Cleveland Shale - Cleveland Shale

Не путать с Кливленд Айронстоун.
Cleveland Shale
Стратиграфический диапазон: Фаменский
~360–359 Ма
Shale 02 - Великий водопад Тинкерс-Крик.jpg
Cleveland Shale (внизу) и Береа Песчаник из Бедфордская формация 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'з.д. / 39,4 ° с. Ш. 83,6 ° з. / 39.4; -83.6Координаты: 39 ° 24′N 83 ° 36'з.д. / 39,4 ° с. Ш. 83,6 ° з. / 39.4; -83.6
Приблизительные 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
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)

В Cleveland Shale, также называемый Кливленд Член, это сланец геологическая формация в восточной части США.

Идентификация и имя

Кливлендский сланец был обнаружен в 1870 году и назван в честь города Кливленд, Огайо.Джон Стронг Ньюберри, директор Геологическая служба штата Огайо, впервые выявил образование в 1870 году.[1] Он назвал его «Кливлендский сланец» и обозначил его тип местности в Доан Брук[2] недалеко от Кливленда.[1] Подробная информация о типовой местности и стратиграфической номенклатуре для этой единицы, используемой Геологической службой США, доступна в Интернете в базе данных национальных геологических карт.[3]

Описание

Основные минералы Кливлендского сланца: хлорит, иллит, пирит, и кварц.[4][а] Под землей Кливлендский сланец черный,[5][6][7][8] тусклый серовато-черный,[9] голубовато-черный или коричневато-черный[4] в цвете. В открытых обнажениях он выветривается до красного,[9] красновато-коричневый,[2] или средне-коричневый.[4] Сильно выветрившаяся порода становится серой.[2][4] Это справедливо делящийся,[6][5][7] разбивание на тонкие листы неправильной формы[10] или хлопья[4] которые иногда показывают кристаллы пикерингит.[2] Кливлендские сланцы, освобожденные от стресса после обнажения, становятся непластический[4] и может выглядеть так, как будто он разбит на блоки из-за соединение.[5]

Базальная граница пирита

Существует резкое и четкое различие между Кливлендскими сланцами и нижележащими сланцами. Chagrin Shale.[2][10] В самом низу Кливлендского сланца есть тонкий прерывистый слой пирит.[5][b] Этот слой пирита прерывистый, потому что после того, как эта порода была отложена, она подверглась эрозии. Эрозия увеличивается по мере продвижения на юг по долине Река Кайахога и на восток к Гранд Ривер.[7] Части слоя пирита, известного как прослойка Скиннера,[7] содержат фрагменты окаменелое дерево и окаменелые рыбьи кости, изношенные под действием воды.[5] Над слоем пирита известняк слой находится в западно-центральном (но не восточном) Огайо.[9]

Остальная часть Кливлендского сланца обычно состоит из относительно твердых,[9][c] богатый органикой[12] горючие сланцы.[4][8] Он имеет как верхнюю, так и нижнюю часть.[9]

Нижняя часть

Глинистый сланец,[9] описывается как голубоватый или голубовато-серый[9] от оливково-черного до коричневато-черного,[13] образует нижнюю часть. Нижняя часть может иметь толщину от нескольких дюймов до нескольких футов. Тонкие клумбы серого или коричневого цвета алевролит, комки пирита и слои кремнезем -тяжелый известняк с конус в конусе находятся в нижней части. В восточном Огайо появляются тонкие серые жилы («прожилки») алевролита.[9] В западном Огайо[8] Кливлендский сланец, кажется, пересекается со сланцем Чагрин под ним, стирая четкую границу между двумя скальными образованиями.[9]

Верхняя часть

Верхняя часть Кливлендских сланцев имеет цвет от черного до коричневато-черного.[13] илистый сланец[9] с редкими тонкими пластами серых сланцев и алевролитов.[5] Верхняя часть намного богаче нефтью[14] и кероген.[4][d] При вскрытии свежие образцы пахнут сырой нефтью.[4] Где верхняя часть толстая,[7] и особенно на северо-востоке Огайо,[10] сланец имеет характерный "волнистый" вид.[7] Верхние 10 футов (3,0 м) Кливлендского сланца содержат большое количество узелки из фосфат, конкреции и полосы (очень тонкие слои) пирита, полосы кальцисильтит, и ламинирование.[13] Почти нет конкреции находятся в верхней части.[4]

Географическая протяженность

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.

