Břidlice Thermopolis - Thermopolis Shale

Břidlice Thermopolis
Stratigrafický rozsah: Pozdní Albian, ~103–98.5 Ma
TypFormace
JednotkaColorado Group a Dakota formace
PodjednotkyHorní člen Thermopolis, člen Muddy Sandstone, spodní člen Thermopolis, člen „Rusty Beds“
PodkladovéMowry Shale
OverliesKootenai formace (Čtyřlístková formace ekvivalent)
Tloušťka100 až 140 m
Litologie
HlavníBřidlice
jinýBentonit, Claystone, Hnědé uhlí, Mudstone, Pískovec, Siltstone
Umístění
KrajWestern Interior Basin
ZeměSpojené státy
Zadejte část
Pojmenováno proThermopolis, Wyoming
PojmenovalCharles T. Lupton
UmístěníBig Horn County, Wyoming
Rok definován1916
Souřadnice44 ° 32 'severní šířky 107 ° 59 'zd / 44,53 ° S 107,99 ° Z / 44.53; -107.99
ZeměSpojené státy

The Břidlice Thermopolis je geologická formace který se formoval na západ-střed Severní Amerika v Albian věk Pozdní křída doba. Povrchové výběžky se vyskytují ve středu Kanada a Státy USA z Montana a Wyoming. Skalní útvar byl položen asi 7 milionů let sedimentem proudícím do Western Interior Seaway. Hranice a členové formace nejsou přesně definovány geologové, což vedlo k různým definicím formace. Někteří geologové usuzují, že formace by neměla mít označení nezávislé na formacích nad a pod ní. Řada bezobratlý a malé i velké obratlovců fosilie a koprolity se nacházejí ve formaci.

Geologická historie

Western Interior Seaway byl vnitrozemské moře které existovaly od Pozdní Jurassic (161,2 ± 4,0 až 145,5 ± 4,0 před miliony let [Ma]) až do konce Paleogen (66 až 23,03 Ma).[1] Existovala uprostřed roku Severní Amerika, sahající od Severní ledový oceán do Mexický záliv. Bylo to zhruba 3000 mil (4800 km) dlouhé a 1000 mil (1600 km) široké.[2] Mořská cesta byla relativně mělká, s maximální hloubkou odhadovanou na 660 až 1640 stop (200 až 500 m).[3]

A předpodlažní pánev existoval jen na východ od Silnější orogenní pás, který byl zaplaven Western Interior Seaway. A forearc na západní straně pánve to dělalo hlouběji než na východní stranu, což podporovalo hromadění sedimentu a časem i sedimentární horniny.[4][5][6] Eroze Západní Cordillera také přispělo k vybudování sedimentární horniny na západním okraji pánve, zatímco nízko položená oblast na východ poskytovala mnohem méně.[7] Změny v množství, typu, rychlosti a dalších aspektech sedimentace byly způsobeny pozvednutí, pokles, hladina moře změny a další faktory.[8] Voda v povodí udělala během křídy nejméně dva hlavní pokroky a jeden hlavní ústup,[9] přidání složitosti k hornině a umožnění vytvoření říční, bažina a ústí Skála[10] kromě hlavní mělké a hluboké námořní Skála.[11]

Datování bentonit a palynologické důkazy naznačují, že dolní člen Thermopolis byl uložen mezi 100,3 a 98,5 Ma.[12][13] Studie o Inoceramidae mlži potvrdil pozdně Albianský věk.[14][15] K ukládání horních tří členů břidlice Thermopolis došlo během přibližně 7 milionů let.[16]

Identifikace

Břidlice Thermopolis byla poprvé identifikována v roce 1914 geologem Ferdinandem F. Hintzem Jr. Nazval ji „Dolní Bentonská břidlice“ a do stejné formace zahrnul i Mowry Shale. Hintze popsal tři členy: Bazální „rezavé záhony“, spodní břidlici, „Muddy Sand“ (bahnitý pískovec) tlustý 25 až 40 stop (7,6 až 12,2 m) a horní člen břidlice.[17][18] (Čtvrtým členem „Lower Benton Shale“ byla Mowry Shale.)[17]

