Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Кливлендом Айронстоун .
Кливлендский сланец
Стратиграфический диапазон : фаменский ярус
~360–359  млн лет
Shale 02 - Великий водопад Тинкерс-Крик.jpg
Кливлендский сланец (внизу) и песчаник Верия из формации Бедфорд у Большого водопада Тинкерс-Крик возле Бедфорда, штат Огайо
ТипФормирование
ЕдиницаСланец Огайо
Лежит в основеBedford Shale
ПерекрываетChagrin Shale
Литология
НачальныйСланец
ДругойПирит
Место расположения
Координаты39 ° 24'N 83 ° 36'W / 39.4 ° N 83.6 ° W / 39,4; -83,6 Координаты : 39.4 ° N 83.6 ° W39 ° 24'N 83 ° 36'W /  / 39,4; -83,6
Примерные палеокоординаты31 ° 18 'ю.ш. 32 ° 12' з.д. / 31,3 ° ю.ш. 32,2 ° з.д. / -31,3; -32,2
Область, край Огайо
Страна Соединенные Штаты
Тип раздела
Названный дляКливленд , Огайо
НазванныйДжон Стронг Ньюберри
Год определен1870 г.
Cleveland Shale находится в США.
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale (США)
Cleveland Shale находится в Огайо.
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Cleveland Shale
Кливленд Шейл (Огайо)

Кливленд Shale , также известный как Кливленд член , является сланцем геологического образования в восточной части Соединенных Штатов.

Идентификация и имя [ править ]

Кливлендский сланец был обнаружен в 1870 году и назван в честь города Кливленд , штат Огайо . Джон Стронг Ньюберри , директор Геологической службы штата Огайо , впервые идентифицировал это образование в 1870 году. [1] Он назвал его «Кливлендский сланец» и обозначил его типовое местонахождение в Доан-Брук [2] недалеко от Кливленда. [1] Подробная информация о типовой местности и стратиграфической номенклатуре для этой единицы, используемая Геологической службой США, доступна он-лайн в базе данных национальных геологических карт. [3]

Описание [ править ]

Основные минералы Кливлендского сланца - хлорит , иллит , пирит и кварц . [4] [a] Под землей Кливлендский сланец имеет черный цвет [5] [6] [7] [8] тускло-серо-черный, [9] голубовато-черный или коричневато-черный [4] цвет. На открытых обнажениях он становится красным [9], красновато-коричневым [2] или средне-коричневым. [4] Сильно выветрившаяся порода становится серой. [2] [4] Он достаточно делящийся , [6] [5] [7]распадаются на тонкие листы неправильной формы [10] или хлопья [4] , на которых иногда появляются кристаллы пикерингита . [2] Кливлендские сланцы, не подверженные нагрузкам, не являются пластичными [4] и могут выглядеть так, как если бы они разделились на блоки из-за трещиноватости . [5]

Базальная граница пирита [ править ]

Существует резкое и четкое различие между сланцами Кливленда и нижележащими сланцами Чагрин . [2] [10] На самом дне Кливлендских сланцев находится тонкий прерывистый слой пирита . [5] [b] Этот слой пирита является прерывистым, потому что после того, как эта порода была отложена, она подверглась эрозии. Эрозия увеличивается по мере продвижения на юг по долине реки Кайахога и на восток к реке Гранд . [7] Части слоя пирита, известного как слой Скиннера, [7] содержат фрагменты окаменелого дерева и окаменелые кости рыб, которые стали гладкими под действием воды. [5]Выше слоя пирита находится слой известняка в западно-центральном (но не восточном) Огайо. [9]

Остальная часть Кливлендского сланца обычно состоит из относительно твердого [9] [c] богатого органическими [12] сланца . [4] [8] Он имеет как верхнюю, так и нижнюю часть. [9]

Нижняя часть [ править ]

Глинистый сланец [9] описывается как голубоватый или голубовато-серый [9] и от оливково-черного до коричневато-черного [13], образует нижнюю часть. Нижняя часть может иметь толщину от нескольких дюймов до нескольких футов. В нижней части встречаются тонкие прослои серого или бурого алевролита , глыбы пирита и прослои кремнеземисто- тяжелого известняка со структурой конуса в конусе . В восточном Огайо появляются тонкие серые жилы («косы») алевролитов. [9] В западном Огайо, [8] Кливлендский сланец, кажется, пересекается со сланцем Чагрин под ним, стирая четкую границу между двумя скальными образованиями. [9]

Верхняя часть [ править ]