Кливлендская сланцевая сланец геологическая формация в Огайо Кливлендские сланцы залегают на большей части северо-востока Огайо и имеют пласты разной мощности.

На северо-востоке Огайо член не появляется к востоку от Гранд-Ривер.[7]Измерения, проведенные на северо-востоке Огайо, показывают, что толщина сланцевого пласта Кливленда составляет 7 футов (2,1 м).[7] толщиной до 100 футов (30 м).[9] Он самый толстый вокруг Скалистая река к северу от Berea, Огайо, и истончается к востоку, западу и югу.[9]

Кливлендский сланец находится в восточно-центральной 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), а к востоку их мощность увеличивается.[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

Cleveland Shale (или Cleveland Member) является подразделением Сланец Огайо Формирование.[7][17] В Chagrin Shale лежит в основе Кливлендского сланца.[18] В Bedford Shale обычно перекрывает Кливлендский сланец, с четким 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 Cussewago Shale также присутствует, сланец Бедфорд обычно составляет менее 25 футов (7,6 м) и может отсутствовать в некоторых местах. В некоторых областях Кливлендский сланец описывается как перешагнул[7] или же несогласно с постепенным наложением Береа Алевролит и резко Береа Песчаник.[10]

Это региональный эквивалент Песчаник Хангенберг.[19]

Окаменелости

Исключительное морское животное окаменелости находятся в формации. Кливлендские сланцы обычно считаются бедными ископаемыми, но есть исключения. Базальный слой пирита содержит окаменелую древесину и окаменелые кости рыб.[5] Верхняя часть славится своими обширными и хорошо сохранившимися окаменелостями. Chondrichthyes, Конодонты, Плакодерми,[7] Cladoselache,[5] и Палеонисциноиды.[20] Гигантские хищные плакодермы Dunkleosteus terrelli, Gorgonichthys clarki, Gymnotrachelus hydei, Heintzichthys gouldii, и пять подвидов (включая типовой экземпляр) Титанихтис все были обнаружены в Кливлендском сланце.[21] Кливлендские сланцы классифицируются как консерватте-лагерштаттен, что означает, что он часто сохраняет окаменелости целого тела. Типичная ранняя консервация акул включает очертания и отпечатки мягких тканей, лучи плавников, жаберную мускулатуру, хрящи и содержимое желудка.[22]

Возраст

Возраст Кливлендских сланцев составляет примерно 360-358,9 миллионов лет, что соответствует последним Девонский; в Фаменский сцена.[23][24]

Интерпретация условий осадконакопления

Кливлендские сланцы, вероятно, являются региональным проявлением Событие Дасберга, крупное событие вымирания, которое произошло ближе к концу Девонский период. Кливлендский сланец интерпретируется как накопившийся в анаэробная среда.[6] Существуют свидетельства того, что сланцы Кливленда были заложены во время события Дасберг, вымирания в верхнем фамене, которое привело к опустошению наземной флоры и морской фауны. Это привело к значительному падению содержания кислорода в морской воде ( аноксическое событие ) и атмосферного углекислого газа, а затем краткое оледенение. Глобальная окружающая среда восстановилась только для того, чтобы пережить новое вымирание, Мероприятие Hangenberg, близко к девонскомуКаменноугольный граница.[25] В то время как Кливлендские сланцы откладывались, 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 в Кливлендских сланцах в значительной степени отсутствуют окаменелости бентосных организмов.[27] и имеет высокое содержание углерода, что окрашивает сланец от темно-серого до черного.[5][28]

Контакт между сланцами Чагрин и Кливленд описывается как переплетение. Эта особенность интерпретируется как вызванная тем, что 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 над одним и тем же площадь.[9] Геолог Гораций Р. Коллинз назвал пограничную зону вставленный,[8] но непонятно, какой смысл он имел в виду.[e]

