Формация Моррисон — это характерная последовательность верхнеюрских осадочных пород , обнаруженная на западе США, которая является самым богатым источником ископаемых динозавров в Северной Америке. Она состоит из аргиллита , песчаника , алеврита и известняка и имеет светло-серый, зеленовато-серый или красный цвет. Большинство окаменелостей встречаются в зеленых алевритовых пластах и нижних песчаниках, реликтах рек и пойм юрского периода .
Он сосредоточен в Вайоминге и Колорадо , с выходами на поверхность в Монтане , Северной Дакоте , Южной Дакоте , Небраске , Канзасе , выступах Оклахомы и Техаса , Нью-Мексико , Аризоне , Юте и Айдахо . Эквивалентные породы под другими названиями встречаются в Канаде. [2] Он занимает площадь в 1,5 миллиона квадратных километров (600 000 квадратных миль), хотя только крошечная часть обнажена и доступна геологам и палеонтологам . Более 75% все еще погребено под прерией на востоке, и большая часть его западной палеогеографической протяженности была размыта во время эксгумации Скалистых гор .
Согласно радиометрическому датированию , формация Моррисон датируется от 156,3 ± 2 миллионов лет ( млн лет ) у основания [3] до 146,8 ± 1 миллиона лет в верхней части [4] , что помещает ее в самые ранние кимериджские и ранние титонские стадии поздней юры. Это похоже по возрасту на известняковую формацию Зольнхофен в Германии и формацию Тендагуру в Танзании . Возраст и большая часть фауны похожи на формацию Лориньян в Португалии. [5] На всей территории западных Соединенных Штатов она по-разному залегает над среднеюрскими формациями Саммервилл, Сандэнс , Белл Ранч, Ванака и Стамп.
В то время суперконтинент Лавразия недавно разделился на континенты Северная Америка и Евразия, хотя они все еще были соединены сухопутными мостами. Северная Америка двигалась на север и проходила через субтропические регионы .
Бассейн Моррисона, который простирался от Нью-Мексико на юге до Альберты и Саскачевана на севере, был сформирован во время невадской орогенеза , предшественника более поздних орогенических эпизодов, которые создали Скалистые горы, начавшие выдвигаться на запад. Отложения из их обращенных на восток водосборных бассейнов , переносимые ручьями и реками с высокогорий Элко (вдоль границ современных Невады и Юты) и отложившиеся в болотистых низинах, озерах, речных руслах и поймах , стали формацией Моррисона. [6]
На севере море Сандэнс , продолжение Северного Ледовитого океана , простиралось через Канаду до Соединенных Штатов. Уголь обнаружен в формации Моррисон в Монтане, что означает, что северная часть формации, вдоль берегов моря, была влажной и болотистой, с большим количеством растительности. Эоловые или отложенные ветром песчаники обнаружены в юго-западной части, что указывает на то, что она была гораздо более засушливой — пустыней с песчаными дюнами .
