Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Формирование Каньона Сюрприз
Стратиграфический диапазон : Поздний Миссисипский ( серпуховский )331–323  млн лет [1]
Гранд-Каньон View5.jpg
Патти Батт ( Ньютон-Батт ), линия
хребта, северная часть расположена на «платформе» из известняка Редволл ( 2 места, фото внизу слева, вершина красной скалы Редволл) и увенчана 2-й платформой образования каньона Сюрприз.
ТипФормирование
Лежит в основеФормация Ватахомиги , базальный член группы Супай.
ПерекрываетИзвестняк Редволл
Толщина0–122 метров (0–400 футов)
Литология
Начальныйпесчаник , конгломерат , известняк , алевролит
Место расположения
Область, крайюго-западное плато Колорадо , Аризона - (север) 
Страна США - ( юго-запад США )
СтепеньБольшой Каньон
Тип раздела
Названный дляКаньон Сюрприз, Национальный парк Гранд-Каньон
НазванныйДжордж Х. Биллингсли и Стэнли С. Беус [2]

Формирование Surprise Каньон представляет собой геологическое образование , которое состоит из обломочных и карбонатных осадочных пород , которые заполняют палеодолина и палео карстовые поздние миссисипии ( серпуховский ) возраст в Гранд - Каньоне . Эти пласты выходят на поверхность в виде отдельных линзовидных обнажений горных пород, которые заполняют эрозионные долины, а также местный карстовый рельеф и пещеры, образовавшиеся в верхней части известняков Редволл . Формация Каньон Сюрприз и связанные с ней несогласияпредставляют собой значительный период геологического времени между отложением известняка Редволл и вышележащей группой Супай . [1] [2] [3]

Номенклатура [ править ]

В 1969 г. ED McKee и RC Gutschick [4] сообщили о наличии палеодолин, заполненных конгломератами и аргиллитами, врезанных в верхнюю поверхность известняков Редволл. Они приводят примеры и описания этих отложений и считают их базальными пластами супайской группы.

Джордж Биллингсли [5] из Геологической службы США впервые выделил формацию Сюрпрайз-Каньон в качестве отдельной стратиграфической единицы , не принадлежащей ни к группе Супай, ни к известняку Редволл, во время разведывательного геологического картирования западной части Большого каньона в середине 1970-х годов. Обнажения формации «Каньон Сюрприз» выглядели как необычные темно-красно-коричневые обнажения во время инспекционного полета над Гранд-Каньоном, а также на аэрофотоснимках, использованных для картирования геологии каньона. Удаленность этих обнажений препятствовала наземному подтверждению достоверности этих наблюдений более года. [6]

Позже, в монографии по группе Супай, Биллингсли и Макки [7] впервые подробно описали некоторые из этих обнажений в самом западном Гранд-Каньоне. Они неофициально называли пласты формации «Каньон Сюрприз» предсупайскими погребенными долинами и интерпретировали их как осадочное заполнение палеодолин. [3] [6]

Биллингсли и Беус [2] официально назвали формацию «Каньон Сюрприз» в честь большого каньона северного притока в западной части Гранд-Каньона. Типовой разрез этого образования представляет собой обращенный на восток склон узкого гребня примерно в 2,4 км (1,5 мили) к юго-востоку от смотровой площадки Bat Tower в западной части Гранд-Каньона на 265-й миле [8] и примерно в 20 км (12 миль) к северо-западу от устье Каньона Сюрприз на Миле 248. Палеодолина, содержащая типовой разрез, имеет ширину 305 метров (1001 фут) и глубину 91 метр (299 футов). [3]

Распространение [ править ]

В регионах Гранд-Каньона формация Сюрприз-Каньон обнажена в виде изолированных линзообразных пятен на большей части Гранд-Каньона и в некоторых частях Мраморного каньона на востоке. Это происходит. Все известные обнажения представляют собой прерывистые линзы толщиной до нескольких десятков метров и шириной от нескольких десятков метров до почти километра. Нигде это образование не встречается как единый сплошной пласт, как все другие осадочные образования палеозоя.возраст в Гранд-Каньоне. Открытия формации «Каньон Сюрприз» обычно находятся на вершине крупного утеса, образованного стойким известняком Редволл. Во многих местах эти обнажения расположены вдоль узкого выступа на высоте около 460 метров (1510 футов) над рекой Колорадо и почти на 910 метров (2990 футов) ниже края. Хотя это не было обнаружено в недрах, формация «Каньон Сюрприз» может образовываться в виде скудных отложений под плато Колорадо, примыкающим к Гранд-Каньону. [2] [3] [9]