Верхняя часть Кливлендских сланцев представляет собой глинистый сланец от черного до коричневато-черного [13] [9] с редкими тонкими прослоями серого сланца и алевролита. [5] Верхняя часть намного богаче нефтью [14] и керогеном . [4] [d] При вскрытии свежие образцы пахнут сырой нефтью. [4] Там, где верхняя часть является мощной, [7] и особенно на северо-востоке Огайо, [10] сланец имеет характерный «волнистый» вид. [7] Верхние 10 футов (3,0 м) Кливленд Shale содержат обильные узелки из фосфата, конкреции и полосы (очень тонкие слои) пирита, полосы кальцисильтита и слоистость . [13] В верхней части конкрементов почти нет . [4]

Географический экстент [ править ]

Толстая толща Кливлендских сланцев, обнаженная на северном берегу реки Роки в Северном Олмстеде, штат Огайо. Чтобы оценить масштаб, обратите внимание на палеонтологов справа от центра у подножия утеса.

Кливлендский сланец - это сланцевое геологическое образование в Огайо в США. Кливлендские сланцы подстилают большую часть северо-востока Огайо пластами разной мощности.

На северо-востоке Огайо член не появляется к востоку от Гранд-Ривер. [7] Измерения, проведенные на северо-востоке Огайо, показывают, что толщина Кливлендского сланца составляет от 7 футов (2,1 м) [7] до 100 футов (30 м). [9] Он наиболее толстый у реки Роки к северу от Верии, штат Огайо , и сужается к востоку, западу и югу. [9]

Кливлендский сланец находится в восточно-центральной части Кентукки . В восточно-центральном штате Кентукки Кливлендские сланцы более однородны по толщине, от 41,4 до 50,1 футов (от 12,6 до 15,3 м), и увеличиваются в толщине к востоку. [13]

Блок также присутствует в Западной Вирджинии [15] и на юго-западе Вирджинии [16], где он нанесен на карту как Кливлендская пачка сланцевых отложений Огайо.

Стратиграфическая обстановка [ править ]

Кливлендские сланцы (или Кливлендская пачка) являются подразделением сланцевых отложений Огайо . [7] [17] Чагрин Сланец лежит в основе Кливленд сланцы. [18] Бедфорд Сланец как правило , залегает Кливленд сланцы, с резким различием между ними. В западно-центральном Огайо, более 150 футов (46 м) от сланца Бедфорд может лежать над сланцем Кливленд. Местами красный и серый сланцы могут сильно пересекаться (сцепляться) с кливлендскими сланцами. На дальнем востоке Огайо сланцы Бедфорд истончаются более чем на 125 футов (38 м). Где сланец Кусеваготакже присутствует, сланцы Бедфорд обычно составляют менее 25 футов (7,6 м) и могут отсутствовать в некоторых местах. В некоторых районах, Кливленд Сланец описывается как переступили [7] или несогласно перекрывается gradationally от Berea алевролита и резко от Berea песчаника . [10]

Это региональный эквивалент песчаника Хангенберг . [19]

Ископаемые [ править ]

В образовании обнаружены исключительные окаменелости морских животных . Кливлендские сланцы обычно считаются бедными ископаемыми, но есть исключения. Базальный слой пирита содержит окаменелую древесину и окаменелые кости рыб. [5] Верхняя часть известна своими обширными и хорошо сохранившимися ископаемыми Chondrichthyes , Conodonts , Placodermi , [7] Cladoselache , [5] и Palaeoniscinoids . [20] Гигантские хищные плакодермы Dunkleosteus terrelli , Gorgonichthys clarki , Gymnotrachelus hydei , Heintzichthys gouldii., и пять подвидов (включая типовой образец) Titanichthys были обнаружены в Кливлендском сланце. [21] Кливлендский сланец классифицируется как консерват-лагерштаттен , что означает, что в нем часто сохраняются целые окаменелости тела. Типичная ранняя консервация акул включает очертания и отпечатки мягких тканей, лучи плавников, жаберную мускулатуру, хрящи и содержимое желудка. [22]

Возраст [ править ]

Кливлендский сланец имеет возраст примерно от 360 до 358,9 миллионов лет, относящийся к позднему девону ; Фаменский этап. [23] [24]

Интерпретация условий осадконакопления [ править ]

