Whitehill Formation - Whitehill Formation

Whitehill Formation
Stratigrafický rozsah: Artinskian -Kungurian
~282.6–275 Ma
TypGeologická formace
JednotkaSkupina Ecca
PodjednotkyKhabus Tuff
PodkladovéCollingham & Tierbergské formace
OverliesFormace prince Alberta
Plocha600 km × 600 km (370 mi × 370 mi)
Tloušťka50–70 m (160–230 ft)
Litologie
HlavníČerná břidlice, dolomit, mudstone
jinýSádra, halit, tuf, dolerit (vniknutí)
Umístění
Souřadnice21 ° 12 'j. Š 14 ° 06 'východní délky / 21,2 ° J 14,1 ° V / -21.2; 14.1Souřadnice: 21 ° 12 'j. Š 14 ° 06 'východní délky / 21,2 ° J 14,1 ° V / -21.2; 14.1
Přibližné paleokoordináty51 ° 00 'j. Š 30 ° 30 ′ západní délky / 51,0 ° J 30,5 ° Z / -51.0; -30.5
KrajRegionKaras Region
Východní, Severní & Západní Kapsko
Země Namibie
 Jižní Afrika
RozsahNama & Karoo Basins
Damara-Orogen mit Damara-Gürtel, Kaoko-Gürtel und Gariep-Gürtel.png
Geologická mapa Namibie s formací Whitehill částečně vyrůstající v jihovýchodní oblasti (oranžová)
Rozsah výchozů skupiny Ecca v Jižní Africe v oranžové barvě se skupina také nachází v podpovrchu pod Beaufort Group žlutě
Raná permská paleogeografie (280 Ma)

The Whitehill Formation, alternativně psáno jako Formace White Hill a dříve známý jako Bílý pás nebo Whitehill nebo Člen White Hill, je regionální Časný perm (Artinskian na Kungurian, datující se kolem 282 až 275 Ma) geologické formace patřící k Skupina Ecca na jihovýchodě RegionKaras Region jihovýchodní Namibie a Východní, Severní a Západní Kapsko provincie Jižní Afrika.

Formace zahrnuje černé břidlice, mudstones, prachové kameny, dolomit postele, sádra a halit vrstvy a vrstva tuf uvnitř formace. S tloušťkou mezi 50 a 70 metry (160 a 230 stop) a přítomnou na ploše 600 x 600 kilometrů (370 x 370 mi) je formace považována za primární cíl pro břidlicový plyn potenciál v jižním Karoo. Celkový organický uhlík (TOC) hodnoty v průměru 4,5% s rozsahem od 0,5 do 14,7%, umístění formace ve stejném rozsahu jako dobře známé Barnett Shale a Marcellus formace Spojených států.

Whitehillské souvrství Karoo a Nama nebo Kalahari Basin je současný s Formace Huab z Huabská pánev a souvisí s řadou formací v Pelotas a Paraná Basins v jihovýchodní Brazílii, uložené ve větší bazální oblasti, 150 milionů let před rozpadem Pangea. Hojnost Glossopteris a Mesosaurus fosilie jsou charakteristické pro Gondwanan korelace mezi dnešní Jižní Amerikou, Afrikou, Antarktidou a Austrálií. Formace Whitehill poskytla fosilní plazy, hmyz, ryby a flóra.

Popis

Formace Whitehill je rozsáhlá dolní permská jednotka vyrůstající v tenkém pásu táhnoucím se od Západní Kapsko v Jižní Africe přes jihovýchodní Namibii a Severní mys na severu k Východní Kapsko jižní Afriky na východě.[1] Formace se nachází na okraji povodí Karoo ve vzdálenostech 600 kilometrů (370 mil) na sever na jih a od východu na západ.[2] Formace je součástí Karoo Supergroup, přesněji Skupina Ecca, kde překrývá Formace prince Alberta a je překryta Collingham formace,[3] a na jihu Karoo u Tierbergská formace.[4]

Jeden zirkon U -Pb Datování SHRIMP přineslo věk 279,1 ± 1,5 Ma pro Řeka Uhabis Tuff přítomný ve vyšších vrstvách podkladové formace prince Alberta.[5] Khabus Tuff ve formaci Whitehill poskytl vážený průměr 206Pb /238U stáří 280,5 ± 2,1 Ma.[6] Jiní autoři používají odhadovaný věk pro celou formaci kolem 275 Ma.[7]

Ve střední části Karoo Basin, formace se pohybuje v tloušťce od 50 do 70 metrů (160 až 230 stop) a je vysoce organická s až 14 hmotnostními procenty Celkový organický uhlík (TOC).[8] Tvorba je vysoce vodivá a lze ji vysledovat v seismických profilech téměř po celé pánvi.[9]