Большинство осадочных пластов формации «Каньон Сюрприз» заполняют палеодолины глубиной от 45 до 60 метров (148–197 футов) и шириной до 1 км (0,62 мили) в западной части Гранд-Каньона. К востоку эти палеодолины становятся мельче и шире в центральной и восточной частях Гранд-Каньона. Мощность формации Surprise Canyon на любом обнажении соответствует глубине палеодолины, в которой она встречается. Самая толстая из известных секций формации Surprise Canyon обнажена в Quartermaster Canyon на западе Гранд-Каньона, где толщина формации составляет около 122 метров (400 футов). В центральной части Гранд-Каньона выходы формации Сюрприз-Каньон имеют толщину до 45 метров (148 футов), тогда как в восточной части Гранд-Каньона и Мраморного каньона такие выходы имеют толщину от 18 до 20 метров (59-66 футов). [2][3]

Литология [ править ]

Слои, которые заполняют палеодолины, карстовый рельеф и пещеры, прорезанные на верхней поверхности известняка Редволл, имеют самую разнообразную литологию среди всех палеозойских образований, обнаженных в Гранд-Каньоне. В пределах западного и центрального Большого каньона Каньон Сюрприз состоит из трех основных слоев. Во- первых, есть базальная, наклон образующей, растительно-подшипниковый узел , состоящий преимущественно из конгломерата и песчаника из флювиального происхождения. Во-вторых, над ним находится средний слой известняка, состоящий из слоев морского известняка, содержащих ископаемые , которые образуют выступающий утес. Наконец, есть верхняя пачка алевролита, состоящая из ископаемых, склонообразующих пластов илистых или песчаных.известняк и алевролит морского происхождения. На востоке, в восточной части Гранд-Каньона, эти три единицы латерально сливаются в один слой красно-коричневого, формирующего склон конгломератного песчаника и алевролита, в котором отсутствует известняк. [2] [3]

Базальный конгломерат и песчаник блок состоит в основном из железа окрашенных гальки -До- булыжника и локально валун конгломерата. Крупная фракция конгломерата состоит преимущественно из кремня и небольшого известнякового гравия, полученного из нижележащего известняка Редволл. Часть этого гравия содержит типичные окаменелости известняка Редволл . В большинстве разрезов конгломерат переходит в прослои от желтого до темно-красновато-коричневого или пурпурного кварцевого песчаника или алевролита, а на некоторых участках - темный, богатый органическими веществами сланец . Слои песчаника обычно плоские, но некоторые демонстрируют либо желобчато - косослоистое, либорябь ламинации . [2] [3] В юго-западной части Гранд-Каньона, темные углеродистые сланцы содержат местные угольные пласты толщиной 1 метр (3,3 фута). [9] В восточной части Гранд-Каньона формация Сюрприз-Каньон целиком состоит из красно-коричневых и пурпурных пластов аргиллитов, содержащих в подчинении линзы кремнево-галечных конгломератов. [3]

Над базальными конгломератами и песчаниками в западной и центральной части Гранд-Каньона находится средний известняк, в основном состоящий из крупнозернистого известняка, содержащего ископаемые, который обычно состоит из цельных или фрагментированных раковин. Средняя толща известняка также содержит пласты кварцевого песчаника толщиной до 4 см (1,6 дюйма), которые чередуются с пластами известняка, содержащими ископаемые, толщиной до 10 см (3,9 дюйма). Основание этой толщи обычно срезает пласты песчаника или алевролита нижележащего базального конгломерата и толщи песчаника. Средняя толща известняка обычно образует устойчивые скалы или уступы и приобретает желтовато-коричневый, ржавый или пурпурно-серый цвет. Слои известняка и песчаника обычно демонстрируют мелкомасштабные желобные поперечные пласты, показывающие бимодальные направления течений. [2] [3]