Стратиграфия
Формация Моррисон подразделяется на несколько членов, встречаемость которых варьируется по всему географическому протяжению Моррисон. Члены (в алфавитном порядке): [7] [8]
Группа песчаников Bluff Sandstone (AZ, CO, NM, UT): Хорошо отсортированный, светло-коричневый до белого песчаник с крупными зернами и компонентами кремня. Интерпретируется как отложившийся в эоловой обстановке, на краю дюнного поля. [9]
Член Brushy Basin (AZ, CO, NM, UT): конгломерат, переслаивающийся с аргиллитом; до пятидесяти процентов по объему состоит из измененного витрического пепла, который возник в результате фельзитовых пеплопадов. Отложение, вероятно, происходило в речно-озерной среде, с озерным компонентом, тяготеющим к плайям . [10]
Fiftymile Member (UT): В основном присутствует в бассейне Кайпаровиц, состоит из переслаивающихся песчаников и аргиллитов с минимальным количеством конгломератов. Локально это самый верхний член и имеет контакт с формацией Дакота . [11]
Jackpile Sandstone Member (NM): в основном беловатый косослойный субаркозовый песчаник с глинистой матрицей. Он переслаивается с разноцветными, бледно-зелеными до красных, бентонитовыми линзами аргиллита. [12] Однако недавние результаты геохронологии детритового циркона предполагают, что Jackpile Sandstone Member является частью формации Burro Canyon . [13] [14]
Ralston Creek Member (CO): ранее считавшаяся отдельной формацией и недавно переклассифицированная как базальная формация Morrison в восточном Колорадо. Она выглядит аналогичной Tidwell и Salt Wash Member. Эта переклассификация подтверждается более подробным изучением контактов и радиометрическим датированием. Ralston Creek содержит конгломератные, песчаниковые, гипсово-аргиллиты и гипсово-песчано-аргиллиты фации; не определено, имеет ли гипс морское или озерное происхождение. [15]
Recapture Member (AZ, CO, NM, UT): образует дно Morrison на большей части его ареала, залегая над формациями Entrada и Wanakah . [16] Состоит из глинистого песчаника и аргиллита , представляющих речную обстановку, перемежающуюся с чисто эоловыми песчаниковыми фациями; [17] местами он также содержит большое количество (до девятнадцати процентов) включений ортоклазового полевого шпата. [18]
Salt Wash Member (CO, UT): состоит из речного песчаника [17] с редкими конгломератными тенденциями. [19]
Tidwell Member (AZ, CO, NM, UT): в северной части плато Колорадо , это базальный член Моррисона. В основном состоит из алеврита, сланца и песчаника, и иногда включает обломки известняка , а также тонкие слои известняка. [19] Осадочные условия варьируются от илистых до речных, испарительных и озерных . Моррисон в целом напоминает Тидвелл. [20]
Песчаник Ункпапа (SD): встречается в основном в западной части Южной Дакоты как хорошо отсортированный, мелкозернистый песчаник, состоящий в основном из кварца с некоторыми включениями полевого шпата. [21] Локально перекрывается формацией Лакота или основным телом Моррисона и залегает над сланцевым членом Редуотер формации Сандэнс . [22] Иногда упоминается как отдельная формация, в основном в регионе Блэк-Хиллс . [21]
Westwater Canyon Member (AZ, CO, NM, UT): состоит из песчаника, переслаивающегося с линзами аргиллита и случайным конгломератным компонентом. Отложен в среде разветвленного потока, с высоким содержанием органических веществ. Термин «Poison Canyon Sandstone» неофициально применяется к верхним песчаниковым секциям элемента. [17] Westwater Canyon Member является основным источником урановой руды в Моррисоне, особенно в бассейне Сан-Хуан . [23]
Windy Hill Member (CO, SD, UT, WY): Ранее входил в состав верхней части формации Sundance, поскольку, как и остальная часть Sundance, он отложился в морских условиях; однако он отделен несогласием и пересекается с Morrison, что заслуживает изменения номенклатуры. [24] Состоит из известкового песчаника с окаменелостями, который, как правило, интерпретируется как отложившийся в морских условиях. [25]
Другие неофициальные или неиспользуемые обозначения Моррисона включают в себя Stockett Bed в Монтане, неофициальную подгруппу, которая содержит битуминозный уголь; [26] устаревшие термины Casamero, Chavez и Prewitt Sandstone для Brushy Basin, Recapture и Westwater Canyon соответственно; [27] [28] и Bullington Member, которая была полностью отброшена.
