Cleveland Shale - Cleveland Shale
Cleveland Shale Stratigrafický rozsah: Famennian ~360–359 Ma | |
---|---|
Cleveland Shale (níže) a Berea pískovec z Bedfordská formace na Great Falls of Tinkers Creek poblíž Bedfordu v Ohiu | |
Typ | Formace |
Jednotka | Ohio Shale |
Podkladové | Bedford Shale |
Overlies | Chagrin Shale |
Litologie | |
Hlavní | Břidlice |
jiný | Pyrit |
Umístění | |
Souřadnice | 39 ° 24 'severní šířky 83 ° 36 'zd / 39,4 ° S 83,6 ° ZSouřadnice: 39 ° 24 'severní šířky 83 ° 36 'zd / 39,4 ° S 83,6 ° Z |
Přibližné paleokoordináty | 31 ° 18 's. Š 32 ° 12'W / 31,3 ° J 32,2 ° Z |
Kraj | Ohio |
Země | Spojené státy |
Zadejte část | |
Pojmenováno pro | Cleveland, Ohio |
Pojmenoval | John Strong Newberry |
Rok definován | 1870 |
Cleveland Shale (Spojené státy) Cleveland Shale (Ohio) |
The Cleveland Shale, označovaný také jako Člen Clevelandu, je břidlice geologická formace ve východních Spojených státech.
Identifikace a jméno
Clevelandská břidlice byla identifikována v roce 1870 a pojmenována podle města Cleveland, Ohio.John Strong Newberry, ředitel Ohio State Geological Survey, poprvé identifikoval formaci v roce 1870.[1] Nazval ji „Clevelandská břidlice“ a označil ji zadejte lokalitu na Doan Brook[2] poblíž Clevelandu.[1] Podrobnosti o typové lokalitě a stratigrafické nomenklatuře pro tuto jednotku používané americkým geologickým průzkumem jsou k dispozici on-line v databázi National Geologic Map Database.[3]
Popis
Primární minerály v Clevelandské břidlici jsou chloritan, Illite, pyrit, a křemen.[4][A] V podzemí je Cleveland Shale černá,[5][6][7][8] matná šedočerná,[9] modročerná nebo hnědočerná[4] v barvě. V odkrytých výchozech se červená,[9] červenohnědá,[2] nebo středně hnědá.[4] Vysoce zvětralá hornina zešedne.[2][4] Je to spravedlivé štěpitelný,[6][5][7] lámání na tenké, nepravidelně tvarované listy[10] nebo vločky[4] které občas zobrazují krystaly pickeringite.[2] Jakmile je Cleveland Shale uvolněn ze stresu, je neplastické[4] a může vypadat, jako by byl fragmentován do bloků kvůli spojování.[5]
Pyritová bazální hranice
Mezi Clevelandskou břidlicí a podkladem je ostrý a jasný rozdíl Chagrin Shale.[2][10] Na samém dně Clevelandské břidlice je tenká, nesouvislá vrstva pyrit.[5][b] Tato pyritová vrstva je diskontinuální, protože poté, co byla tato hornina položena, byla erodována. Eroze se zvyšuje, jak se člověk pohybuje na jih podél údolí řeky Řeka Cuyahoga a na východ k Grand River.[7] Části pyritové vrstvy, známé jako Skinner's Run Bed,[7] obsahují fragmenty zkamenělé dřevo a zkamenělé rybí kosti, které se hladce opotřebovaly působením vody.[5] Nad vrstvou pyritu a vápenec vrstva se nachází v západní a střední (ale ne východní) Ohio.[9]
Zbytek Clevelandské břidlice obecně sestává z relativně tvrdé,[9][C] organicky bohaté[12] ropná břidlice.[4][8] Má horní i dolní část.[9]
Nižší část
Jílovitá břidlice,[9] popsáno jako modravé nebo modrošedé[9] a jako olivově černá až hnědočerná,[13] tvoří spodní část. Spodní část může mít tloušťku od několika palců do několika stop. Tenké postele šedé nebo hnědé prachovec, kusy pyritu a vrstvy oxid křemičitý - těžký vápenec s struktury kužele v kužele se nacházejí ve spodní části. Ve východním Ohiu se objevují tenké šedé žíly („nosítka“) prachovce.[9] V západním Ohiu[8] Zdá se, že Clevelandská břidlice se prolíná s břidlicí Chagrin pod ní a stírá jasnou hranici mezi dvěma skalními útvary.[9]
Horní část
Horní část Clevelandské břidlice je černá až hnědočerná[13] bahnitá břidlice[9] s občasnými tenkými postelemi šedé břidlice a prachovce.[5] Horní část je mnohem bohatší na ropu[14] a kerogen.[4][d] Po otevření čerstvé vzorky voní jako ropa.[4] Kde je horní část silná,[7] a zejména na severovýchodě Ohia,[10] břidlice má výrazný "zvlněný" vzhled.[7] Horní 10 stop (3,0 m) Clevelandské břidlice obsahuje velké množství uzlíky z fosfát, uzlíky a pásy (extrémně tenké vrstvy) pyritu, pásy kalcitiltit, a laminace.[13] Téměř ne konkrementy se nacházejí v horní části.[4]
Geografický rozsah
Cleveland Shale je a břidlice geologická formace v Ohio Cleveland Shale je základem velké části severovýchodního Ohia v postelích různé tloušťky.