В западной и центральной части Гранд-Каньона пласты от темно-красно-коричневого до пурпурного, от слоистых до плоских известковистых алевролитов или песчаников верхнего слоя алевролитов обычно перекрывают среднюю толщу известняка. Эти пласты образуют слабые склоны или отступающие уступы и обычно демонстрируют лингвоидную рябь . Слои водорослевого или остракодального известняка, которые образуют устойчивые выступы, обычно встречаются в пределах этой единицы в западной части Гранд-Каньона. По крайней мере, в трех местонахождениях около кровли толщи встречаются почти сферические строматолиты водорослей ( онколиты ). [2] [3]

Контакты [ править ]

Контакт между пластом Удивления Каньона и покрывающей Watahomigi формированием из Сапай группы является региональным несогласием , представляющим собой период эрозии и отсутствия накопления осадка в течение периода поздние миссисипского. Этот контакт обычно скрыт либо известняком [щебнем]] сверху, либо выветренным коллювием . Там, где этот контакт обнажен, эродированная поверхность формации Сюрприз-Каньон покрыта (1) тонким широко распространенным, но местами прерывистым конгломератом известняковой гальки, содержащим кремнистую гальку; или (2) пурпурно-красные известковые алевролиты и аргиллиты, переходящие вверх в стойкие серые известняковые пласты, содержащие бледно-красно-оранжевые кремниевые конкреции.. В некоторых выходах контакт представляет собой малоугловое несогласие. [2] [3] [9]

Базальный контакт формации Каньон Сюрприз состоит либо из мягких U-образных или V-образных палеодолин, вымытых или палеокарстовых и каверн, проржавевших в кровлю известняков Редволл. Вдоль оси основной палеодолины базальные слои насыпи долины повсюду отложены на пачке Муни-Фоллс известняков Редволл, поскольку палеодолины полностью прорезали пачку Подковообразной горы и попали в пачку Муни-Фолс. Более широко распространены верхние слои формации Surprise Canyon, лежащие на пачке Horseshoe Mesa Redwall. В обнажениях они простираются на 0,5 км (0,31 мили) по обе стороны от основной оси долины. В других обнажениях нижний контакт состоит из ям неправильной формы и меньшего масштаба (древние воронки ) и бывших пещер.заполнен красновато-коричневым аргиллитом. [2] [3]

Ископаемые [ править ]

С точки зрения содержания окаменелостей формация Сюрприз-Каньон является одной из самых богатых и разнообразных из всех стратиграфических единиц палеозоя, обнаруженных в Гранд-Каньоне. [3]

Базальные конгломераты и песчаники формации Сюрприз-Каньон дали небольшое количество различных ископаемых растений. Эти окаменелости были обнаружены в основном в песчаниках, алевролитах или сланцах на западе Гранд-Каньона. Они включают в себя 22 видов из палиноморфа ( спор ), несколько типов структур водорослей и 12 видов растений megafossils. В megafossils растений включают в себя три вида лепидодендрон , каламиты и семенные папоротники . Например, между каньоном Бернт-Спрингс (259,5 мили) [8] в западной части Гранд-Каньона и каньоном Коув в центральном Гранд-Каньоне, ЛепидодендронВ пластах песчаника этой базальной толщи обнаружены бревенчатые отпечатки. [3] В дополнение к окаменелостям растений, отдельные зубные и кожные элементы древних акул были извлечены из базальных конгломератов и песчаника. [1] Наконец, пласты песчаника базальной толщи также содержат следы окаменелостей в виде простых вертикальных нор и редких Conostichus sp. Эти следы окаменелостей были отнесены к ихнофациям Сколитоса . [10]

Средняя толща известняка формации Каньон Сюрприз содержит многочисленную и разнообразную фауну морских беспозвоночных . Его крупнозернистые известняки дали более 60 видов морских беспозвоночных. К ним относятся фораминиферы , конодонты , кораллы , мшанки , брахиоподы , иглокожие , моллюски , трилобиты и остракоды . Брахиоподы являются наиболее распространенными формами, которые обычно ассоциируются с мшанками, кораллами и иглокожими. [3] Микрофоссилийумеренно распространены в средней толще известняка, а некоторые также встречаются в пластах известняка верхней толщи алевролита формации Сюрприз-Каньон. Эти микрофоссилии включают семь видов фораминифер. Десять видов конодонтов были обнаружены как в средних известняках, так и в верхних слоях алевролитов формации Каньон Сюрприз. [1] [3] Вдобавок средний известняк в западной части Гранд-Каньона дал удивительно разнообразную фауну позвоночных , которая состоит в общей сложности из 31 таксона, идентифицированного по зубам и кожным элементам. [1] Наконец, найдите окаменелости, типичные для мелководной морской Крузианы.Ихнофации были зарегистрированы в пластах известняков средней толщи известняка. [10]