Динозавры , скорее всего, также были прибрежными. [6] Были обнаружены сотни окаменелостей динозавров, таких как Allosaurus , Ceratosaurus , Torvosaurus , Saurophaganax , Camptosaurus , Ornitholestes , несколько стегозавров, включающих по крайней мере два вида Stegosaurus и немного более древнего Hesperosaurus , и ранних анкилозавров , Mymoorapelta и Gargoyleosaurus , в частности, очень широкий спектр завропод (гигантов мезозойской эры ). [29] Поскольку, по крайней мере, некоторые из этих видов, как известно, гнездились в этом районе ( были обнаружены эмбрионы Camptosaurus ), есть признаки того, что это была хорошая среда для динозавров, а не просто дом для мигрирующих сезонных популяций. Однако большая масса тела завропод была интерпретирована как адаптация к миграции во время засухи. [6]
Обнаруженные завроподы включают диплодока (самый известный, первый почти полный образец D. carnegii , который сейчас выставлен в Музее естественной истории Карнеги в Питтсбурге, штат Пенсильвания), камаразавр (наиболее часто встречающийся завропод), брахиозавр , апатозавр , бронтозавр , барозавр , необычный гаплокантозавр и суперзавр . Само разнообразие завропод вызвало некоторые вопросы о том, как они все могли сосуществовать. Хотя их формы тела очень похожи (длинная шея, длинный хвост, огромное слонообразное тело), предполагается, что у них были очень разные стратегии питания, чтобы все они существовали в одних и тех же временных рамках и в схожей среде.
Участки и карьеры
Места, где были сделаны важные открытия ископаемых формации Моррисон, включают:
Колорадо
Garden Park, Colorado : одно из трех основных мест, раскопанных палеонтологами Отниелом Чарльзом Маршем и Эдвардом Дринкером Коупом во время Костяных войн в 1877 году, хотя большинство образцов были слишком неполными для классификации ( nomina dubia ) в течение полевых сезонов 1877-78 годов. Первые почти полные скелеты Stegosaurus , Ceratosaurus и Allosaurus были обнаружены на этом месте, включая типовые образцы первых двух и предполагаемый неотип Allosaurus fragilis, в полевые сезоны Йельского университета 1883-1886 годов. [30] В 1992 году был обнаружен образец Stegosaurus stenops с панцирем, все еще находящимся на месте, что подтвердило, что у динозавра было два ряда пластин на спине.
Карьер Драй Меса , Колорадо: Большое разнообразие фауны, а также самый разнообразный набор динозавров из всех карьеров Моррисонской формации. Первые раскопки были в 1972 году исследователями из Университета Бригама Янга . Уникальные образцы включают самого длинного известного динозавра, Суперзавра , химерического Ультразавра и самого крупного плотоядного на континенте, Торвозавра .
Палеонтологическая ресурсная зона Фрута: участки Badlands, расположенные к югу от Фруты , активно разрабатывались Джорджем Каллисоном из Калифорнийского государственного университета и Музея естественной истории округа Лос-Анджелес. Были найдены многочисленные образцы млекопитающих, ящериц и крокодилов. Совсем недавно из этой области были описаны Fruitafossor windscheffelia и новый динозавр Fruitadens .
Карьер динозавров Кливленд-Ллойд , штат Юта: впервые раскопан геологами из Университета Юты в конце 1920-х годов. Уильям Ли Стокс возглавил экспедицию из Принстона в 1939 году. Во время юрского периода карьер, вероятно, был пересыхающим прудом, где собирались и умирали динозавры из-за сильной засухи. [31] Их тела были переработаны сезонными наводнениями, которые также добавили другие частичные туши из других мест. [32] Allosaurus fragilis является, безусловно, самым распространенным динозавром на этом участке, что делает его модельным организмом для изучения палеобиологии базальных теропод. Редкие образцы теропод Stokesosaurus и Marshosaurus также были впервые обнаружены здесь.
Como Bluff , Вайоминг: одно из самых известных мест ископаемых в Северной Америке. Впервые оно было исследовано Коупом и особенно Маршем в 1877 году и стало источником многих различных завропод и нединозавровых видов. В этом месте также обнажаются формация Кловерли из мелового периода и некоторые триасовые слои.
Ten Sleep , включая карьер Дана, где было обнаружено не менее 12 завропод и теропод. [33]
Экономическая геология
Формация Моррисон содержит месторождения урана , включая урановое тело Джекпайл, обнаруженное около Грантса, Нью-Мексико в 1951 году. [12] Рудные месторождения в богатом минеральном поясе Грантс сосредоточены в пластах песчаника члена каньона Вествотер и члена Джекпайл. Шахты в этом поясе произвели 340 000 000 фунтов (150 000 000 кг) U 3 O 8 между 1948 и 2002 годами. Уран был осажден растительными остатками и гуматом , которые действовали как восстановители. [34]
^ Пэрриш, Дж. Т.; Петерсон, Ф.; Тернер, CE (2004). «Тафономия юрских «саванных» растений и климат формации Моррисон (верхняя юра, Западная часть США)» (PDF) . Sedimentary Geology . 167 (3–4): 137–162. Bibcode :2004SedG..167..137P. doi :10.1016/j.sedgeo.2004.01.004.