Na severovýchodě Ohia se člen neobjevuje na východ od řeky Grand.[7]Měření provedená na severovýchodě Ohia ukazují, že Cleveland Shale je 2,1 m.[7] do tloušťky 30 stop.[9] Je nejsilnější kolem Skalnatá řeka severně od Berea, Ohio a tenčí na východ, západ a jih.[9]
Cleveland Shale se nachází ve střední a východní části Kentucky. Ve středovýchodní části Kentucky má Clevelandská břidlice rovnoměrnější tloušťku, která se pohybuje od 12,6 do 15,3 m (41,4 až 50,1 stop) a směrem k východu se zvětšuje.[13]
Jednotka je také přítomna v Západní Virginii[15] a v jihozápadní Virginii,[16] kde je mapován jako člen Clevelandu z Ohio Shale.
Stratigrafické nastavení
Clevelandská břidlice (nebo člen Clevelandu) je podjednotkou Ohio Shale Formace.[7][17] The Chagrin Shale je základem Clevelandské břidlice.[18] The Bedford Shale obecně překrývá Cleveland Shale, s ostrým rozlišením mezi těmito dvěma. V západo-centrální Ohio, více než 150 stop (46 m) z Bedford Shale může ležet nad Cleveland Shale. V některých místech, červená a šedá břidlice může intertongue (interlock) s Cleveland Shale značně. V dalekém východním Ohiu se Bedfordská břidlice ztenčuje o více než 38 metrů. Kde Cussewago Shale je také přítomen, Bedford Shale je obvykle méně než 25 stop (7,6 m) a může být místně nepřítomný. V některých oblastech je břidlice Cleveland popsána jako překročil[7] nebo nevyhovující postupně obložen Berea Siltstone a ostře Berea pískovec.[10]
Jedná se o regionální ekvivalent Hangenbergský pískovec.[19]
Fosílie
Výjimečné mořské zvíře fosilie se nacházejí ve formaci. Clevelandská břidlice je obecně považována za chudou na fosilie, ale existují výjimky. Bazální pyritová vrstva obsahuje zkamenělé dřevo a zkamenělé rybí kosti.[5] Horní část je známá svými rozsáhlými a dobře zachovanými fosiliemi Chondrichthyes, Conodonts, Placodermi,[7] Cladoselache,[5] a Palaeoniscinoidy.[20] Obří dravé placodermy Dunkleosteus terrelli, Gorgonichthys clarki, Gymnotrachelus hydei, Heintzichthys gouldii a pět poddruhů (včetně exemplářů typu) z Titanichthys byli všichni objeveni v Clevelandské břidlici.[21] Clevelandská břidlice je klasifikována jako a konservatte-lagerstatten, což znamená, že často zachovává fosilie celého těla. Typická časná konzervace žraloků zahrnuje obrysy a otisky měkkých tkání, paprskové ploutve, žábrové svalstvo, chrupavky a obsah žaludku.[22]
Stáří
Clevelandská břidlice je stará přibližně 360 až 358,9 milionů let a datuje se k nejnovějším Devonský; the Famennian etapa.[23][24]
Interpretace depozičních prostředí
Clevelandská břidlice je pravděpodobně regionálním výrazem EU Dasberg událost, velká událost vyhynutí, ke které došlo těsně před koncem Devonský doba. Clevelandská břidlice je interpretována tak, že se nahromadila v anaerobní prostředí.[6] Existují důkazy, které naznačují, že Clevelandská břidlice byla položena během události Dasberg, události vyhynutí svrchního Famenienu, která zničila suchozemskou flóru a mořskou faunu. To vedlo k významnému poklesu mořského kyslíku (an anoxická událost ) a atmosférický oxid uhličitý, a pak krátký zalednění. Globální prostředí se vzpamatovalo, jen aby utrpělo další vyhynutí, Událost Hangenberg, v blízkosti devonuKarbon hranice.[25] Během ukládání Clevelandské břidlice byla rozsáhlá organická hmota ze země smetena do moře a poté ležela nad Ohio.[26] Ačkoli se vedou spory o tom, jak hluboké bylo toto moře, událost Dasberg znamenala, že oceány dokázaly podporovat jen málo zvířat, nebo vůbec žádná. To vysvětluje, proč Clevelandské břidlici do značné míry chybí fosilie bentických organismů[27] a má vysoký obsah uhlíku, který břidlici barví velmi tmavě šedou až černou.[5][28]
