., Formacja ta opisywana jest jako 1150 stóp (350 m) grubości, 1600 m długości i składa się w całości z masywnego dolomitu. W dolnej połowie formacji dolomit jest stratyfikowany w masywne łóżka. Formacja ta zawiera również pleśnie organizmów zniszczonych w procesie dolomityzacji.,
Budowa rafy w epoce Guadalupianedytuj
Epoka Guadalupian jest jednym z najbardziej udanych w historii pod względem budowy RAF, ponieważ większość permskich RAF osiągnęło swoje maksymalne rozmiary, różnorodność, zasięg i obfitość w tej epoce, z rafą Capitan jest jednym z najbardziej znanych przykładów. W Gwadalupii rafy były obfite na całym świecie i rosły w takich miejscach, jak Delaware Basin, Zechstein Basin w Europie wschodniej, wzdłuż Oceanu Tetysa i w chłodnych półkach wodnych w Oceanie Panthalassa., Koniec tego złotego wieku dla budowy rafy nastąpił z powodu „kryzysu rafy Gwadalupskiej”, który obejmował globalne spadki poziomu mórz i regionalne wahania zasolenia. Ruch i zderzenie mikrokontynentów podczas rozpadu Pangei spowodowało również zniszczenie wielu RAF Gwadalupskich. Nawet z liczbą RAF z tej epoki, które zostały zniszczone, istnieje ponad 100 Guadalupian rafy, które pozostały na świecie, najwięcej z każdej epoki Permskiej.,
wzrost rafy w późnym Permieedytuj
wzrost rafy Capitan, która jest określana jako „masywny członek” ze względu na to, że jest utworzona z masywnych wapieni, można opisać w trzech etapach. Pierwszym etapem jest utworzenie rafy i jej szybki wzrost. Ze względu na wolniejsze tempo osiadania w tym czasie, Rafa była w stanie szybko się zbudować. Gdy Rafa osiągnęła poziom morza, zaczęła rosnąć poziomo, ponieważ nie mogła już rosnąć pionowo., Środowisko rafy w pierwszym etapie rozwoju zostało opisane jako ciepłe( około 68 ° F (20 °C)), płytkie, o wysokiej energii, czysta woda, która była wolna od zanieczyszczeń i która miała normalny poziom zasolenia od 27 do 40 ppt (części na tysiąc). Woda w basenie dostarczała dużo składników odżywczych, ponieważ nie było ciągłe upwelling wody, która mieszała nowo wniesiona woda morska z wodą anoxic z dna basenu. Makeup rafy jest opisany jako zbudowany głównie z wyprostowanych gąbek, które mają duże, sztywne szkielety i obfite czerwone glony, mikrocyty mikrobiologiczne i cement nieorganiczny., Mikoryt mikoryt pracował do pułapki osadu.
jedną z najbardziej znanych gąbek tworzących rafę Capitan była Gąbka z rodziny Guadalupiidae, gąbka, która po raz pierwszy pojawiła się na szklanych górach w środkowym Permie i rozprzestrzeniła się w dorzeczu Delaware pod koniec Permu.
Ten okres wzrostu był naznaczony eustatycznymi zmianami w globalnym poziomie mórz, spowodowanymi częstymi zlodowaceniami., Rafa doświadczyła dużego wzrostu pionowego na tym etapie i rosła w wystarczająco szybkim tempie, aby nadążyć za rosnącym poziomem morza. Rafa Capitan znalazła również stabilne fundamenty na gruzach rafy i talusie, które spoczywały na jej zboczach, a ta podstawa pozwoliła rafie rosnąć na zewnątrz. W niektórych miejscach składniki odżywcze i minerały były tak obfite, że Capitan Reef wyrósł prawie 50 km od miejsca startu.
śmierć rafy w późnym Permieedytuj
trzeci etap rafy Capitan to śmierć systemu rafowego., Prądy oceaniczne w Permie odegrały ogromną rolę w kształtowaniu klimatu regionu i wspomaganiu wzrostu i śmierci rafy Capitan. Klimat regionu dorzecza był gorący i suchy, co widać w osadach parytetu, które można znaleźć w rejonie tylnej rafy.
koniec wzrostu i akumulacji kompleksu RAF permskich był pod wpływem tektoniki. Pod koniec okresu Permskiego superkontynent Pangaea zaczął się rozpadać, co drastycznie zmieniło warunki, które wcześniej sprzyjały wzrostowi RAF., Zmiany tektoniczne ograniczyły wymianę wody morskiej w kanale Hovey, co doprowadziło następnie do wzrostu zasolenia w basenie Permskim. Rafa nie mogła przetrwać tej drastycznej zmiany zasolenia wody i dlatego została zniszczona.
aż do Gwadelupy Kotlina permska miała odpowiednią cyrkulację wody ze słodką wodą napływającą z kanału Hovey. Wzrost parytetu wzdłuż dolnych części basenu wykazał, że słup wody był najprawdopodobniej stratyfikowany i euksynowy, co oznacza, że woda była zarówno anoksyczna, jak i siarkowa., Korytarze między dorzeczami Delaware i Midland zostały ograniczone ze względu na zmiany tektoniczne, co spowodowało wzrost zasolenia wody. Rosnące temperatury w późnym Permie w połączeniu ze wzrostem zasolenia spowodowały wymarcie rafy Capitan, a także powstawanie parytetów z Kotliną.
warstwy parytetów, które powstały w wyniku zwiększonego zasolenia nazywa się formacją kastylijską. Formacja ta składa się z naprzemiennych warstw gipsu / anhydrytu i wapienia, a także masywnych złoża gipsu / anhydrytu, soli i niektórych wapieni., Jednostka mierzy prawie 4300 stóp (1300 m) w sumie i powstała w epoce Lopingian. Poszczególne warstwy (lamiinae) gipsu/anhydrytu mają od 0,039 cala (1 mm) do 3,9 cala (10 cm) grubości, co uważa się za korelację z zasoleniem basenu z roku na rok.
Rafa Kapitańska została zmieniona diagenetycznie na początku swojej historii, szczególnie po powstaniu formacji kastylijskiej., Istnieją dowody na zmianę materiału w trakcie tego powstawania, co uważa się za wskazujące na proces odwodnienia i ponownego nawodnienia gipsu i anhydrytów. Istnieją również dowody na zwapnienie parytetu. System rafowy był pogrzebany do czasu odsłonięcia w erze mezozoicznej w wyniku aktywności tektonicznej Orogeny Laramidowej. Głębokowodne łupki i rafy węglanowe basenów Delaware i Midland oraz platformy centralnego basenu stałyby się lukratywnymi zbiornikami węglowodorowymi.