Кливлендские сланцы, вероятно, являются региональным проявлением события Дасберг , крупного вымирания, которое произошло ближе к концу девонского периода . Считается, что сланцы Кливленда накопились в анаэробной среде . [6] Существуют свидетельства того, что сланцы Кливленда были заложены во время события Дасберг, события исчезновения в верхнем фамене, которое привело к опустошению наземной флоры и морской фауны. Это привело к значительному падению содержания кислорода в морской воде ( аноксическое явление ) и атмосферного углекислого газа, а затем к кратковременному оледенению . Глобальная окружающая среда восстановилась только для того, чтобы пережить еще одно вымирание, событие Хангенберга., недалеко от границы девона и карбона . [25] В то время как Кливлендский сланец откладывался, обширные органические вещества с суши были смыты в море, а затем лежали над Огайо. [26] Хотя есть споры о том, насколько глубоко это море было, событие Дасберга означало, что океаны могли поддерживать мало или совсем не поддерживать обитающих на дне животных. Это объясняет, почему сланцы Кливленда в значительной степени не содержат окаменелостей бентосных организмов [27] и имеют высокое содержание углерода, которое окрашивает сланцы от темно-серого до черного. [5] [28]

Контакт между сланцами Чагрин и Кливленд описывается как переслаивающийся . Эта особенность интерпретируется как возникшая, когда две разные среды осадконакопления (в данном случае насыщенное кислородом море, которое заложило сланец Чагрин, и анаэробное море, богатое органическим веществом, которое отложило сланец Кливленда), неоднократно перемещались взад и вперед по одному и тому же площадь. [9] Геолог Гораций Р. Коллинз называется границей области интеркалированной , [8] , но неясно , что означает , что он предназначен. [e]

Различные гипотезы были предложены в качестве причины региональной нерегулярной связи между Кливлендскими сланцами и формацией Бедфорд. Чарльз Э. Б. Конибир отметил, что сланцы Кливленда более илистые на востоке и более известковые на западе. Он предположил, что это указывает на то, что ил стекал в море с востока на запад. Течение разрушило Кливлендский сланец, а затем отложило новые отложения в оврагах, которые стали формацией Бедфорд. [28]Джек С. Пашин и Фрэнк Р. Эттенсон предложили вариант этой гипотезы. Они отмечают, что область, содержащая Кливлендские сланцы, подвергалась поднятию, когда формировалась формация Бедфорд. Это, вероятно, привело к обнажению и эрозии Кливлендского сланца с отложениями, которые стали формацией Бедфорд, заполнившей эти овраги . Они также отмечают наличие признаков диапиризма (проникновение деформируемого Кливлендского сланца вверх в более хрупкую формацию Бедфорд), а также пересечения языков. [31] Baird et al. обратите внимание, что Кливлендский сланец также наклонен вниз к югу. Они предполагают, что это вызвало превышение, а не смешение языков. [7]

Экономическая геология [ править ]

Высокое содержание органических веществ в Кливлендском сланце делает его в высшей степени подходящим для образования ископаемого топлива. Одно исследование 1981 года показало, что Кливлендский сланец может давать в среднем 14 галлонов США (53 л; 12 имп галлонов) нефти на 1 короткую тонну (0,91 т) породы. [32] Кливлендский сланец также содержит каменный уголь и «настоящий» уголь , хотя ни одного из них в большом количестве. [4]

См. Также [ править ]

  • Список ископаемых стратиграфических единиц в Огайо
  • Формация Марцелла
  • Формация Эскуминака
  • Формация Флореста
  • Хунсрюкский сланец
  • Райни Черт
  • Формация Гого
  • Позднее девонское вымирание

Ссылки [ править ]