Břidlice Thermopolis poprvé pojmenoval geolog Charles T. Lupton v roce 1916.[18] Lupton popsal skály jako formaci ležící shodně na vrcholu Cloverly Formation a přizpůsobivě pod Mowry Shale.[19][18] Břidlice Thermopolis byla základem čtyř formací tvořících skupinu Colorado. Popsal břidlici Thermopolis jako pozdně křídu,[19][18] obecně tmavé barvy, od 710 stop (220 m) silné a s pískovcem čočky běžný. Byl také zaznamenán alespoň jeden člen břidlice Thermopolis, vrstva „blátivého písku“ o tloušťce přibližně 4,6 až 16,8 m. Ne zadejte lokalitu byl identifikován, ale formace byla pojmenována pro město Thermopolis v Hot Springs County, Wyoming —Kde poblíž byly dobře odkryté výběžky břidlice.[19] Luptonovo rozdělení břidlice Thermopolis bylo přijato Geologický průzkum Spojených států a používáno po dalších 50 let.[20]

Stratigrafickou historii břidlice Thermopolis poprvé popsal geolog Don L. Eicher v roce 1962.[21][22]

O formaci

Břidlice Thermopolis patří oběma Colorado Group a Dakota formace.[23] Oba historicky[24] a v současné době[25][23] the stratigrafické jednotky v těchto skupinách a v břidlice Thermopolis byly nejasné a nomenklatura používaná geology není standardizovaná. Identifikace postelí, členů a útvarů a jejich jména se také postupem času měnila.[23][A]

Břidlice Thermopolis říká Eicher[20] překrýt Čtyřlístková formace, ačkoli rýže,[27] Porter et al.,[12] a Lash[28] že v Montaně a Wyomingu Kootenai formace je geologicky ekvivalentní Cloverly Formation, a tak dochází k závěru, že břidlice Thermopolis překrývá formaci Kootenai. Existuje však neshoda ohledně stratigrafické definice bazálního člena břidlice Thermopolis. Eicher tvrdil, že divize „rezavé postele“ je v mnoha ohledech jasně odlišitelná od Cloverly Formation, a proto patří do břidlice Thermopolis.[29] Seeland a Brauch v roce 1975 přidělili „rezavé postele“ Cloverly Formation,[26] hodnocení se shodlo s Finnem v roce 2010.[30] Porter a kol., nicméně klasifikoval "rezavé postele" jako součást Fall River Sandstone v roce 1997.[12]

Co představuje horní hranici břidlice Thermopolis je sporné, takže je obtížné určit, co překrývá břidlici Thermopolis. V roce 1922 Collier identifikoval lůžka pod Mowry Shale jako Nefsyho břidlicového člena Graneros Shale. Toto opustilo břidlici Thermopolis ležící pod břidlicí Graneros.[31] Ale Rubey přidělil tyto horniny Mowry Shale v roce 1931, takže nyní Thermopolis Shale podloží Mowry Shale.[32] Eicher předefinoval tyto postele v roce 1960 jako Břidlice Shell Creek, oddělující je od Mowry Shale.[33] Tím se efektivně postavila břidlice Thermopolis pod blátivým pískovcovým útvarem.[34][b] V roce 1998 Porter et al. identifikoval břidlici Shell Creek jako horní člen břidlice Thermopolis,[35] pozice, se kterou Lash souhlasil v roce 2011.[36]

V závislosti na definici břidlice a umístění,[37] břidlice Thermopolis se velmi liší v tloušťce. Chester N. Darton odhadoval velikost formace na 800 stop (240 m) (včetně „rezavých lůžek“) v roce 1906.[37] V roce 1914 popsal Hintze formaci hlubokou 220 až 230 m.[17] Hewett a Lupton v roce 1917 uvedli, že břidlice (včetně „rezavých záhonů“) bude mít v oblasti tloušťku 400 až 800 stop (120 až 240 m) Bighornská pánev,[38] zatímco Finn (vyjma „rezavých postelí“) hlásil tloušťku ve stejné oblasti od 38 do 70 metrů.[30] Na Indická rezervace Wind River Wyomingu, s využitím inkluzivní definice, bylo hlášeno, že je silnější o tloušťce 320 až 450 stop (98 až 137 m).[26] To je jen 10 stop (3,0 m) tlustý v Shirley Basin jihozápadního centrálního Wyomingu.[39]