Kontakt mezi břidlicí Chagrin a břidlicí Cleveland byl popsán jako prolínání. Tato vlastnost je interpretována tak, že byla způsobena, když se dvě různá depoziční prostředí (v tomto případě okysličené moře, které položilo břidlici Chagrin a anaerobní moře bohaté na organickou hmotu, která položila břidlici Cleveland) opakovaně pohybovala tam a zpět plocha.[9] Geolog Horace R. Collins nazval hraniční oblast vložený,[8] ale není jasné, jaký význam měl v úmyslu.[E]
Různé hypotézy byly navrženy jako příčina regionálního, nepravidelného kontaktu mezi Clevelandskou břidlicí a Bedfordským souvrstvím. Charles E.B. Conybeare poznamenal, že Clevelandská břidlice je na východě a na dalších místech silnější vápenatý na západě. Předpokládal, že to naznačuje, že bahno proudilo do moře z východu na západ. Proud rozrušil Clevelandskou břidlici a poté položil nový sediment do vpustí, které se staly bedfordským útvarem.[28] Jack C. Pashin a Frank R. Ettensohn navrhli variantu této hypotézy. Poznamenávají, že oblast obsahující Clevelandskou břidlici prošla během ukládání bedfordského souvrství pozvednutím. To pravděpodobně vedlo k expozici a erozi Clevelandské břidlice se sedimentem, který se stal Bedfordským souvrstvím a vyplňoval tyto vpusti. Rovněž pozorují, že existují důkazy o diapirismus (narušení deformovatelné Clevelandské břidlice vzhůru do křehčího Bedfordského souvrství), jakož i intertonguing.[31] Baird a kol. všimněte si, že Cleveland Shale se také naklání dolů na jih. Naznačují, že to způsobilo překročení, spíše než interjazyky.[7]
Ekonomická geologie
Díky vysokému obsahu organických látek v břidlici Cleveland je to mimořádně vhodné pro tvorbu fosilních paliv. Jedna studie z roku 1981 zjistila, že břidlice Cleveland může vyprodukovat v průměru 14 US galonů (53 l; 12 imp gal) ropa na 1 krátkou tunu (0,91 t) horniny.[32] Cleveland Shale také obsahuje cannel uhlí a „pravda“ uhlí, i když ani ve velkém množství.[4]
Viz také
Reference
- Poznámky
- ^ Křemenné částice v břidlici se pohybují od 2 do 7 mikrometrů (7.9×10−5 na velikost 0,000276 palce.[4]
- ^ Pyrit se tvoří, když organický materiál spadne na oceánské dno, které je anaerobní, má malý spodní proud a má rozsáhlou depozici bahno a sediment.[7]
- ^ „Tvrdý“ je definován jako mít pevnost v tlaku mezi 10 000 až 13 000 liber na čtvereční palec (69 000 až 90 000 kPa).[11]
- ^ Ve studii vzorků Clevelandské břidlice z roku 1981 ve středovýchodním Kentucky byla horní část břidlice 11 procent uhlík a 1,3 procenta vodík.[14]
- ^ Interkalaci lze použít jako synonymum pro prolínání.[29] Termín může také znamenat zavedení nové vrstvy mezi dvě již existující vrstvy.[30]
- Citace
- ^ A b Wilmarth 1938, str. 361.
- ^ A b C d E Williams 1940, str. 19.
