stringtranslate.com

Формация Серрехон

Формация Серрехон — геологическая формация в Колумбии, датируемая средним-поздним палеоценом . Она находится в суббассейне Эль-Серрехон бассейна Сесар-Ранчерия в Ла-Гуахире и Сесаре . Формация состоит из месторождений битуминозного угля , которые являются важным экономическим ресурсом. Уголь из формации Серрехон широко добывается на открытом угольном карьере Серрехон , одном из крупнейших в мире. Формация также содержит ископаемые останки, которые являются самыми ранними записями о неотропических дождевых лесах . [2]

Определение

Формация была впервые названа формацией Септариас, а в 1958 году Томасом ван дер Хамменом переименована в формацию Серрехон , вероятно, на основе более раннего отчета Нотештейна. [3]

Геология

Формация Серрехон, с назначенной общей толщиной 750 метров (2460 футов), [3] подразделяется на нижнюю, среднюю и верхнюю группы на основе толщины и распределения угольных пластов. В среднем угольные пласты имеют толщину 3 метра (9,8 фута) и варьируются от 0,7 метра (2,3 фута) до 10 метров (33 фута). Самые толстые пласты находятся в верхней части формации. [4] Формация Серрехон латерально эквивалентна формациям Лос-Куэрвос и Богота на юге; Льянос-Ориенталес и Альтиплано-Кундибоясенсе соответственно. Формация также эквивалентна по времени формации Марселина венесуэльской Серрания-дель-Периха и формации Кататумбо юго-западной колумбийской части бассейна Маракайбо , бассейна Кататумбо. [5] Эта формация также описывается как латеральный эквивалент формаций Мостренко и Санта-Крус в Венесуэле. [6]

На основании литофациальных ассоциаций и палеофлористического состава можно сделать вывод, что условия осадконакопления колебались от прибрежной равнины, находящейся под влиянием эстуария , у основания формации до прибрежной равнины, находящейся под влиянием речных вод, в верхней части. [7]

В геологически недавнем прошлом часть угля в формации спонтанно и естественным образом сгорела, образовав клинкер, красный и похожий на кирпич обожженный уголь. Эти породы выходят на поверхность нерегулярно и имеют толщину до 100 метров (330 футов). Клинкер находится вблизи деформированных зон, таких как разломы или плотные складки, и он старше, чем сами деформации. Считается, что он сгорел после развития надвига Серрехон и аллювиального конуса выноса . [8]

Палеосреда

Реконструкция Titanoboa cerrejonensis

Ископаемые останки , найденные в формации Серрехон, являются самыми ранними записями о неотропических дождевых лесах с обилием растительных макроокаменелостей и палиноморф . В формации Серрехон также зафиксирована речная фауна позвоночных, включающая двоякодышащих рыб , черепах, змей и крокодилообразных . На основании этих окаменелостей и стратиграфии формации можно сделать вывод, что формация Серрехон, вероятно, была сформирована на прибрежной равнине, покрытой влажным тропическим дождевым лесом и прорезанной большой речной системой. [9]

По оценкам, тропический лес находился примерно на 5° северной палеошироты . [2] В палеоцене экваториальные температуры были намного выше, чем сегодня. Исходя из размера гигантского боида Titanoboa , образцы которого были найдены в формации Серрехон, средняя годовая температура палеоценовой экваториальной Южной Америки составляла от 30 °C (86 °F) до 34 °C (93 °F). Это минимальный годовой диапазон температур, в котором может жить пойкилотермное животное такого размера, как Titanoboa . [9] Это согласуется с климатическими моделями палеоцена, которые предсказывают парниковые температуры и концентрацию pCO2 в атмосфере около 2000 частей на миллион. [10] Оценки палеотемпературы, основанные на ископаемых лиственных комплексах из формации Серрехон, предсказывают, что средняя годовая температура будет на 6–8 °C (11–14 °F) ниже, чем другие оценки. [11] Однако такие оценки температуры, основанные на палеофлоре прибрежных и водно-болотных лесов, считаются заниженными. [12]

Среднегодовые температуры от 30 до 34 °C (от 86 до 93 °F) считаются слишком высокими для современных тропических лесов, [13] но тропический лес Серрехон мог поддерживаться за счет повышенного уровня pCO2 в атмосфере и большого количества региональных осадков, которое, по оценкам, составляло около 4 метров (13 футов) в год. [7] [9] [14]

Флора

Ископаемые Zingiberales были обнаружены в формации Серрехон

Флора формации Серрехон хорошо известна, и многие идентифицируемые и хорошо сохранившиеся растительные микроископаемые были найдены в шахте Серрехон. Ископаемые остатки хорошо сохранились, и в некоторых случаях их клеточная структура нетронута. [15] По сравнению с современными неотропическими дождевыми лесами, разнообразие растений довольно низкое. Это может быть признаком ранней стадии неотропической диверсификации или отсроченного периода восстановления после мел-палеогенового вымирания . [2]