Примечания
  1. ^ Кварцевые частицы в сланцах имеютразмерот 2 до 7 микрометров (от 7,9 × 10 -5 до 0,000276 дюйма). [4]
  2. ^ Пирит образуется, когда органический материал падает на дно океана, которое является анаэробным, имеет слабое донное течение и имеет обширные отложения ила и наносов. [7]
  3. ^ «Твердый» определяется как имеющий прочность на сжатие от 10 000 до 13 000 фунтов на квадратный дюйм (от 69 000 до 90 000 кПа). [11]
  4. ^ В исследовании 1981 г. образцов Кливлендского сланца в центрально-восточном Кентукки, верхняя часть сланца содержала 11 процентов углерода и 1,3 процента водорода . [14]
  5. ^ Интеркаляция может использоваться как синоним для переслаивания. [29] Термин может также означать введение нового слоя между двумя ранее существовавшими слоями. [30]
Цитаты
  1. ^ a b Wilmarth 1938 , стр. 361.
  2. ^ a b c d e Уильямс 1940 , стр. 19.
  3. ^ https://ngmdb.usgs.gov/Geolex/search
  4. ^ Б с д е е г ч я J к л Джонсон 1 981 , р. 171.
  5. ^ a b c d e f g h i Hannibal & Feldman 1987 , стр. 404.
  6. ^ a b c Пашин и Эттенсон 1995 , стр. 57.
  7. ^ Б с д е е г ч я J к л м Бэрда и др. 2009 , стр. 10.
  8. ^ а б в г Коллинз 1979 , стр. E-10.
  9. ^ a b c d e f g h i j k l m Pepper, DeWitt & Demarest 1954 , p. 16.
  10. ^ а б в г Пашин и Эттенсон 1995 , стр. 51.
  11. ^ Виас, Ахо & Robl 1981 , стр. 390.
  12. ^ Пашин & Ettensohn 1995 , стр. 50.
  13. ^ a b c d Поллок, Barron & Beard 1981 , стр. 204.
  14. ^ a b Бланд, Робл и Коппенаал, 1981 , стр. 188.
  15. ^ Райдер, Р.Т., Суизи, К.С., Крангл, Р.Д., младший, и Триппи, М.Т., 2008, Геологический разрез EE 'через центральную Аппалачскую котловину от арки Финдли, графство Вуд, штат Огайо, до долины и провинции Ридж, Округ Пендлтон, Западная Вирджиния: Карта научных исследований Геологической службы США SIM-2985, 2 листа с 48-страничной брошюрой. http://pubs.er.usgs.gov/publication/sim2985
  16. ↑ Ryder, RT, Trippi, MH, and Swezey, CS, 2015, Геологический разрез II 'через центральный Аппалачский бассейн от северо-центрального Кентукки до юго-западной Вирджинии: Карта научных исследований Геологической службы США SIM-3343, 2 листа с двумя брошюрами (41п. И 102п.). http://pubs.er.usgs.gov/publication/sim3343
  17. ^ Рубель & Коберн 1981 , стр. 22.
  18. ^ Пашин & Ettensohn 1995 , стр. 6.
  19. ^ Kaiser, Арец & Becker 2016 , стр. 404.
  20. Перейти ↑ Hansen 2005 , pp. 292-293.
  21. Перейти ↑ Hansen 2005 , pp. 290.
  22. ^ Различные участники базы данных палеобиологии. «Fossilworks: вход в базу данных палеобиологии» . Архивировано из оригинального 31 -го июля 2014 года . Проверено 22 июня 2014 .
  23. Перейти ↑ Traverse 2008 , p. 227.
  24. ^ Хардинг, Меган (весна 1996 г.). «Кливлендский сланец и эпоха рыб». Исследователь . п. 20.
  25. ^ Baird et al. 2009 , с. 8, 10.
  26. ^ Kaiser, Арец & Becker 2016 , стр. 415.
  27. Перейти ↑ Hannibal & Feldman 1987 , p. 406.
  28. ^ a b Conybeare 1979 , стр. 419-420.
  29. Перейти ↑ Bates & Jackson 1984 , p. 262.
  30. ^ Neuendorf, Мель & Jackson 2005 , стр. 330.
  31. ^ Пашин & Ettensohn 1995 , стр. 50-51.
  32. ^ Reasoner et al. 1981 , стр. 12.

Библиография [ править ]