^ Трухильо, К. К.; Чемберлен, К. Р.; Стрикленд, А. (2006). «Оксфордский U/Pb возраст по анализу SHRIMP для верхнеюрской формации Моррисон юго-восточного Вайоминга с учетом биостратиграфических корреляций». Геологическое общество Америки, рефераты с программами . 38 (6): 7.
^ Bilbey, SA (1998). "Карьер динозавров Кливленд-Ллойд - возраст, стратиграфия и осадочные условия". В Carpenter, K.; Chure, D.; Kirkland, JI (ред.). Формация Моррисон: междисциплинарное исследование . Современная геология. Том 22. Taylor and Francis Group. стр. 87–120. ISSN 0026-7775.
^ Матеус, О. 2006. Позднеюрские динозавры из формации Моррисон, формаций Лориньян и Алкобаса (Португалия) и пластов Тендагуру (Танзания): сравнение. в Foster, JR и Lucas, SGRM, ред., 2006, Палеонтология и геология верхнеюрской формации Моррисон. Бюллетень Музея естественной истории и науки Нью-Мексико 36: 223-231.
^ "Геологическая единица: Моррисон". USGS Geolex . Получено 30 декабря 2020 г.
^ "Геологическая единица: Windy Hill". USGS Geolex . Получено 30 декабря 2020 г.
^ Кондон, SM "Стратиграфические разрезы среднеюрской формации Ванаках, песчаника Кау-Спрингс и прилегающих пород от Блаффа, штат Юта, до Луптона, штат Аризона: Карта исследований нефти и газа Геологической службы США, OC-131". USGS Geolex . Геологическая служба США . Получено 31 декабря 2020 г. .
^ Белл, Томас, «Осадконакопление и диагенез пласта Браши-Бэйсин и верхней части пласта Вестуотер-Каньон формации Моррисон, бассейн Сан-Хуан, Нью-Мексико», в исследовании «Исследование случая анализа бассейна: урановый регион Моррисон-Грантс, Нью-Мексико », под редакцией Нила С. Фишермена, Элмера С. Сантоса и Кристин Э. Тернер-Петерсон, Американская ассоциация геологов-нефтяников, Талса, 1986.
^ Петерсон, Фред (1988). «Пересмотр стратиграфической номенклатуры юрских и меловых пород плато Колорадо» (PDF) . Бюллетень Геологической службы США . 1633 (B): 13-56 . Получено 31 декабря 2020 г. .
^ ab Owen, Donald E.; Walters, Lester J. Jr.; Beck, Ronald G. (август 1984 г.). "The Jackpile Sandstone Member of the Morrison Formation in west-central New Mexico by Donald E. jwen, Consulting Geologist, Tulsa, 0K 74152, and Lester J. Walters, Jr. and Ronald G. Beck, ARCO Oil and Gas Co., Dallas, IX75221 a formal definiti" (PDF) . Геология Нью-Мексико . 6 (3). doi :10.58799/NMG-v6n3.45 . Получено 4 июня 2020 г. .
^ Дикинсон, Уильям Р.; Герелс, Джордж Э. (2010). «Значение U-Pb-возрастов детритных цирконов в мезозойских слоях региона Четырех углов для связей источников в пространстве и времени» (PDF) . Серия полевых конференций Геологического общества Нью-Мексико . 61 : 135–146 . Получено 27 октября 2020 г. .
^ Кэтер, Стивен М. (2020). «Юрская стратиграфическая номенклатура северо-западного Нью-Мексико» (PDF) . Специальная публикация Геологического общества Нью-Мексико . 14 : 145–151 . Получено 31 октября 2020 г. .
^ Карпентер, Кеннет; Линдси, Юджин (31.01.2019). «Переосмысление верхнеюрской формации Моррисон в национальном природном ландшафте Гарден-Парк и его окрестностях, восточный Колорадо». Геология Западного Межгорья . 6 : 1–30. doi : 10.31711/giw.v6.pp1-30 . ISSN 2380-7601.
^ Кондон, SM; Хаффман, AC (1988). «Пересмотр номенклатуры среднеюрской формации Ванаках, северо-запад Нью-Мексико и северо-восток Аризоны». Бюллетень Геологической службы США . 1633 (A): 1-12 . Получено 8 февраля 2021 г.
^ abc Allan R. Kirk; Steven M. Condon (1986). "Структурный контроль закономерностей осадконакопления и распределение урановых месторождений в каньоне Вествотер, часть формации Моррисон, северо-запад Нью-Мексико — исследование подповерхностных слоев". В Turner-Peterson, CE; Santos, Elmer S.; Fishman, Neil S. (ред.). Анализ бассейна: формация Моррисон, урановый регион Грантс, Нью-Мексико . Талса: Американская ассоциация геологов-нефтяников. стр. 110-111.
^ Петерсон, Фред; Тернер-Петерсон, CE (1987). «Формация Моррисон плато Колорадо: последние достижения в седиментологии, стратиграфии и палеотектонике». Hunter . 2 (1): 1-18 . Получено 8 февраля 2021 г. .
^ ab O'Sullivan, RB (1984). «Основание верхнеюрской формации Моррисон в восточно-центральной части штата Юта». Бюллетень Геологической службы США . 1561 : 17. Получено 8 февраля 2021 г.
^ Петерсон, Фред (1988). «Стратиграфия и номенклатура пород средней и верхней юры, западное плато Колорадо, Юта и Аризона». Бюллетень Геологической службы США . 1633 (B): 13-56 . Получено 9 февраля 2021 г.
^ ab Mapel, WJ; Chisholm, WA (1962). "Непрозрачные тяжелые минералы в песчанике юрского и мелового возраста в Блэк-Хиллс, Вайоминге и Южной Дакоте". Бюллетень Геологической службы США . 1161 (C): 1-59.
^ Szigeti, GJ; Fox, JE (1979). "Песчаник Unkpapa (юрский), Блэк-Хиллз, Южная Дакота; эоловая фация формации Моррисон". В Ethridge, FG; Flores, RM (ред.). Современные и древние неморские осадочные среды: модели для разведки . Casper, WY: Общество экономических палеонтологов и минералогов, специальная публикация. стр. 331-349.
^ Christine E. Turner-Peterson (1986). "Fluvial Sedimentology of a Major Uranium-Bearing Sandstone - A Study of the Westwater Canyon Member of the Morrison Formation, San Juan Basin, New Mexico". В Turner-Peterson, CE; Santos, Elmer S.; Fishman, Neil S. (ред.). Анализ бассейна: формация Моррисон, урановый регион Грантс, Нью-Мексико . Талса: Американская ассоциация геологов-нефтяников. стр. 110-111.
^ Фред Петерсон. «Песчаные дюны, сабхи, ручьи и мелководные моря: юрская палеогеография в южной части Западного Внутреннего бассейна». В Caputo, MV; Peterson, JA; Franczyk, KJ (ред.). Мезозойские системы региона Скалистых гор, США . Общество экономических палеонтологов и минералогов, Секция Скалистых гор. стр. 233-272.
^ Pipiringos, GN (1968). «Корреляция и номенклатура некоторых триасовых и юрских пород в юго-центральном Вайоминге». Профессиональная статья Геологической службы США . 594 (D): 1-26 . Получено 8 февраля 2021 г.
^ Дэниел, JA; Бартоломью, MJ; Мюррей, RC (1992). «Геологические характеристики угольного пласта Стокетт в Центральном угольном месторождении Грейт-Фоллс, Монтана». Специальная публикация Бюро горнодобывающей промышленности и геологии Монтаны . 102 : 145-157.
^ Смит, CT (1954). «Геология четырехугольника Торо, округа Мак-Кинли и Валенсия, Нью-Мексико». Бюро горнодобывающей промышленности и минеральных ресурсов Нью-Мексико . 31 .
^ Робертсон, Дж. Ф. (1990). «Геологическая карта четырехугольника Торо, округ Мак-Кинли, Нью-Мексико». Геологическая служба США .
^ Додсон, Питер; Беренсмейер, АК; Баккер, Роберт Т.; Макинтош, Джон С. (1980). «Тафономия и палеоэкология пластов динозавров юрской формации Моррисон». Палеобиология . 6 (2): 208–232. Bibcode : 1980Pbio....6..208D. doi : 10.1017/s009483730000676x. ISSN 0094-8373. S2CID 130686856.
^ Эванофф, Э. и Карпентер, К. (1998). История, седиментология и тафономия карьера Фелч 1 и связанных с ним песчаных тел, формация Моррисон, Гарден Парк, Колорадо. Современная геология , 22 , 423-170.
^ Гейтс, Терри. «Позднеюрский карьер динозавров Кливленда-Ллойда как комплекс, вызванный засухой». PALAIOS . Получено 19 июня 2024 г.
^ Петерсон, Джозеф Э.; Уорнок, Джонатан П.; Эберхарт, Шон Л.; Клоусон, Стивен Р.; Ното, Кристофер Р. (2017). «Новые данные о разработке всеобъемлющей тафономической структуры для позднеюрского карьера динозавров Кливленд-Ллойд, Центральная Юта». PeerJ . 5 : e3368. doi : 10.7717/peerj.3368 . PMC 5463971 . PMID 28603668.
^ Салейро А. и Матеус О. (2017). Костные пласты верхней юры вокруг Тен-Слип, Вайоминг, США: обзор и стратиграфия. Реферат XV Encuentro de Jóvenes Investigadores en Paleontologia/XV Encontro de Jovens Investigadores em Paleontologia, Лиссабон, 428 стр. 357-361.
^ Уилтон, Тед; Чавес, Уильям X. младший; Колдуэлл, Саманта (2020). «Урановые месторождения в песчанике на земельном гранте Себоллета, округ Сибола, Нью-Мексико» (PDF) . Специальная публикация Геологического общества Нью-Мексико . 14 : 67–75 . Получено 27 октября 2020 г. .
Дальнейшее чтение
Фостер, Дж. 2007. Юрский Запад: Динозавры формации Моррисон и их мир. Издательство Индианского университета. 389 стр.
Фостер, Дж. Р. 2003. Палеоэкологический анализ фауны позвоночных формации Моррисон (верхняя юра), регион Скалистых гор, США Альбукерке, Нью-Мексико: Музей естественной истории и науки Нью-Мексико. Бюллетень 23.
Дженкинс, Дж. Т. и Дж. Л. Дженкинс. 1993. Динозавры Колорадо. Денвер, Колорадо: Геологическая служба Колорадо. Специальное издание 35.
Матеус, О. 2006. Позднеюрские динозавры из формации Моррисон, формаций Лориньян и Алкобаса (Португалия) и пластов Тендагуру (Танзания): сравнение. в Foster, JR и Lucas, SGRM, ред., 2006, Палеонтология и геология верхнеюрской формации Моррисон. Бюллетень Музея естественной истории и науки Нью-Мексико 36: 223-231.
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме «Формация Моррисон» .
Домашняя страница Музея естественной истории Моррисона.
Динозавры и история жизни , лекция в Колумбийском университете о формации Моррисон.
Геология карьера (Национальный памятник динозаврам) от Службы национальных парков.
Пространственное распределение Моррисона в Macrostrat.
База данных палеобиологии: местонахождение следов динозавров в Далтон-Уэлл (формация Моррисон): поздняя/верхняя юра, Юта
База данных палеобиологии: местонахождение следов динозавров Блэк-Ридж (формация Моррисон): поздняя/верхняя юра, Колорадо
Каталог млекопитающих Моррисона (внизу страницы)
NPS.gov: «О формации Моррисон в Национальном памятнике динозавров»