Различные гипотезы были предложены в качестве причины региональной нерегулярной связи между Кливлендскими сланцами и формацией Бедфорд. Чарльз Э.Б. Конибер отметил, что сланцы Кливленда на востоке истее и более известковый на Западе. Он предположил, что это указывает на то, что ил тек в море с востока на запад. Течение размыло 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 Кливлендских сланцев с отложениями, которые стали формацией Бедфорд, заполняющей эти сланцы. овраги. Они также отмечают, что есть доказательства диапиризм (проникновение деформируемого Кливлендского сланца вверх в более хрупкую формацию Бедфорд), а также переход между язычками.[31] Baird et al. обратите внимание, что Кливлендский сланец также наклонен вниз к югу. Они предполагают, что это вызвало превышение скорости, а не смешение языков.[7]

Экономическая геология

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 дать в среднем 14 галлонов США (53 л; 12 имп галлонов) нефть на 1 короткую тонну (0,91 т) породы.[32] Кливлендский сланец также содержит каннельный уголь и "правда" каменный уголь, хотя и не в большом количестве.[4]

Смотрите также

Рекомендации

Примечания
  1. ^ Размер частиц кварца в сланцах составляет от 2 до 7 мкм (7,9 мкм).×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 ил и осадок.[7]
  3. ^ "Жесткий" определяется как наличие 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 составляла 11%. углерод и 1,3 процента водород.[14]
  5. ^ Интеркаляция может использоваться как синоним взаимного вложения.[29] Термин может также означать введение нового слоя между двумя уже существующими слоями.[30]
Цитаты
  1. ^ а б Уилмарт 1938, п. 361.
  2. ^ а б c d е Уильямс 1940, п. 19.
  3. ^ https://ngmdb.usgs.gov/Geolex/search
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Джонсон 1981, п. 171.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я Ганнибал и Фельдман 1987, п. 404.
  6. ^ а б c Пашин и Эттенсон 1995, п. 57.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Baird et al. 2009 г., п. 10.
  8. ^ а б c d Коллинз 1979, п. E-10.
  9. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Пеппер, ДеВитт и Демарест 1954, п. 16.
  10. ^ а б c d Пашин и Эттенсон 1995, п. 51.
  11. ^ Вяс, Ахо и Робл 1981, п. 390.
  12. ^ Пашин и Эттенсон 1995, п. 50.
  13. ^ а б c d Поллок, Бэррон и Борода, 1981, п. 204.
  14. ^ а б Блэнд, Робл и Коппенаал, 1981, п. 188.
  15. ^ Райдер, Р.Т., Суизи, К.С., Крангл, Р.Д., младший, и Триппи, М.Т., 2008, Геологический разрез E-E '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, и Swezey, CS, 2015, Геологический разрез I-I 'через центральный Аппалачский бассейн от северо-центрального Кентукки до юго-западной Вирджинии: Карта научных исследований Геологической службы США SIM-3343, 2 листа с двумя брошюры (41 стр. и 102 стр.). http://pubs.er.usgs.gov/publication/sim3343
  17. ^ Рубель и Кобурн 1981, п. 22.
  18. ^ Пашин и Эттенсон 1995, п. 6.
  19. ^ Кайзер, Арец и Беккер, 2016 г., п. 404.
  20. ^ Хансен 2005 С. 292-293.
  21. ^ Хансен 2005, с. 290.
  22. ^ Разные участники базы данных палеобиологии. «Fossilworks: вход в базу данных палеобиологии». Архивировано из оригинал 31 июля 2014 г.. Получено 22 июн 2014.
  23. ^ Траверс 2008, п. 227.
  24. ^ Хардинг, Меган (весна 1996 г.). «Кливлендский сланец и эпоха рыб». Исследователь. п. 20.
  25. ^ Baird et al. 2009 г., стр.8, 10.
  26. ^ Кайзер, Арец и Беккер, 2016 г., п. 415.
  27. ^ Ганнибал и Фельдман 1987, п. 406.
  28. ^ а б Конибир 1979 С. 419-420.
  29. ^ Бейтс и Джексон 1984, п. 262.
  30. ^ Нойендорф, Мел и Джексон, 2005 г., п. 330.
  31. ^ Пашин и Эттенсон, 1995 г. С. 50-51.
  32. ^ Reasoner et al. 1981 г., п. 12.

Библиография