Kupferschiefer ( нем. Copper Shale , также называемый Copper Slate ) [1] [2] или Kupfermergel (медный мергель), (T1 или Z1) [3] — обширная и примечательная осадочная единица в Центральной Европе. Относительно монотонная последовательность обычно имеет толщину от 30 до 60 сантиметров (от 12 до 24 дюймов) и максимальную толщину 2 метра (6,6 фута), но простирается на площади 600 000 квадратных километров (230 000 квадратных миль) через Южный Пермский бассейн . Kupferschiefer можно найти в обнажении или под поверхностью, охватывающей шесть стран, включая части южной части Северного моря . Боковой эквивалентный выход на поверхность в Англии называется Marl Slate .
Несмотря на свою отличительную природу, Купфершифер не классифицируется как формация, но официально объявлен подотделом формации Верра , самой нижней формации группы Цехштейн, залегающей над группой Ротлигенд . Подразделение датируется 257,3 ± 1,6 млн лет назад, что помещает его в ярус учапин поздней перми .
Купфершифер состоит из черных сланцев , битуминозных мергелей , аргиллитов и известняков, отложенных в основном в открытой морской обстановке, а границы его распространения отложены в мелководной морской среде . Во время отложения территория, которая сейчас является северной Европой, была покрыта замкнутым морем; морем Цехштейна, характеризующимся бескислородными условиями.
Купфершифер славится одним из важнейших месторождений меди в мире, которое разрабатывалось по крайней мере с 1199 года нашей эры. Другие минеральные ресурсы, обнаруженные в этом районе, включают цинк , ванадий , свинец и серебро .
Kupferschiefer также является важным лагерштеттом ; он предоставил окаменелости ранних рептилий Archosauromorph , предков современных крокодилов и вымерших динозавров , а также парейазавров , множество ископаемых рыб, включая Coelacanthus granulatus , Dorypterus hoffmanni и Palaeoniscum freieslebeni , флору и другие окаменелости. Известные находки из этого подразделения включают Parasaurus geinitzi , Protorosaurus speneri , Weigeltisaurus jaekeli и Glaurung schneideri .
Купфершифер — региональная стратиграфическая единица, простирающаяся на площади 600 000 квадратных километров (230 000 квадратных миль) в Южном Пермском бассейне северо-центральной Европы. Толщина единицы обычно составляет от 30 до 60 сантиметров (от 12 до 24 дюймов). В шахте Россенрай 2 максимальная толщина единицы составляет 2 метра (6,6 фута). [4] Купфершифер несогласно залегает на различных образованиях группы Ротлигенд и фундаменте Варсикан и образует базальную единицу группы Цехштайн . [5] В некоторых частях бассейна Цехштайн Купфер подстилается известняком Муттерфлёц, органически-обедненным тонким известняковым подразделением. [6] Несмотря на свою отличительную природу, Купфершифер не классифицируется как формация, но официально объявлен подотделом формации Верра , самой нижней формации группы Цехштейн. Купфершифер перекрыт подотделом известняка Цехштейн формации Верра. [3]
Возраст единицы определен в 257,3 ± 1,6 млн лет, что позволяет отнести ее к учапинскому ярусу поздней перми . [7] Возраст единицы соответствует ильинской части соколковской комплексной зоны европейской части России и комплексной зоне тропидостомы бассейна Кару в Южной Африке . [8]
Купфершифер содержит до 30% органического вещества, [9] с вариациями по всей его протяженности. Фации бассейна показывают значения от 5 до 25% TOC , в то время как краевые фации показывают значения до 7% TOC, а фации вздутия намного беднее органическим веществом со значениями ниже 1%. [6]
Купфершифер откладывался в условиях высокого стояния воды [3] в глубоком замкнутом бассейне, покрытом морем Цехштейна, которое находилось на палеоконтиненте Лавруссия , северной части Пангеи . [10] Бассейн, возможно, имел периодические связи с океаном Палео-Тетис . [11] Скорость осадконакопления во время отложения Купфершифера была низкой, оцениваемой в 5 миллиметров (0,20 дюйма) за тысячу лет. [12]
Климат поздней перми был чрезвычайно изменчивым, с полярными ледяными шапками, присутствующими вблизи южного полюса, и жаркими и засушливыми условиями, преобладающими в тропических и палеоумеренных регионах северного и южного полушарий. [13] Море Цехштейна в поздней перми располагалось на палеоширотах около 15-16 градусов северной широты. [14] Большие площади Пангеи были покрыты пустынями , и засушливые условия также преобладали вблизи моря Цехштейна того времени. [15]
Анализ изотопов кислорода апатита показал, что поздняя пермь характеризовалась резким повышением глобальной температуры, сопровождавшимся сильным повышением эвстатического уровня моря . Повышение значений изотопов кислорода, возможно, было связано с увеличением вулканической активности. [16] Считается , что пермско-триасовое вымирание , крупнейшее вымирание в геологической истории, было вызвано в основном крупными вулканическими провинциями Сибирских траппов .
Доисторические находки шлака и бронзы из мест плавки на поверхности или в непосредственной близости от выходящих на поверхность руд Купфершифера в Веттельроде, Морунгене и Боттендорфе в Центральной Германии свидетельствуют о добыче руд Купфершифера в раннем и среднем бронзовом веке . Средневековая история добычи руд Купфершифера задокументирована в письменных источниках, по крайней мере, с 1199 года нашей эры из района Мансфельд в Центральной Германии. Графы Мансфельда разработали несколько медных рудников, плавильных печей и монетного двора в городе Айслебен, где чеканились медные и серебряные монеты из металлов руд Купфершифера. [17]
Основным горнодобывающим районом Купфершифера в Германии была земля Мансфельд , которая действовала по крайней мере с 1199 года нашей эры [18] и обеспечила добычу 2 009 800 тонн меди и 11 111 тонн серебра [19] . Горнодобывающий район Мансфельд был истощен в 1990 году [18] [20]
Айслебен в земле Мансфельд является типовым месторождением двух минералов: [21] никель - арсената маухерита , [22] и бетехтинита, сульфида меди, свинца и железа. [ 23] Последний минерал имеет аналогичное месторождение в шахте Эрнст-Тельман, которая работала с 1906 по 1962 год и дала 260 000 тонн меди; около 10% от общего объема производства в районе Мансфельд. [24]
Множество полезных ископаемых было обнаружено в районе Зангерхаузен в Саксонии-Анхальт , [1] [2] , где по состоянию на 2012 год было добыто 619 200 тонн меди и 3 102 тонны серебра, а остаточные разведанные запасы составляют 860 000; соответственно 4 650 тонн. [19]
В горнодобывающем районе Шпремберг-Грауштайн-Шляйфе, простирающемся через район Бранденбурга Шпрее-Нейсе и Герлиц в Саксонии, Купфершифер, по оценкам, содержит 130 миллионов тонн руды, из которых 1 486 000 тонн меди, [19] с содержанием меди 1,47%. Горнодобывающий район имеет размеры около 15 на 3 километра (9,3 мили × 1,9 мили), а меденосные пласты залегают на глубине от 980 до 1580 метров (3220 и 5180 футов). [25]
Купфершифер содержит до 3% меди, 10 частей на миллион платины и до 3000 частей на миллион золота . [9]
Шахта «Im Lochborn», добываемая в Купфершифере, [26] расположенная в Бибере , Гессен, является типовым месторождением минерала биберита , [27] сульфата кобальта , названного в честь этого места. [28] Минерал реслерит, арсенат магния , также является типовым месторождением этого месторождения. [29]
Два основных района добычи Купфершифера в Польше — это Северо-Судетский прогиб, где по состоянию на 2012 год было добыто 212 894 тонн меди и 756,7 тонн серебра, а предполагаемые остаточные запасы меди оцениваются в 1 460 000 тонн, и Пред-Судетская моноклиналь, где с 1949 года было добыто более 20 000 000 тонн меди и более 14 085 тонн серебра. Основными горнодобывающими районами в Польше являются промышленный район Глогув, месторождения Любихув и Гродзец, а также рудники Конрад, Лена, Любин, Новы-Кощёл, Польковице, Рудна и Серошовице. [19] Последний рудник [30] является типовым месторождением амальгамы серебра и ртути , эвгенита. [31] Рудник Польковице является типовым месторождением двух редких сульфидных минералов, содержащих свинец и германий ; [32] полковицита, названного в честь рудника, [33] и морозевичита. [34]
Купфершифер предоставил уникальные окаменелости ранней рептилии Protorosaurus speneri , принадлежащей к Archosauromorpha , а также Pareiasauria , рыбы, насекомого и ископаемой флоры.
По состоянию на 2014 год, по крайней мере 28 образцов Protorosaurus speneri известны из Купфершифера в землях Тюрингия и Гессен в центральной Германии. [35] Типовое местонахождение вида — Глюксбрунн, Гейдельберг, недалеко от Швайны в Тюрингии. [14] [36] Типовое местонахождение Parasaurus geinitzi — Валькенрид в Нижней Саксонии . [37] [38] Были найдены окаменелости обоих видов, содержащие кварцевую гальку в их кишечнике. [39] [40]
Ископаемые рыбы вида Palaeoniscum freieslebeni в изобилии встречаются в разных местах Купфершифера. Видовой эпитет «Eisleben Shale Fish» или «Kupferschiefer Herring » относится к Иоганну Карлу Фрейеслебену , Berghauptmann (директору горнодобывающей инспекции) Саксонии . [41] Другие рыбы, найденные в Купфершифере, включают Coelacanthus granulatus , Hopleacanthus richelsdorfensis , Acentrophorus glaphyurus , Menaspis armata , Muensterichthys buergeri , Platysomus striatus и два вида Janassa и Wodnika .
Цехштейн в синем