Возраст [ править ]

Возраст каньона Сюрприз установлен как серпуховский (поздний Миссисипский). Первоначальные нарушения возрастных соотношений нижележащих известняков Редволл, формации сюрприз-каньон и подразделений вышележащей группы Супай были основаны на известковых фораминиферах и кораллах. Позднее исследования брахипод формации Ватахомиги позволили сузить возможный возрастной диапазон формации Каньон Сюрприз. Наконец, исследования конодонтов определили, что формация Сюрприз-Каньон имеет серпуховский (поздний Миссисипский) возраст и что граница между Миссисипи и Пенсильванией проходит в нижней части формации Ватахомиги, на 17 метров (56 футов) выше контакта формации Сюрприз-Каньон и формации Ватахомиги. . Этот вывод подтверждается современной интерпретацией данных об ископаемых беспозвоночных, палиноморфах и фораминиферах.Слои, содержащие окаменелостиБиозона конодонта Rhachistognathus muricatus не была обнаружена ни в формации Каньон Сюрприз, ни в вышележащей формации Ватахомиги. Это указывает на то, что несогласие между формацией Surprise Canyon и вышележащей формацией Watahomigi, по-видимому, представляет собой временной интервал этой недостающей биозоны и связанных с ней слоев. [1] [3]

Среда осадконакопления [ править ]

Формация Каньон Сюрприз интерпретируется как представляющая собой накопление речных и устьевых отложений в палеодолинах и реголита в пещерах и воронках, размытых на открытой поверхности известняка Редволл во время позднего миссисипи. Когда относительный уровень моря упал, отступление моря на запад, морская регрессия , в субаэральном направлении обнажило морское дно, в котором скопился известняк Редволл. Это привело к тому, что бывшее морское дно и верхняя поверхность известняка Редволл оказались обнаженными в субаэральном направлении как тропическая равнина воронок, дренированная низко-градиентными реками западного направления. Русла этих рек и их притоков размывали основные дренажные долины, которые врезались в равнину провалов на глубину до 122 метров (400 футов), что составляет 2/3 толщины известняка Редволл. Соответствующее падениеУровень грунтовых вод позволял глубине карстификации превышать глубину близлежащих палеодолин. Базальные конгломераты и песчаники в западном и центральном районе Гранд-Каньона интерпретируются как отложения, отложенные этими реками в это время. Когда относительный уровень моря снова поднялся и превысилк востоку палеодолины постепенно затоплялись по мере того, как реки и их поймы переходили в устья рек. В этих эстуариях накапливались эстуарные и морские отложения, формирующие морские средние известняковые и верхние толщи алевролитов. Относительный уровень моря поднялся достаточно высоко, чтобы затопить и отложить известковые отложения формации Каньон Сюрприз в палеодолинах и аргиллитах в пределах палеокарста в районе Гранд-Каньона. Однако относительное повышение уровня моря прекратилось до того, как поверхность известняка Редволл за пределами и над палеодолинами была покрыта. Несогласие между формацией Surprise Canyon и вышележащей формацией Watahomigi предполагает возникновение периода регионального относительного понижения уровня моря и связанной с этим эрозии и неразложения до образования формации Watahomigi.[3] [11] [12]

Галерея [ править ]

  • Драматические известняковые скалы Редволл на хребте (обрыв) к югу и часть Башни Сета, Восточное Гранитное ущелье (Внутреннее ущелье, Гранд-Каньон)

  • Башня Набор на внутренней Gorge- (восток Гранит ущелье). (Вид, со всей Гранитного ущелья ( с южной стороны, короткие Tapeats Песчаник скалы видны в верхней части ущелья), из Тонто Trail .)