- ^ https://ngmdb.usgs.gov/Geolex/search
- ^ A b C d E F G h i j k l Johnson 1981, str. 171.
- ^ A b C d E F G h i Hannibal a Feldman 1987, str. 404.
- ^ A b C Pashin a Ettensohn 1995, str. 57.
- ^ A b C d E F G h i j k l m Baird a kol. 2009, str. 10.
- ^ A b C d Collins 1979, str. E-10.
- ^ A b C d E F G h i j k l m Pepper, DeWitt & Demarest 1954, str. 16.
- ^ A b C d Pashin a Ettensohn 1995, str. 51.
- ^ Vyas, Aho & Robl 1981, str. 390.
- ^ Pashin a Ettensohn 1995, str. 50.
- ^ A b C d Pollock, Barron & Beard 1981, str. 204.
- ^ A b Bland, Robl & Koppenaal 1981, str. 188.
- ^ Ryder, RT, Swezey, CS, Crangle, RD, Jr. a Trippi, MT, 2008, geologický průřez E-E 'přes centrální Appalachianskou pánev od Findlay Arch, Wood County, Ohio, do údolí a provincie Ridge „Pendleton County, West Virginia: US Geological Survey Scientific Investigations Map SIM-2985, 2 listy se 48stránkovým pamfletem. http://pubs.er.usgs.gov/publication/sim2985
- ^ Ryder, RT, Trippi, MH a Swezey, CS, 2015, Geologický průřez I-I 'centrální Appalačskou pánví ze severu-centrální Kentucky do jihozápadní Virginie: US Geological Survey Scientific Investigations Map SIM-3343, 2 listy se dvěma brožury (41 s. a 102 s.). http://pubs.er.usgs.gov/publication/sim3343
- ^ Rubel & Coburn 1981, str. 22.
- ^ Pashin a Ettensohn 1995, str. 6.
- ^ Kaiser, Aretz & Becker 2016, str. 404.
- ^ Hansen 2005, str. 292-293.
- ^ Hansen 2005, s. 290.
- ^ Různí přispěvatelé do paleobiologické databáze. „Fossilworks: Gateway to the Paleobiology Database“. Archivovány od originál dne 31. července 2014. Citováno 22. června 2014.
- ^ Traverse 2008, str. 227.
- ^ Harding, Megan (jaro 1996). „Cleveland Shale and the Age of Fishes“. Průzkumník. str. 20.
- ^ Baird a kol. 2009, s. 8, 10.
- ^ Kaiser, Aretz & Becker 2016, str. 415.
- ^ Hannibal a Feldman 1987, str. 406.
- ^ A b Conybeare 1979, str. 419-420.
- ^ Bates & Jackson 1984, str. 262.
- ^ Neuendorf, Mehl & Jackson 2005, str. 330.
- ^ Pashin a Ettensohn 1995, str. 50-51.
- ^ Reasoner a kol. 1981, str. 12.
Bibliografie
- Baird, Gordon C .; Gryta, Jeffry J .; McKenzie, Scott C .; Přes, D. Jeffrey; Pulawski, Shirley; Sullivan, Joseph S. (říjen 2009). „Dekonvoluce příběhu o konci devonu v„ ropných zemích “v severozápadní Pensylvánii. Historie a geologie ropných oblastí v severozápadní Pensylvánii. Průvodce pro 74. výroční polní konferenci geologů v Pensylvánii (PDF). Middletown, Pa .: Field Conference of Pennsylvania Geologists, Inc. Archived from originál (PDF) 20. září 2015. Citováno 22. března 2018.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Bates, Robert L .; Jackson, Julia A. (1984). Slovník geologických pojmů. New York: Anchor Press. ISBN 9780385181013.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Bland, Alan E .; Robl, Thomas L .; Koppenaal, D.W. (1981). „Geochemistry of New Albany, Ohio, and Sunbury Shales in East Central Kentucky“. Proceedings, 1981 Eastern Oil Shale Symposium (Zpráva). Lexington, Ky .: Institute for Mining and Minerals Research, University of Kentucky. Citováno 12. prosince 2019.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Collins, Horace R. (1979). "Ohio". Mississippian a Pennsylvanian (karbonské) systémy ve Spojených státech. Profesionální papír o geologickém průzkumu 1110-E. Washington, D.C .: Tisková kancelář vlády USA.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Conybeare, Charles Eric Bruce (1979). Litostratigrafická analýza sedimentárních pánví. New York: Academic Press. ISBN 9780121860509.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Hannibal, Joseph T .; Feldman, Rodney M. (1987). „Cuyahoga Valley National Recreation Area, Ohio: Devonian and Carboniferous Clastic Rocks“. V Biggs, Donald L. (ed.). Severo-centrální sekce geologické společnosti v Americe. Centennial Field Guide. Svazek 3. Boulder, Colo .: Geologická společnost v Londýně. ISBN 9780813754031.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Hansen, Michael C. (2005). „Kmen Chordata - fosilie obratlovců“. In Feldmann, Rodney M .; Hackathorn, Merrianne (eds.). Fosílie Ohia. Bulletin ODNR 70. Columbus, Ohio: Ohio Department of Natural Resources.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Johnson, Gene O. (1981). "Přehled vývoje ropných břidlic v Ohiu". Proceedings, 1981 Eastern Oil Shale Symposium (Zpráva). Lexington, Ky .: Institute for Mining and Minerals Research, University of Kentucky. Citováno 12. prosince 2019.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Kaiser, Sandra Isabella; Aretz, Markus; Becker, Ralph Thomas (2016). „Global Hangenberg Crisis (Devonian – Carboniferous Transition): Review of the First-Order Mass Extinction“. In Becker, Ralph Thomas; Brett, Carlton E .; Königshof, Peter (eds.). Devonské klima, hladina moře a evoluční události. Zvláštní publikace geologické společnosti 423. London: Geologická společnost v Londýně. ISBN 9781862397347.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Neuendorf, Klaus K.E .; Mehl, James P .; Jackson, Julia A. (2005). Glosář geologie. Alexandria, Va .: Americký geologický institut. ISBN 9780922152766.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Pashin, Jack C .; Ettensohn, Frank R. (1995). Přehodnocení posloupnosti Bedford-Berea v Ohiu a sousedních státech: Nucená regrese v povodí Foreland. Speciální papír 298. Boulder, Colo .: Geologická společnost Ameriky. ISBN 9780813722986.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Pepper, James F .; DeWitt, Wallace, Jr.; Demarest, David F. (1954). Geologie bedfordské břidlice a pískovce Berea v Apalačské pánvi. Profesionální papír o geologickém průzkumu 259. Washington, D.C .: Tisková kancelář vlády USA.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Pollock, Don; Barron, Lance; Beard, John (1981). „Stratigrafie a hodnocení zdrojů ropných břidlic ve střední a východní Kentucky“. Proceedings, 1981 Eastern Oil Shale Symposium (Zpráva). Lexington, Ky .: Institute for Mining and Minerals Research, University of Kentucky. Citováno 12. prosince 2019.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Reasoner, J.W .; Sturgeon, L .; Naples, K .; Margolis, Marshall (1981). "Analytická pyrolýza východní ropné břidlice". Proceedings, 1981 Eastern Oil Shale Symposium (Zpráva). Lexington, Ky .: Institute for Mining and Minerals Research, University of Kentucky. Citováno 12. prosince 2019.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Rubel, A.M .; Coburn, T. T. (1981). "Vliv parametrů retortování na výtěžek ropy ze Sunbury a Ohio Shales ze severovýchodního Kentucky". Proceedings, 1981 Eastern Oil Shale Symposium (Zpráva). Lexington, Ky .: Institute for Mining and Minerals Research, University of Kentucky. Citováno 12. prosince 2019.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Traverse, Alfred (2008). Paleopalynologie. Londýn: Springer. ISBN 9781402066849.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Vyas, Kirit C .; Aho, Gary D .; Robl, Thomas L. (1981). "Syntetická paliva z východní ropné břidlice". Proceedings, 1981 Eastern Oil Shale Symposium (Zpráva). Lexington, Ky .: Institute for Mining and Minerals Research, University of Kentucky. Citováno 12. prosince 2019.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Williams, Arthur B. (1940). Geologie regionu Cleveland. Kapesní přírodní historie č. 9. Geologická řada č. 1. Cleveland: Cleveland Museum of Natural History.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Wilmarth, M. Grace (1938). Lexikon geologických názvů Spojených států (včetně Aljašky). Část 1, A-L. Bulletin geologických průzkumů 896. Washington, D.C .: Tisková kancelář vlády USA.CS1 maint: ref = harv (odkaz)