  • Baird, Gordon C .; Gryta, Джеффри Дж .; Маккензи, Скотт С.; Окончание, Д. Джеффри; Пулавски, Ширли; Салливан, Джозеф С. (октябрь 2009 г.). «Деконволюция истории конца девона в« Нефтяных землях »Северо-Западной Пенсильвании». История и геология нефтяных регионов Северо-Западной Пенсильвании. Путеводитель для 74-й ежегодной полевой конференции геологов Пенсильвании (PDF) . Мидлтаун, Пенсильвания: Полевая конференция Пенсильвании геологов, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 20 сентября 2015 года . Проверено 22 марта 2018 года .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Бейтс, Роберт Л .; Джексон, Джулия А. (1984). Словарь геологических терминов . Нью-Йорк: Anchor Press. ISBN 9780385181013.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Bland, Alan E .; Робл, Томас Л .; Коппенаал, DW (1981). «Геохимия сланцев Нью-Олбани, Огайо и Санбери в Восточно-Центральном Кентукки». Труды Восточного сланцевого симпозиума 1981 г. (Отчет). Лексингтон, штат Кентукки: Институт горного дела и исследований полезных ископаемых, Университет Кентукки . Проверено 12 декабря 2019 года .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Коллинз, Гораций Р. (1979). "Огайо". Миссисипская и Пенсильванская (каменноугольная) системы в Соединенных Штатах. Профессиональный документ геологической службы 1110-E . Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Конибер, Чарльз Эрик Брюс (1979). Литостратиграфический анализ осадочных бассейнов . Нью-Йорк: Academic Press. ISBN 9780121860509.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Ганнибал, Джозеф Т .; Фельдман, Родни М. (1987). «Национальная зона отдыха долины Кайахога, Огайо: девонские и каменноугольные обломочные породы». В Биггсе, Дональд Л. (ред.). Северо-Центральная секция Геологического общества Америки. Centennial Field Guide. Том 3 . Боулдер, Колорадо: Лондонское геологическое общество. ISBN 9780813754031.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Хансен, Майкл С. (2005). «Тип хордовые - окаменелости позвоночных». В Feldmann, Rodney M .; Хакаторн, Меррианн (ред.). Окаменелости Огайо. Вестник ОДНР 70 . Колумбус, Огайо: Департамент природных ресурсов Огайо.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Джонсон, Джин О. (1981). «Обзор разработки горючих сланцев в Огайо». Труды Восточного сланцевого симпозиума 1981 г. (Отчет). Лексингтон, штат Кентукки: Институт горного дела и исследований полезных ископаемых, Университет Кентукки . Проверено 12 декабря 2019 года .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Кайзер, Сандра Изабелла; Арец, Маркус; Беккер, Ральф Томас (2016). "Глобальный кризис Хангенберга (девонско-каменноугольный переход): обзор массового вымирания первого порядка". В Беккере, Ральф Томас; Brett, Carlton E .; Кенигсхоф, Питер (ред.). Девонский климат, уровень моря и эволюционные события. Специальная публикация Геологического общества 423 . Лондон: Геологическое общество Лондона. ISBN 9781862397347.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Neuendorf, Klaus KE; Mehl, James P .; Джексон, Джулия А. (2005). Глоссарий геологии . Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 9780922152766.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Пашин, Джек С .; Эттенсон, Франк Р. (1995). Переоценка последовательности Бедфорд-Береа в Огайо и прилегающих штатах: принудительная регрессия в бассейне Форленд. Специальная бумага 298 . Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. ISBN 9780813722986.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Перец, Джеймс Ф .; ДеВитт, Уоллес младший; Демарест, Дэвид Ф. (1954). Геология сланцев Бедфорд и песчаников Береа в Аппалачской котловине. Профессиональный доклад по геологическим исследованиям 259 . Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Поллок, Дон; Бэррон, Лэнс; Борода, Джон (1981). «Стратиграфия и оценка ресурсов сланцев Восточного Центрального Кентукки». Труды Восточного сланцевого симпозиума 1981 г. (Отчет). Лексингтон, штат Кентукки: Институт горного дела и исследований полезных ископаемых, Университет Кентукки . Проверено 12 декабря 2019 года .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Reasoner, JW; Осетр, л .; Неаполь, К .; Марголис, Маршалл (1981). «Аналитический пиролиз восточного горючего сланца». Труды Восточного сланцевого симпозиума 1981 г. (Отчет). Лексингтон, штат Кентукки: Институт горного дела и исследований полезных ископаемых, Университет Кентукки . Проверено 12 декабря 2019 года .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Рубель AM; Coburn, TT (1981). "Влияние параметров ретортации на добычу нефти из сланцев Санбери и Огайо из Северо-Восточного Кентукки". Труды Восточного сланцевого симпозиума 1981 г. (Отчет). Лексингтон, штат Кентукки: Институт горного дела и исследований полезных ископаемых, Университет Кентукки . Проверено 12 декабря 2019 года .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Траверс, Альфред (2008). Палеопалинология . Лондон: Спрингер. ISBN 9781402066849.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Вьяс, Кирит Ч .; Ахо, Гэри Д .; Робл, Томас Л. (1981). «Синтетическое топливо из восточных сланцев». Труды Восточного сланцевого симпозиума 1981 г. (Отчет). Лексингтон, штат Кентукки: Институт горного дела и исследований полезных ископаемых, Университет Кентукки . Проверено 12 декабря 2019 года .CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Уильямс, Артур Б. (1940). Геология Кливленда. Карманный Естествознание №9. Геологическая серия №1 . Кливленд: Кливлендский музей естественной истории.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Уилмарт, М. Грейс (1938). Лексикон геологических названий США (включая Аляску). Часть 1, AL. Бюллетень Геологической службы 896 . Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )