stringtranslate.com

Великое Несогласие

Геологическая стратиграфическая колонка слоев, обнаженных в Большом Каньоне и около него

Из множества несогласий (разрывов), наблюдаемых в геологических пластах , термин « Великое несогласие» часто применяется либо к несогласию, обнаруженному Джеймсом Хаттоном в 1787 году в районе мыса Сиккар в Шотландии , [1] [ неудачная проверка ] или к тому, что наблюдал Джон Уэсли Пауэлл в Большом Каньоне в 1869 году. [2] Оба случая являются исключительными примерами того, как контакты между осадочными пластами и либо осадочными, либо кристаллическими пластами сильно различающегося возраста, происхождения и структуры представляют собой периоды геологического времени, достаточно длительные, чтобы поднять большие горы, а затем разрушить их.

Фон

Несогласия, как правило, отражают долгосрочные изменения в характере накопления осадочных или магматических слоев в низменных областях (часто океанических бассейнах, таких как Мексиканский залив или Северное море , но также Бангладеш и большая часть Бразилии ), затем поднимаются и размываются (например, продолжающаяся Гималайская орогенеза , более старая Ларамидская орогенеза Скалистых гор или гораздо более старая Аппалачская (Аллеганская) и Уошитинская орогенезы), затем впоследствии опускаются, в конечном итоге оказываясь погребенными под более молодыми осадками. Промежуточные периоды тектонического поднятия, как правило, являются периодами горообразования, часто из-за столкновения тектонических плит. «Великие» несогласия регионального или континентального масштаба (как в географии, так и в хронологии) связаны либо с глобальными изменениями эвстатического уровня моря, либо с суперконтинентальным циклом , периодическим слиянием всех континентов в один примерно каждые 500 миллионов лет.

Несогласие Хаттона

Несогласие Хаттона в Сиккар-Пойнт , в графстве Берикшир на восточном побережье Шотландии , представляет собой угловое несогласие , состоящее из полого падающих, красноватых, верхнедевонских и нижнекаменноугольных брекчий , песчаников и конгломератов старого красного песчаника , лежащих на глубоко эродированных, почти вертикальных, серых, силурийских ( лландоверийских ) граувакках и сланцах . Лландоверийские граувакки и граптолитсодержащие сланцы группы Гала были отложены турбидитными потоками в глубоководной морской среде около 425 миллионов лет назад. Вышележащие девонские слои были отложены реками и ручьями около 345 миллионов лет назад. Таким образом, это несогласие отражает промежуток около 80 миллионов лет, в течение которого глубоководные отложения литифицировались , сминались в складки и поднимались ; позже подвергся глубокой эрозии и выветриванию на поверхности земли; и, наконец, был погребен под речными и ручьевыми отложениями. [1] [3] [4]

Обнажения несогласия в Siccar Point предоставили Джеймсу Хаттону, в сопровождении Джона Плейфэра и сэра Джеймса Холла , ярчайший пример несогласного отношения между двумя наборами осадочных слоев, которые включали сложную геологическую историю. Четкое усечение почти вертикальных силурийских осадочных слоев хорошо слоистыми конгломератами и песчаниками, принадлежащими к Верхнему старому красному песчанику, позволило Хаттону продемонстрировать существование значительных перерывов в геологической летописи, в данном случае перерыва, разделяющего слои, которые тогда назывались альпийским сланцем и вторичными слоями. Это и другие несогласия предоставили доказательства идей Хаттона о рециркуляции геологических материалов и для несогласий, представляющих очень большие периоды времени. Он утверждал, что эти концепции указывают на большую древность Земли и обширность геологической шкалы времени. [1] [5]

Несогласие Пауэлла, Гранд-Каньон

Несогласие Пауэлла, вид с мыса Липан на Южном гребне. Скалы группы Ункар супергруппы Гранд -Каньон обрываются у основания группы Тонто
Несогласие Пауэлла, вид с мыса Хопи на Южном хребте. Круто осланцованные и прожилковые сланцы Вишну Фундамент Скал, обрезанные у основания Тонто Групп

Великое несогласие Пауэлла в Большом Каньоне — это региональное несогласие, которое отделяет группу Тонто от нижележащих, нарушенных сбросами и наклонных осадочных пород Супергруппы Большого Каньона и вертикально рассланцованных метаморфических и магматических пород Фундаментных пород Вишну . Несогласие между группой Тонто и Фундаментными породами Вишну является несогласием . Разрыв между группой Тонто и Супергруппой Большого Каньона является угловым несогласием. [6] [7] [8]