Obecně lze říci, že břidlice Thermopolis se skládá z tmavě šedé až černé břidlice,[30][26] s tenkými vrstvami bentonitu,[30][40] písčitá jílovec, a prachovec rozptýlené po břidlici.[30] V závislosti na stratigrafické definici formace, šedé, tenké lůžko pískovec člen existuje mezi horním a dolním členem.[26]

Členové

Pro účely tohoto článku je definice břidlice Thermopolis používaná Porterem et al. [12][35] a Lash[41] bude použit, uznává (jak to dělá Condon), že v této otázce existuje vědecká neshoda.[25] Při použití této definice existují čtyři členů břidlice Thermopolis:[36]

  • Člen „rezavých postelí“—Tento bazální člen břidlice Thermopolis poprvé popsal Nelson H. Darton v roce 1904, který zaznamenal písečnou povahu této břidlice a její rezavě hnědou barvu.[42] Barva byla přičítána přítomnosti žehlička a Darton vytvořil termín „rezavá série“ v roce 1906.[37] Prvním geologem, který použil výraz „rezavé postele“, byl však Chester W. Washburne v roce 1908.[43] Tyto kameny byly položeny, protože hladina Západního vnitrozemského plavebního prostoru začala výrazně stoupat. Eroze jezerní Došlo ke formaci Kootenai,[C] vytvoření neshody, když byla položena nová skála „rezavých postelí“.[45][46] Na některých místech došlo k erozi celého horního člena Himes Cloverly Formation, což umožnilo „rezavým postelím“ ležet nedůsledně na mediálním Členovi malého ovce.[47] „Rezavé záhony“ sestávají z tenkých vrstev červenohnědého pískovce o tloušťce 3 až 18 palců (7,6 až 45,7 cm), oddělených listy černé břidlice o tloušťce 1 až 12 palců (2,5 až 30,5 cm).[43] Bazální lůžka „rezavých lůžek“ jsou pravděpodobně ústí řek nebo deltaic v přírodě.[48] Člen byl odhadován mezi 20 stop (6,1 m)[43][49] do 200 stop (61 m)[37] v tloušťce. Člen „rezavých lůžek“ je geologicky ekvivalentní písku Fall River, Šedý pískovec a někteří členové Dakota formace.[36]
  • Dolní člen Thermopolis—Tento člen břidlice Thermopolis byl poprvé krátce popsán Dartonem v roce 1904,[42] a přesněji Washburne v roce 1908.[43] Člen zůstal nepojmenovaný nebo jen neformálně pojmenovaný,[26] obvykle se o něm hovoří jen jako o členovi dolní Thermopolis.[36] Tyto horniny byly uloženy jako severní a jižní část západní vnitrozemské plavby spojené dohromady,[45][50] a představuje depozici během maximálního „přestoupení“ (vzestupu hladiny moře) Western Interior Seaway.[51] Přechod od „rezavých lůžek“ k dolní části Thermopolis je gradační,[30] pravděpodobně kvůli erozi nebo záplavám.[46] Člen Lower Thermopolis popsali Washburne a Harshman jako černou bohatou na uhlík břidlice[43][18] s občasnými pískovcovými čočkami v dolní části,[43] a E.N. Harshman si všiml, že to bylo štěpitelný.[18] Porter a kol. Však popsali skálu v roce 1993 jako mudstone nebo bahenní kámen,[46] z čehož vyplývá nedostatek štěpnosti. Dolní člen Thermopolis je geologicky ekvivalentní s Břidlice Creek Lebka.[36]
Edgarosaurus muddi, polykotylidový plesiosaur nalezený v horním členu Thermopolis.