См. Также [ править ]

  • Геология района Гранд-Каньон

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f Hodnett, JPM and Elliott, DK, 2018. Хондрихтийские образования каменноугольного периода из Каньона Сюрприз и формаций Ватахомиги (последний период от Миссисипи до раннего Пенсильванского периода) в западной части Гранд-Каньона, Северная Аризона. Журнал палеонтологии , 92 (S77), стр.1-33.
  2. ^ a b c d e f g h i j k Биллингсли, Г. Х., и Беус, С. С., 1985, Формация Сюрприз-Каньон - скальная единица верхнего Миссисипи и нижнего Пенсильвании (?) в Гранд-Каньоне, Аризона. Стратиграфические заметки , 1984. Бюллетень геологической службы США. 1605-А, стр. 27–33.
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Беус, С. С. и Моралес, М., 2003. Известняк Редволл и формирование каньона Сюрприз, Гранд-Каньон. Геология , 2, с.115-135.
  4. ^ Макки, ED, и RC Gutschick. 1969. История известняка Редволл в северной Аризоне. Воспоминания 114. «Геологическое общество Америки, Боулдер, Колорадо.
  5. ↑ Billingsley, GH, 1978. Краткий обзор стратиграфии Западного Гранд-Каньона. Музей прессы Северной Аризоны. 27 стр.
  6. ^ a b Beus, SS, 1986. Геологический сюрприз в Гранд-Каньоне. Полевые заметки, Геологическая служба Аризоны , 16 (3), стр. 1-4.
  7. ^ Биллингсли, Х., и ЭД Макки. 1982. Предсупайские погребенные долины. Страницы 137–153 в ED McKee. Группа Супай Гранд-Каньона. Геологическая служба США, Вашингтон, округ Колумбия. Профессиональный доклад 1173.
  8. ^ a b Миля - это расстояние вниз по течению вдоль средней линии реки Колорадо, начинающейся у плотины Глен-Каньон возле Пейджа, штат Аризона, и заканчивающейся возле притока озера Мид в районе Гранд-Каньона в Аризоне .
  9. ^ a b c Биллингсли, Г. Х., и Прист, С. С., 2013. Геологическая карта четырехугольника плотины Глен-Каньон 30 'x 60', округ Коконино, Северная Аризона. масштаб карты 1: 100 000. Геологическая служба США, Рестон, Вирджиния. 36 п.
  10. ^ a b Миллер, А.Э., Маркетти, Л., Францискини, Х., Лукас, С.Г., 2020. Ихнология палеозойских беспозвоночных в национальном парке Гранд-Каньон. В: Santucci, VL, Tweet, JS (Eds.), Национальный парк Гранд-Каньон: столетняя палеонтологическая инвентаризация ресурсов (неконфиденциальная версия). Отчет о природных ресурсах NPS / GRCA / NRR-2020/2103. Служба национальных парков, Форт-Коллинз, Колорадо, стр. 277–331.
  11. ↑ Billingsley, GH, and Beus, SS, 1999, Глава A: обзор , в Billingsley, GH, and Beus, SS, eds., Geology of the Surprise Canyon Formation Гранд-Каньона, Аризона: Бюллетень Музея Северной Аризоны , нет. . 61, стр. 1–8.
  12. ↑ Billingsley, GH, 1999, Глава D: Эрозионные поверхности формации Surprise Canyon , в Биллингсли, GH, и Beus, SS, eds., Geology of the Surprise Canyon Formation Гранд-Каньона, Аризона: Бюллетень Музея Северной Аризоны , нет. 61, стр. 53–68.

Популярное чтение [ править ]

  • Атлас дорог и рекреации Аризоны, контрольные карты, 2-е издание, c. 1998, 112 стр., Стр. 28–29, 62–63.
  • Блейки и Ранни, 2008 г. Древние пейзажи плато Колорадо , Рон Блейки, Уэйн Ранни, c 2008 г., Ассоциация Гранд-Каньона (издатель), 176 страниц, с приложением, глоссарием, указателем. Содержит около 75 закрашенных топографических карт для геологии и т. Д., Из них 54 (23 пары, (46)) конкретно для плато Колорадо ; другие - глобальные или североамериканские. (мягкая обложка, ISBN  978-1-934656-03-7 )
  • Chronic, 1983. Придорожная геология Аризоны, c. 1983 г., 23-е издание, Mountain Press Publishing Co. 322 страницы. Национальный парк Гранд-Каньон , стр. 279–287, (стр. 283). (мягкая обложка, ISBN 978-0-87842-147-3 ) 

Внешние ссылки [ править ]

  • Аннотация о известняке Редволл и палеокарсте
  • Обзор Каньона Сюрприз и известняка Редволл