Великое несогласие Пауэлла является частью общеконтинентального несогласия, которое простирается через Лаврентию , древнее ядро ​​Северной Америки. Впервые оно было обнаружено за двенадцать лет до экспедиции Пауэлла Джоном Ньюберри в Нью-Мексико , во время экспедиции Айвса в 1857–1858 годах. Однако из-за сбоев, вызванных Гражданской войной в США, работа Ньюберри не стала широко известна. [9] Это Великое несогласие знаменует собой постепенное затопление этого массива суши неглубоким кратонным морем и его погребение мелководными морскими отложениями кембрийско - раннеордовикской последовательности саук . Затопление Лаврентии завершило длительный период широко распространенной континентальной денудации, которая вывела на поверхность и глубоко размыла докембрийские породы и подвергла их обширному физическому и химическому выветриванию на поверхности Земли. В результате Великое несогласие Пауэлла является необычным по своему географическому охвату и стратиграфическому значению. [10] [11]

Продолжительность времени, представленного Великим несогласием Пауэлла, варьируется по всей его длине. В пределах Большого каньона Великое несогласие представляет собой период около 175 миллионов лет между группой Тонто и самым молодым подразделением, формацией Sixtymile , супергруппы Большого каньона. У основания супергруппы Большого каньона, где она обрезает формацию Басс , период времени, представленный этим угловым несогласием, увеличивается примерно до 725 миллионов лет. Там, где группа Тонто залегает над скалами основания Вишну, Великое несогласие представляет собой период от 1,2 до 1,6 миллиарда лет. [7] [11] (См. также геологическую шкалу времени .)

Разоблачение Великого несогласия Пауэлла, к западу от Монтесумы, Нью-Мексико

Гора Френчмен, Невада

Знаменитое обнажение Великого несогласия Пауэлла происходит в горе Френчмен в Неваде . Гора Френчмен обнажает последовательность фанерозойских слоев, эквивалентную тем, что обнаружены в Большом Каньоне. В основании этой последовательности Великое несогласие с песчаником Тапитс группы Тонто, залегающим над скалами основания Вишну, хорошо обнажено способом, который является нетипичным и научно значимым в своем сочетании протяженности и доступности. Это обнажение часто иллюстрируется в популярных и образовательных изданиях и часто является частью геологических экскурсий. Существует разрыв около 1,2 миллиарда лет, где слои песчаника Тапитс возрастом 550 миллионов лет лежат на скалах основания Вишну возрастом 1,7 миллиарда (1700 миллионов) лет. [12] [13] [14]

Как широко распространенное явление

Термин «Великое несогласие» также использовался для обозначения аномальной концентрации несогласий, включая несогласия фундамента, ниже основания кембрия. [15] Чарльз Уолкотт был одним из первых, кто заметил это явление, отметив в 1910 году: [16]

Я не знаю ни одного случая доказанного соответствия между кембрийскими и докембрийскими алгонкинскими породами на североамериканском континенте. Во всех местах, где контакт достаточно обширен или где ископаемые остатки были найдены в базальных кембрийских слоях или над базальными конгломератами и более грубыми песчаниками, было обнаружено несогласие. Другими словами, докембрийская поверхность суши была образована осадочными, изверженными и кристаллическими породами, которые ни в одном известном случае не предшествовали по отложению или происхождению кембрийским отложениям. Везде есть стратиграфический и временной разрыв между известными докембрийскими породами и кембрийскими отложениями североамериканского континента.

—  Чарльз Д. Уолкотт, «Внезапное появление кембрийской фауны на североамериканском континенте», «Кембрийская геология и палеонтология » (1910)

Была высказана идея о потенциальной связи между такими субкембрийскими несогласиями и ледниковой эрозией во время неопротерозойских оледенений Снежной Земли . [17] [18] В качестве альтернативы было высказано предположение, что множественные более мелкие события, такие как образование и распад Родинии , создали множество несогласий по всему миру. [19] [20] [21] [22] Имеются данные, указывающие на то, что несогласие Пайкс-Пик образовалось до оледенений Снежной Земли. [23]

Возможные причины Великого несогласия

В настоящее время среди геологов нет общепринятого объяснения Великого несогласия . Существуют гипотезы, которые были предложены; широко признано, что имело место сочетание более чем одного события, которое могло вызвать такое обширное явление. Одним из примеров является крупное оледенение, которое произошло в неопротерозое , начавшееся около 720 миллионов лет назад. [18] [24] [25] Это также время значительного оледенения, известного как Snowball Earth. [18] Периоды Snowball Earth покрывали почти всю планету льдом. Территории, подвергшиеся оледенению, были примерно теми, где сегодня находится Великое несогласие. Когда ледники движутся, они тянут и размывают осадок от подстилающей породы. Это объясняет, как большая часть породы была унесена с обширных территорий примерно в то же время. [ необходима ссылка ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Rance, H (1999) Историческая геология: настоящее — ключ к прошлому. Архивировано 3 декабря 2008 г. в Wayback Machine QCC Press, Нью-Йорк
  2. ^ Мертен, Г. (2005) Геология на американском юго-западе: новые процессы, новые теории в сборнике под ред. М. Ф. Андерсона «Собрание историков Большого каньона». Труды первого симпозиума по истории Большого каньона, январь 2002 г. Ассоциация Большого каньона, Большой каньон, Аризона.
  3. ^ Barclay, WJ, MAE Browne, AA McMillan, EA Pickett, P Stone и PR Wilby (2005) Старый красный песчаник Великобритании. Серия Geological Conservation Review № 31. Объединенный комитет по охране природы, Питерборо, Соединенное Королевство, 393 стр.
  4. ^ Холдсворт, Р. Э.; Таварнелли, Э.; Клегг, П. (2002). «Природа и региональное значение структур в группе Гала террейна Южных возвышенностей, побережье Берикшира, юго-восточная Шотландия» (PDF) . Geological Magazine . 139 (6): 707–717. Bibcode :2002GeoM..139..707H. doi :10.1017/S0016756802006854. S2CID  54197702.
  5. ^ Ютрас, Пьер; Янг, Грант М.; Колдуэлл, У. Глен Э. (2011). «Переосмысление исторического открытия Джеймса Хаттона на острове Арран как двойного несогласия, замаскированного фреатическим калькретом» (PDF) . Геология . 39 (2): 147–150. Bibcode :2011Geo....39..147J. doi :10.1130/G31490.1.
  6. ^ Биллингсли, ГХ (2000). «Геологическая карта Большого каньона размером 30' x 60', округа Коконино и Мохаве, северо-западная Аризона». Геологическая служба США . doi :10.3133/i2688.
  7. ^ ab Timmons, M; Karlstrom, KE; Dehler, C (1998). "Супергруппа Большого Каньона: шесть несогласий создают одно великое несогласие, которое является свидетельством сборки и разборки суперконтинента". Архивировано из оригинала 13 июля 2013 г.
  8. ^ "Супергруппа Гранд-Каньон: шесть несогласий создают одно великое несогласие, отражающее сборку и разборку суперконтинента" (PDF) . Boatman's Quarterly Review . стр. 28–32. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2013 г.
  9. ^ Куэс, Барри С.; Льюис, Клаудия Дж.; Люэт, Вирджил В. (2014). Краткая история геологических исследований в Нью-Мексико: с биографическими очерками выдающихся геологов Нью-Мексико (первое издание). Геологическое общество Нью-Мексико. ISBN 978-1-58546-011-3.
  10. ^ Питерс, Шанан Э.; Гейнс, Роберт Р. (2012). «Формирование «Великого несогласия» как спусковой крючок кембрийского взрыва». Nature . 484 (7394): 363–366. Bibcode :2012Natur.484..363P. doi :10.1038/nature10969. PMID  22517163. S2CID  4423007.
  11. ^ ab Карлстром, Карл Э.; Тиммонс, Дж. Майкл, ред. (2012). «Многие несогласия создают одно «Великое несогласие»". Геология Большого Каньона: Два миллиарда лет истории Земли . Том 489. Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. С. 73–79. ISBN 978-0-8137-2489-8.
  12. ^ Роуленд, Стивен М. (1987). "Палеозойская стратиграфия горы Френчмен, округ Кларк, Невада". Кордильерская секция Геологического общества Америки . С. 53–56. doi :10.1130/0-8137-5401-1.53. ISBN 9780813754079.
  13. ^ Роуленд, С (nd) Френчмен Маунтин, участок Великого несогласия. Кафедра наук о Земле, Университет Невады, Лас-Вегас, Невада.
  14. ^ Palmer, AR (1989). "День 0: Ранняя и средняя кембрийская стратиграфия горы Френчмен, Невада". Кембрийская и ранняя ордовикская стратиграфия и палеонтология провинции Бассейн и Хребет, Западные Соединенные Штаты: Лас-Вегас, Невада, в Солт-Лейк-Сити, Юта, 1–7 июля 1989 г. стр. 14–16. doi :10.1029/FT125p0014. ISBN 0-87590-662-1.
  15. ^ Питерс, Шанан Э.; Гейнс, Роберт Р. (2012). «Формирование «Великого несогласия» как спусковой крючок кембрийского взрыва». Nature . 484 (7394): 363–366. Bibcode :2012Natur.484..363P. doi :10.1038/nature10969. PMID  22517163. S2CID  4423007.
  16. ^ Уолкотт, CD (1910) «Внезапное появление кембрийской фауны на североамериканском континенте». Смитсоновские смешанные коллекции 57: кембрийская геология и палеонтология, стр. 1–16.
  17. ^ Уайт, WA (1973) «Глубокая эрозия инфракембрийскими ледниковыми щитами». Бюллетень Геологического общества Америки, т. 84, стр. 1841–1844.
  18. ^ abc Келлер, К. Бренхин; Хассон, Джон М.; Митчелл, Росс Н.; Боттке, Уильям Ф.; Гернон, Томас М.; Бёнке, Патрик; Белл, Элизабет А.; Свансон-Хайселл, Николас Л.; Питерс, Шанан Э. (2019-01-22). "Неопротерозойское ледниковое происхождение Великого несогласия". Труды Национальной академии наук . 116 (4): 1136–1145. Bibcode : 2019PNAS..116.1136B. doi : 10.1073/pnas.1804350116 . ISSN  0027-8424. PMC 6347685. PMID 30598437  . 
  19. ^ «В Северной Америке отсутствуют большие куски истории (и камня), говорится в исследовании». CNN . 27 апреля 2020 г.
  20. ^ Джоэл, Л. (5 февраля 2018 г.). «Стирание миллиарда лет геологического времени по всему земному шару». Eos.org .
  21. ^ Пик, BA; Флауэрс, RM; Макдональд, FA; Коттл, JM (2021-08-12). «Циркон (U-Th)/He термохронология раскрывает палеотопографию до Великого несогласия в регионе Большого Каньона, США». Геология . 49 (12): 1462–1466. Bibcode : 2021Geo....49.1462P. doi : 10.1130/G49116.1 . ISSN  0091-7613.
  22. ^ Боулдер, Университет Колорадо (2021-08-21). "Загадка "Великого несогласия": геологи раскапывают таинственный разрыв во времени Большого каньона". SciTechDaily . Получено 2021-08-28 .
  23. ^ Флауэрс, Ребекка М.; Макдональд, Фрэнсис А.; Сиддовэй, Кристин С.; Хавранек, Рэйчел (2020). «Диахронное развитие Великих несогласий до неопротерозойской Земли-снежка». Труды Национальной академии наук . 117 (19): 10172–10180. Bibcode : 2020PNAS..11710172F. doi : 10.1073/pnas.1913131117 . PMC 7229757. PMID  32341149. S2CID  216595868 . 
  24. ^ МакДаннелл, Калин Т.; Келлер, К. Бренхин; Гюнтнер, Уильям Р.; Цайтлер, Питер К.; Шустер, Дэвид Л. (2022-02-01). «Термохронологические ограничения происхождения Великого несогласия». Труды Национальной академии наук . 119 (5): e2118682119. Bibcode : 2022PNAS..11918682M. doi : 10.1073/pnas.2118682119. ISSN  0027-8424. PMC 8812566. PMID 35078936  . 
  25. ^ Колледж, Дартмут (2022-01-26). «Новые исследования укрепляют связь между ледниками и загадочным «Великим несогласием» Земли». SciTechDaily . Получено 2022-02-19 .

Внешние ссылки

Несогласие Хаттона
Несогласие Пауэлла