  • Muddy Sandstone člen—Tento člen břidlice Thermopolis byl poprvé krátce popsán Dartonem v roce 1904,[42] a mnohem lépe Hintze v roce 1914. Hintze to popsal jako rozšířený téměř bílý pískovec, tlustý 25 až 40 stop (7,6 až 12,2 m), s malými, stejnoměrnými, špatně slinutými zrny. Hintze nazval tohoto člena „Muddy sand“, podle terminologie používané ropnými a plynovými vrtáky ve Wyomingu.[52] Do šedesátých let zůstal neformálně známý jako „blátivý písek“, a to navzdory všeobecnému uznání mezi geology, že je významný a široce se vyskytující a hodný formálního názvu.[53] Do roku 1972 získal člen formální název „Muddy Sandstone Member“.[18][d] Bahnitý pískovec se začal pokládat v době, kdy hladiny v západním vnitrozemském moři klesaly,[45][51] a tato depozice pokračovala, jakmile hladina moře opět vzrostla.[54][50][15] Zatímco moře ustupovalo, došlo k erozní neshodě[15] nad kterým ústí a říční vklady byly položeny jako blátivý pískovec.[54] V některých oblastech je tedy kontakt s nadložním blátivým pískovcem ostrý a nekonformní, zatímco v jiných je přizpůsobivý a postupný.[30] Ukládání bahnitého pískovce pokračovalo kolem okrajů pánve v popředí, zatímco horní člen Thermopolis byl položen v souladu s tvarem nad blátivým pískovcem v interiéru pánve.[50][15] Muddy Sandstone se skládá z několika tenkých postelí[18][26] jemnozrnný, hloupý pískovec z fanoušek, hnědošedá,[18] nebo šedá barva.[18][26] Je bledý, obsahuje uhlíkové skvrny a pyrit krystaly a kdy zvětralý je buď buff nebo grey. Některé postele vykazují zvlnění.[18] Pískovec je protkán tenkými ložisky z břidlice, prachovce,[18] a (příležitostně) bentonit.[12][34][55] Lupton odhadl tloušťku blátivého pískovce na tloušťku 10 až 55 stop (3,0 až 16,8 m),[56] ačkoli Porter et al. poukázali na to, že se tloušťka od místa k místu velmi liší.[12] David Seeland a Early Brauch dospěli k závěru, že je to proto,Laramid geologické struktury nebo topografie pravděpodobně určovaly distribuci ložisek bahnitého pískovce.[57] Muddy Sandstone Member je geologicky ekvivalentní s Birdhead pískovec.[36]
  • Horní člen Thermopolis—Tento člen břidlice Thermopolis byl poprvé krátce popsán Dartonem v roce 1904,[42] a přesněji Washburne v roce 1908.[43] Norman Mills jako první použil termín „Horní Thermopolis“ v roce 1956,[58][59] ačkoli člen zůstal formálně nepojmenovaný.[60][26][21][36] Během druhé části druhého přestupku Western Interior Seaway byl horní člen Thermopolisu položen konformně na vrcholku bahnitého pískovce ve vnitřku pánve předpolí.[50][15] Washburne popsal, že člen sestává z modročerné břidlice, která je velmi příležitostně protkaná záhony sopečného popela a bentonitu v horní části.[43] Lupton argumentoval pro dvě odlišné divize v členu: Dolní postele měkké černé břidlice o tloušťce asi 170 stop (52 m) a horní postele z tvrdé břidlice s pískovcovými čočkami o tloušťce asi 230 stop (70 m).[49] Harshman poskytl důkazy o tom, že horní postele jsou přechodnou zónou vedoucí k Mowry Shale. Poznamenal, že horní postele se skládají převážně z tenkých, limy, prachovité pískovce a bahnité břidlicové záhony protkané hustým, křemičitý Mowry Shale s občasným záhonem z bahnitého hnědého uhlí. Pískovcová lůžka vykazují praskliny bahna a kořenové trubice, které ukazují a paludální (bažina uložena) původ. Rozdíly mezi horním a dolním lůžkem vedly Harshmana k závěru, že některá z pískovějších lůžek v blízkosti základny horního člena Thermopolis mohou patřit blátivému pískovcovému členu.[18][E] Seeland a Brauch také našli rozsáhlé důkazy o postupném kontaktu s nadložní Mowry Shale.[26] Muddy Sandstone Member je geologicky ekvivalentní s Břidlice Shell Creek.[36]