Многие растения из формации Серрехон принадлежат к семействам , которые до сих пор распространены в современных неотропических дождевых лесах. В формации присутствует разнообразное разнообразие пальм и бобовых . Помимо пальм и бобовых, большая часть биомассы палеоценового леса состояла из лавровых , мальвовых , мениспермовых , ароидных , имбирных , растений какао-бобов , банановых растений и растений авокадо . [2] Исследования ископаемых растений из мест мелового периода показывают, что флористический состав ниже границы мела и палеогена (граница K–T) сильно отличался от состава палеоцена. Бобовые отсутствуют в меловых слоях и, вероятно, появились или разнообразились в палеоцене. [15]

Присутствие этих типов флоры в палеоценовых слоях показывает, что растения, характерные для современных неотропических лесов, существовали в течение геологически длительных периодов времени, будучи в состоянии противостоять климатическим и географическим изменениям в Южной Америке. Было высказано предположение, что сегодняшние неотропические дождевые леса являются результатом изменений окружающей среды, вызванных четвертичными ледниковыми циклами (т. е. недавним ледниковым периодом). Эти циклы могли бы вызвать колебания в разнообразии и протяженности дождевых лесов. Если бы это было так, то нынешнее разнообразие дождевых лесов Амазонки было бы недавним видообразованием в изменяющейся среде. [16] Однако флористическая летопись из формации Серрехон показывает, что нынешнее разнообразие дождевых лесов Амазонки можно проследить до раннего кайнозоя. [2]

Фауна

Реконструкция гигантского Carbonemys cofrinii

На некоторых макроокаменелостях растений из формации Серрехон видны следы поедания насекомых. Одно исследование макроокаменелостей растений показало, что около половины изученных образцов подверглись нападению травоядных насекомых. [2] Насекомые, повредившие листья, были преимущественно универсальными хищниками, в отличие от современных неотропических насекомых, которые в основном являются специализированными травоядными. Нет никаких доказательств повышенного разнообразия насекомых, питающихся насекомыми, или ассоциаций, специализирующихся на питании хозяина , которые наблюдаются в более поздних неотропических лесах. Разнообразие насекомых в формации Серрехон невелико по сравнению с разнообразием насекомых в современных неотропических дождевых лесах, и вполне вероятно, что повреждение листьев было нанесено относительно немногими видами. [2]

Останки гигантского боида Titanoboa cerrejonensis были найдены в сером слое аргиллита , подстилающем угольный пласт 90 в шахте Серрехон. Titanoboa — самая большая известная змея , когда-либо существовавшая, достигающая предполагаемой длины 12,8 метра (42 фута). Eunectes , анаконда , вероятно, является близким живым аналогом Titanoboa . [9]

Дирозавридовый крокодиломорф , названный Cerrejonisuchus improcerus, был описан в 2010 году из формации Серрехон в том же слое, что и Titanoboa . Это был небольшой дирозаврид, и у него была самая короткая длина морды относительно длины черепа среди всех дирозаврид. Большинство дирозаврид были морскими, с длинными мордами, приспособленными для ловли рыбы. Короткая морда Cerrejonisuchus , вероятно, была адаптацией к более обобщенному рациону в переходной водной среде. [17] Возможно, что Cerrejonisuchus был источником пищи для Titanoboa , поскольку они оба обитали в одной и той же речной среде. [18] Было задокументировано, что анаконда потребляла кайманов , привычка к питанию, которая похожа на предполагаемую привычку Titanoboa . Второй дирозаврид, Acherontisuchus , был назван в 2011 году по формации. С большим телом и длинной мордой он напоминает большинство других дирозаврид. [19] Третий дирозаврид, Anthracosuchus , был назван в 2014 году. В отличие от других дирозаврид, у него были тупые зубы и короткий череп. У Anthracosuchus , вероятно, были массивные челюстные мышцы, что позволяло ему питаться крупными черепахами, поведение, которое подтверждается следами хищничества, найденными на месте. [20]

Угольные ресурсы

Добыча угля в карьере Серрехон

Формация Серрехон содержит обширные угольные пласты, которые добываются в основном на шахте Серрехон. Уголь ценится за его низкое содержание золы и серы , а также за его устойчивость к спеканию. Серрехон является крупнейшей угледобывающей шахтой Колумбии, большая часть продукции которой экспортируется в Европу. Это крупнейшая угледобывающая операция в Латинской Америке, с предполагаемым объемом добычи 28,4 млн тонн в 2006 году. [4] [21]