Litologie

Formace Whitehill byla rozdělena do dvou hlavních podjednotek podle jejich barvy zvětrávání v výchozech. Spodní a silnější část se skládá převážně z modravě až zelenavě šedě břidlice a mudstones, které stoupají vzhůru do více nahnědlých, buff zvětrávání, mírně hrubší zrnitosti prachové kameny. Tato zóna je konformně překryta bílými zvětrávajícími břidlicemi, s občasnými rohovník čočky a pyritický podélníky; druhý zřídka přesahuje tloušťku 20 milimetrů (0,79 palce). Sedimentární struktura je obecně masivní, vyskytují se však laminace, které se podobají lamelám řas. Formace se jeví jako bílá zvětrávání pyritu (sulfid ) na povrchu do síran (sádra ).[10] Tato část graduje vzhůru do tmy uhlíkatý, modrošedé zvětralé břidlice. Z litologického hlediska tvoří pouze horní část posloupnosti uhlíkatý charakteristický pro Whitehill černé břidlice.[11]

A tuffaceous zóna se vyskytuje ve formaci Whitehill několik metrů pod stratigrafickým intervalem, který obsahuje několik dolomitických vápenců. Tento vápencový interval tvoří mapovatelnou jednotku ve všech výběžcích formace Whitehill ve střední jižní Namibii.[12] V Severním mysu je formace narušena dolerit parapety.[13] Usazeniny se považují za uložené v anoxické prostředí. Kromě pyritu obsahují břidlice dolomit čočky blízko základny. Horniny jsou velmi složené a vyrušované Cape orogeny tvořící Cape Fold Belt, a tudíž interpretován jako „decollement“.[14]

Depoziční prostředí

Glossopteris
Glossopteris (Opatření týkající se uhlí Illawarra, Austrálie)
Mesosaurus
Mesosaurus (Formace Whitehill)
Glossopteris a Mesosaurus, charakteristická flóra a fauna pro Permu z Gondwana

Formace Whitehill byla uložena na mělké ploše vnitrozemské moře s malým až žádným spojením s otevřeným oceánem. Toto moře, táhnoucí se od Paraná Basin v současné jihovýchodní Brazílii k Karasberg a Karoo Basins jihozápadní Afriky, pravděpodobně představuje přechod od mořských k brakickým nebo sladkovodním podmínkám, v hladových, stratifikovaných a anoxických podmínkách.[3]

Z výchozů v nejjižnější Namibii (oblast Aussenkjer-Noordoewer) vyšlo najevo, že hranice mezi knížetem Albertem a formací Whitehill představuje bod obratu z progradační do a retrogradační posloupnost.[15] Tufy ve formaci Whitehill, stejně jako další tufové lože nalezené v podkladových a nadložních formacích, byly pravděpodobně získány sopkami umístěnými v dnešní Jižní Americe,[16] ačkoli jiné interpretace tufů skupin Dwyka a Ecca navrhují obecný zdroj podél jihu Panthalassian rozpětí současné jižní Afriky.[17]

Korelace

Viz také: Paraná Basin a Pelotasova pánev

Formace Whitehill je časově ekvivalentní s Pietermaritzburgská formace z Waterberg Basin jižní Namibie.[18] Na sever v povodí Karoo jsou břidlice formace Whitehill bočně ekvivalentní Vryheid formace.[19] Horní část formace koreluje s Formace Irati z Paraná a Pelotas Basins v Rio Grande do Sul, Brazílie, Člen Black Rock z Falklandy,[18] a s Formace Huab v Huabská pánev severozápadní Namibie. Spodní část koreluje s Palermo a Formace Rio Bonito povodí Paraná a Formace prince Alberta Karoo.[20] Permská sekvence v Huabské pánvi je mnohem tenčí než sekvence v Paraná a Karoo.[21] Fosilní skupiny z Glossopteris a Mesosaurus jsou známy z jiných částí Gondwana; vryheidská formace Jižní Afriky a ložiska uhlí dolního permu v Austrálii.[22]

Fosilní obsah

Výklad Stereosternum
Výklad Lepidodendron

Formace Whitehill poskytla řadu fosilních hmyzu, vzácnou flóru a Mesosaurus fosilie, typické pro permu Gondwana. Mesosauridy jsou zachovány jako formy naplněné krystaly sádry; oni jsou obyčejně disarticulated. Zřídka se vyskytují odlitky mesosauridů. Rostlinné stonky jsou podobně vzácné a nejčastěji se vyskytují jako chloritizované fragmenty vznášející se v růžovém spodním masivnějším bahenním sledu formace Whitehill, zatímco koprolity obsahující buď paleoniskoidní šupiny nebo dílčí korýš krunýře jsou zachovány na lůžkových rovinách.[23]

Následující fosílie byly hlášeny z formace Whitehill:[24][25][26][27][28][29][30][31]