Povrchové výběžky břidlice Thermopolis se vyskytují ve středu Kanada a Státy USA z Montana a Wyoming.[54] Mořské usazené horniny se ztenčují směrem na západ, zatímco jiné než mořské usazené horniny se zužují směrem na východ.[10] Hornina uložená v mořích je převážně břidlice vápenec, pískovec, a prachovec. Nonmarine rock je primárně pískovec, s některými uhlí, břidlice, „černá“ nebo uhlíkatá břidlice a prachovce.[10]

Fosilní záznam

Břidlice Thermopolis je neobvykle bohatá na fosilie mořských obratlovců, skládající se převážně z kosterního materiálu, zubů a koprolity.[4]

Obzvláště bohatá fosilní zóna mořských obratlovců existuje ve spodních postelích člena horní části Thermopolis. Marine krokodýl, plesiosaur[61] (především Edgarosaurus muddi ),[62] paprsek (především Pseudohypolophus a neidentifikovaný druh), sawfish (především Onchopristis ), a želva (především Baenidae a Glyptops ) zbytky, stejně jako celé koprolity, jsou hojné. Hybodont žralok (především Meristodonoides ), v měřítku ganoidů a teleost Ryba,[63] a fosilie bezobratlých amonoidy (především Baculity ) jsou také k dispozici.[64]

Viz také

Reference

Poznámky
  1. ^ Například Seeland a Brauch v roce 1975 identifikovali jen tři členy břidlice Thermopolis v roce 1975: dolní člen, blátivý pískovec a horní člen.[26] Člen „rezavých postelí“ byl přidělen ke čtyřlístkové formaci. Condon zdůrazňuje, že Geologický průzkum Spojených států (USGS) povýšil Muddy Sandstone Member na formace v roce 1976 a již neuznával formaci Thermopolis Shale nebo Cloverly Formation jako stratigrafickou jednotku v Montaně. Rovněž již neuznávala formaci Shell Creek jako stratigrafickou jednotku v Montaně (umisťování lůžek Shell Creek s Mowry Shale), ale pokračovala v tom ve Wyomingu. Ale v roce 1993 a znovu v roce 1997 geologové s Montana Bureau of Mines and Geology (MBMG) zmapovala břidlici Thermopolis v několika oblastech severní a střední Montany a identifikovala nejen břidlici Thermopolis jako formaci, ale i několik členů. Kromě toho MBMG nerozpoznala blátivý pískovec jako formaci. Identifikovala břidlici Shell Creek jako zřetelnou stratigrafickou jednotku a poznala ji jako člena břidlice Thermopolis.[25]
  2. ^ USGS v roce 1976 souhlasil, že blátivý pískovec by měl být formací, nikoli členem. Již však neuznávala břidlici Thermopolis jako formaci a řadí ji jako člena formace Kootenai. USGS tedy říká, že formace Kootenai je základem formace Muddy Sandstone.[27]
  3. ^ Poprvé identifikován Washburnem v roce 1906.[44][43]
  4. ^ Lash to však v roce 2011 považoval za oficiálně nepojmenované.[36]
  5. ^ Seeland a Brauch v roce 1975 charakterizovali člena horní Thermopolis jako břidlici.[26] Více nedávno, Dolson a Muller[50] a Lash[15] popsali člena horní Thermopolis jako mudstone, spíše než fissible břidlice nebo pískovce.
Citace
  1. ^ Dickinson 2004, str. 16, 32-33.
  2. ^ Kauffman 1977, str. 75.
  3. ^ Kauffman 1985, str. vi.
  4. ^ A b Lash 2011, str. 3.
  5. ^ Vuke 1984, str. 127-144.
  6. ^ Dyman a kol. 1994, str. 365-391.
  7. ^ Molenaar & Rice 1988, str. 77.
  8. ^ Lash 2011, str. 9.
  9. ^ Kauffman & Caldwell 1993, str. 1-30.
  10. ^ A b C Fin 2010, s. 1, 3, 6.
  11. ^ Harshman 1972, str. 1.
  12. ^ A b C d E F Porter a kol. 1997, s. 1-26.
  13. ^ Obradovich et al. 1997, str. 66.
  14. ^ Cobban 1951 2170-2198.
  15. ^ A b C d E F Lash 2011, str. 15.
  16. ^ Weimer a kol. 1997, str. 36.
  17. ^ A b C Hintze 1914, str. 19-21.
  18. ^ A b C d E F G h i j k l m Harshman 1972, str. 17.
  19. ^ A b C Lupton 1916, str. 167-168.
  20. ^ A b Eicher 1960, str. 7.
  21. ^ A b Feldmann, Schweitzer & Green 2008, str. 502.
  22. ^ Eicher 1962, s. 72–93.
  23. ^ A b C Lash 2011, str. 10.
  24. ^ Eicher 1960, str. 2.
  25. ^ A b C Condon 2000, s. 3-4.
  26. ^ A b C d E F G h i j k Seeland & Brauch 1975, str. 7.
  27. ^ A b Rýže 1976, str. A66-A67.
  28. ^ Lash 2011, str. 10-11.
  29. ^ Eicher 1960, str. 20.
  30. ^ A b C d E F G Fin 2010, str. 6.
  31. ^ Collier 1922, str. 82.
  32. ^ Rubey 1931, str. 4.
  33. ^ Eicher 1960, str. 27, 34, 49.
  34. ^ A b Eicher 1960, str. 25.
  35. ^ A b Porter a kol. 1998, str. 123-127.
  36. ^ A b C d E F G h i Lash 2011, str. 11.
  37. ^ A b C d Darton 1906, str. 54.
  38. ^ Hewett & Lupton 1917, str. 19.
  39. ^ Harshman 1972, str. 10.
  40. ^ Seeland & Brauch 1975, str. 20.
  41. ^ Lash 2011, s. 10-19.
  42. ^ A b C d Darton 1904, str. 399.
  43. ^ A b C d E F G h i Washburne 1908, str. 350.
  44. ^ Eicher 1960, str. 6.
  45. ^ A b C Williams & Stelck 1975, str. 1-20.
  46. ^ A b C Porter, Dyman & Tysdal 1993, str. 45-59.
  47. ^ Washburne 1908, str. 351.
  48. ^ Eicher 1960, str. 13.
  49. ^ A b Lupton 1916, str. 167.
  50. ^ A b C d E Dolson & Muller 1994, str. 441-456.
  51. ^ A b Lash 2011, str. 8.
  52. ^ Hintze 1914, str. 20-21.
  53. ^ Eicher 1960, str. 14-15.
  54. ^ A b C Dolson a kol. 1991, str. 409-435.
  55. ^ Lash 2011, str. 16-17.
  56. ^ Lupton 1916, str. 168.
  57. ^ Seeland & Brauch 1975, str. 13.
  58. ^ Mills 1956, str. 9-22.
  59. ^ Eicher 1960, s. 5, 13.
  60. ^ Moberly 1960, str. 1137-1176.
  61. ^ Lash 2011, s. 89.
  62. ^ Druckenmiller, Pat S. (14. března 2002). „Osteologie nového plesiosaura z dolní křídové (albánské) břidlice Thermopolis v Montaně“. Časopis paleontologie obratlovců. 22: 29–42. doi:10.1671 / 0272-4634 (2002) 022 [0029: ooanpf] 2.0.co; 2.
  63. ^ Lash 2011, str. 89, 98.
  64. ^ Lash 2011, str. 110.

Bibliografie