Итаборийские корреляции

Ссылки

  1. ^ Яма Ла-Пуэнте в базе данных палеобиологии.
  2. ^ abcdefg Винг и др., 2009
  3. ^ Аб Родригес и Лондоньо, 2002, стр.163.
  4. ^ ab Tewalt, SJ; Finkelman, RB; Torres, IE; Simoni, F. (2006). «Мировой реестр качества угля: Колумбия». В Alex W. Karlsen; Susan J. Tewalt; Linda J. Bragg; Robert B. Finkelman (ред.). Мировой реестр качества угля: Южная Америка . Отчет Геологической службы США по открытому файлу за 2006 год. Геологическая служба США. стр. 132–157.
  5. ^ Охеда и Санчес, 2013, стр.69.
  6. ^ Родригес и Лондоньо, 2002, стр.165.
  7. ^ ab Jaramillo, CA; Pardo Trujillo, A.; Rueda, M.; Torres, V.; Harrington, GJ; Mora, G. (2007). "Палинология формации Серрехон (верхний палеоцен) северной Колумбии". Palynology . 31 (1): 153–189. Bibcode : 2007Paly...31..153J. doi : 10.2113/gspalynol.31.1.153. S2CID  55904256.
  8. ^ Quintero, JA; Candela, SA; Rios, CA; Montes, C.; Uribe, C. (2009). «Спонтанное возгорание угля формации Серрехон верхнего палеоцена и образование клинкера на полуострове Ла-Гуахира (Карибский регион Колумбии)». International Journal of Coal Geology . 80 (3). Амстердам: Elsevier : 196–210. Bibcode : 2009IJCG...80..196Q. doi : 10.1016/j.coal.2009.09.004. ISSN  0166-5162.
  9. ^ abcd Head и др., 2009
  10. ^ Шеллито, К. Дж.; Слоан, Л. К.; Хубер, М. (2003). «Чувствительность климатической модели к уровням атмосферного CO2 в раннем–среднем палеогене». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология . 193 (1): 113–123. Bibcode :2003PPP...193..113S. doi :10.1016/S0031-0182(02)00718-6.
  11. ^ Herrera, F.; Jaramillo, C.; Wing, SL (2005). «Теплые (не жаркие) тропики в позднем палеоцене: первые континентальные свидетельства». Труды осеннего заседания Американского геофизического союза, Сан-Франциско, Калифорния, США . Тезисы осеннего заседания AGU. Том 86. Вашингтон, округ Колумбия, США: Американский геофизический союз. стр. 51C–0608. Bibcode : 2005AGUFMPP51C0608H.
  12. ^ Ковальски, EA; Дилчер, DL (2003). «Более высокие палеотемпературы для наземных экосистем». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (1): 167–170. Bibcode : 2003PNAS..100..167K . doi : 10.1073/pnas.232693599 . PMC 140915. PMID  12493844. 
  13. ^ Бернхэм, Р. Дж.; Джонсон, К. Р. (2004). «Южноамериканская палеоботаника и происхождение неотропических дождевых лесов». Philosophical Transactions of the Royal Society of London B . 359 (1450): 1595–1610. doi :10.1098/rstb.2004.1531. PMC 1693437 . PMID  15519975. 
  14. ^ Хоган, К. П.; Смит, А. П.; Зиска, Л. Х. (1991). «Потенциальное воздействие повышенного уровня CO2 и изменений температуры на тропические растения». Plant, Cell & Environment . 14 (8): 763–778. doi :10.1111/j.1365-3040.1991.tb01441.x.
  15. ^ ab Kanapaux, B. (октябрь 2009 г.). «Окаменелости растений дают первую реальную картину самых ранних неотропических дождевых лесов». Science Stories: Florida Museum of Natural History . Архивировано из оригинала 4 июня 2011 г. Получено 14 февраля 2010 г.
  16. ^ Ричардсон, Дж. Э.; Пеннингтон, Р. Т.; Пеннингтон, Т. Д.; Холлингсворт, П. М. (2001). «Быстрая диверсификация богатого видами рода деревьев неотропических дождевых лесов». Science . 293 (5538): 2242–2245. Bibcode :2001Sci...293.2242R. doi :10.1126/science.1061421. PMID  11567135. S2CID  20974281.
  17. ^ Hastings, A. K; Bloch, JI; Cadena, EA; Jaramillo, CA (2010). «Новый небольшой короткомордый дирозаврид (Crocodylomorpha, Mesoeucrocodylia) из палеоцена северо-восточной Колумбии». Журнал палеонтологии позвоночных . 30 (1): 139–162. Bibcode : 2010JVPal..30..139H. doi : 10.1080/02724630903409204 . S2CID  84705605.
  18. ^ Kanapaux, B. (2 февраля 2010 г.). «Исследователи UF: Древний родственник крокодила — вероятный источник пищи для титанобоа». Новости Флоридского университета . Архивировано из оригинала 8 июня 2010 г. Получено 3 февраля 2010 г.
  19. ^ Гастингс и др., 2011
  20. ^ Хастингс, Алекс. «Охота на крокодилов и гигантских змей». Facebook .
  21. ^ "Угольная шахта Эль-Серрехон, Колумбия". Mining-technology.com . Net Resources International . Получено 7 февраля 2010 г. .

Библиография

Дальнейшее чтение