Plazi
Ryba
Hmyz
Flóra

Ekonomická geologie

Vysoká koncentrace organické hmoty v černé břidlice formace Whitehill je zajímavým cílem pro břidlicový plyn průzkum. Formace je považována za hlavní zaměření na potenciální vyhlídky na břidlicový plyn v jižním Karoo.[33] Úrovně TOC v průměru na 4,5% TOC,[34] a pohybuje se od 0,5 do 14,7%, srovnatelné se známými formacemi produkujícími břidlicový plyn jako Marcellus formace a Barnett Shale.[35] Formace je považována za ekonomický potenciál v oblasti kolem Beaufort West na Graaff-Reinet.[36]

Výsledky z Rock-Eval pyrolýza, odrazivost vitrinitu měření, otevřené analýzy pyrolýzy a termovaporizace prováděné na jádrových vzorcích vyvrtaných skrz formaci ukazují, že organická hmota dosáhla pokročilého stádia vývoje kerogenu. Tyto horniny lze proto klasifikovat jako přezrálý, pravděpodobně kvůli termotektonickým procesům souvisejícím s Cape orogeny tvořící Cape Fold Belt přetisk na dolních Karoo skalách ve studované oblasti. Je možné, že dospělost břidlic klesá dále na sever v povodí Karoo.[37]

Viz také

Reference

  1. ^ Cole, 2014, s. 4
  2. ^ Cole, 2014, s. 15
  3. ^ A b Evans & Bender, 1999, s. 175
  4. ^ Cole, 2014, s. 28
  5. ^ Werner, 2006, s. 207
  6. ^ Werner, 2006, s. 362
  7. ^ Geel a kol., 2013, s. 259
  8. ^ Branch et al., 2007, s. 465
  9. ^ Branch et al., 2007, s. 475
  10. ^ Branch et al., 2007, s. 467
  11. ^ Werner, 2006, s. 80
  12. ^ Werner, 2006, s. 221
  13. ^ Cole, 2014, s. 22
  14. ^ Geel a kol., 2013, s. 258
  15. ^ Werner, 2006, s. 99
  16. ^ Werner, 2006, s. 383
  17. ^ Werner, 2006, s. 377
  18. ^ A b Werner, 2006, s. 373
  19. ^ Cole, 2014, s. 7
  20. ^ Horsthemke a kol., 1990, s. 74
  21. ^ Holzförster a kol., 2000, s. 255
  22. ^ Horsthemke a kol., 1990, s. 69
  23. ^ Evans & Bender, 1999, s. 177
  24. ^ Khabus; Hill of the Captain's House na Fossilworks.org
  25. ^ Farma Modderdrift na Fossilworks.org
  26. ^ Brandhoek (podprsenka 111) na Fossilworks.org
  27. ^ Farma Krantz Poort na Fossilworks.org
  28. ^ Kenmoore Farm na Fossilworks.org
  29. ^ Victoria West District na Fossilworks.org
  30. ^ Burghersdorp na Fossilworks.org
  31. ^ Okres Albánie, Griqualand West na Fossilworks.org
  32. ^ A b Evans & Bender, 1999, s. 176
  33. ^ Geel a kol., 2013, s. 263
  34. ^ Geel a kol., 2013, s. 260
  35. ^ Cole, 2014, s. 5
  36. ^ Cole, 2014, s. 31
  37. ^ Geel a kol., 2013, s. 264

Bibliografie

Další čtení

  • J. M. Anderson a H. M. Anderson. 1985. Palaeoflora jižní Afriky. Prodromus jihoafrických Megafloras devonských ke spodní křídě 1-423
  • H. Geertsema a J. A. van den Heever. 1996. Nový brouk, Afrocupes firmae gen. et sp. listopad. (Permocupedidae), z pozdně paleozoické formace Whitehill v Jižní Africe. South African Journal of Science 92: 497-499
  • G. Gürich. 1889. Ditrochosaurus capensis - ein neuer Mesosaurier aus der Karooformation Süd-Afrikas. Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft 41 (4): 641-652
  • I. R. McLachlan a A. M. Anderson. 1977. Křídla fosilního hmyzu z formace raného permského bílého pásma, Jižní Afrika. Palaeontologia Africana 20: 83-86
  • T. Rossmann. 2000. Studien an Mesosauriern (Amniota inc sed: Mesosauridae): 2 Neue Erkenntnisse zur Anatomie, mit Berücksichtigung der Taxonomie von Mesosaurus pleurogaster (Seeley). Senckenbergiana lethaea 80 (1): 13-28
  • H. G. Seeley. 1892. Mezosaurie v Jižní Africe. Quarterly Journal of the Geological Society of London 48: 586-604
  • E. Stromer. 1914. Die ersten fossilen Reptilreste aus Deutsch-Südwestafrika und ihre geologische Bedeutung. Centralblatt für Mineralogie, Geologie und Paläontologie 1914: 530-541