Формация триасового периода Локатонг — это картографированная коренная порода в Пенсильвании , Нью-Джерси и Нью-Йорке . Она названа в честь ручья Локатонг в округе Хантердон, штат Нью-Джерси .
Локатонг определяется как светло-серый, зеленовато-серый и черный очень мелкозернистый песчаник , алевритистый аргиллит и слоистую глину . В Нью-Джерси циклическая природа образования отмечена роговиками вблизи потоков диабаза и базальта . [2]
Локатонг часто описывается как озерные или литоральные отложения. Переплетение осадочных пород с окружающими формациями Стоктон и Пассейик предполагает, что эти литоральные среды смещались по мере изменения климата или развития динамического террейна области. [3] Отложение кальцитовых осадков указывает на климат с высокой скоростью испарения. [3]
Более поздние исследования показывают, что Локатонг был очень бурной средой, похожей на современное Солтон-Си , которая часто подвергалась сильным ветрам, которые переворачивали воду озера, что истощало растворенный кислород в воде или делало озеро более токсичным. Эти экологические изменения привели к массовой гибели рыбы , которая скапливалась на береговой линии, где она разлагалась или была съедена фитозаврами , что привело к характерным отложениям формации из многочисленных раздробленных частей рыбы. [4]
Норы беспозвоночных являются наиболее распространенными окаменелостями в формации Локатонг. [5] [6]
Серый или черный слоистый аргиллит (сланец) откладывался в долгоживущих непересыхающих озерах. Некоторые из пластинок градуированы из -за их осаждения после мутного потока. Другие имеют линзовидную или «выпуклую» форму (с чередующимися узкими и эллиптическими поперечными сечениями), что является результатом движения волн на поверхности воды. Известно также, что встречаются небольшие норы и незначительная деформация осадка. Однако эти сланцы и их слои становятся тоньше, площе и менее нарушенными по мере углубления озер. Они также теряют кислород и приобретают более высокие концентрации темного органического материала и карбоната. [43]
Самые тонкие сланцы образовались в самых глубоких частях крупнейших озер. Их слои очень тонкие и состоят из идеально ровных, непрерывных полос органического материала, чередующегося с карбонатом (известняком) или глиной. Иногда эти сланцы могут содержать до 8% органического материала по весу. Различные слои могут быть вызваны сезонными изменениями в отложении осадков, химическими условиями и/или ростом водорослей. Полное отсутствие влияния волн или биотурбирующих животных указывает на то, что озера были очень глубокими и бескислородными в своих самых низких пределах. Окаменелости, такие как хорошо сохранившиеся скелеты рыб, обычны при отсутствии разлагающихся организмов. Минимальная глубина, необходимая для поддержания этой среды, оценивается в диапазоне от 60 метров до 80 или 100 метров. [43]
Красно-серые тонкослоистые аргиллиты представляют собой озерные или прибрежные отложения, промежуточные по ширине слоя между сланцем и массивным аргиллитом. В этих фациях распространены слои с градиентом и «защемлением и набуханием». Это указывает на то, что эти более мелкие отложения подвергались таким нарушениям, как наводнения или повышенное волновое воздействие во время штормов. Другие тонкослоистые аргиллиты настолько сильно биотурбированы норами, что имеют «измельченный» вид, когда трудно различить отдельные слои. Высокоэнергетическая мелководная среда означает, что отложения, из которых состоят тонкослоистые аргиллиты, грубее, чем отложения сланца. Большинство мелководных слоев аргиллита переслаиваются с алевритом и/или песчаником. В некоторых случаях в грубых слоях можно наблюдать косую слоистость, рябь или другие осадочные структуры. Известно, что строматолитовые структуры, состоящие из микрита , хотя и небольшие и редкие, встречаются вокруг некоторых прибрежных отложений озер. [43]
Тонкослоистые аргиллиты с глубокими грязевыми трещинами развиваются в средах, где озерный ил часто подвергается воздействию сухого воздуха. Эти грязевые трещины могут быть простыми расщелинами или более сложными многоветвистыми структурами. После наводнения грязевые трещины заполняются грязью или другими отложениями. В некоторых областях крошечные круглые или эллиптические пузырьки (пузырьки воздуха) сохраняются внутри заполненных грязевых трещин. Везикулы чаще всего образуются в узких слоях высыхающей свежей грязи, отложенной поверх старых, более жестких озерных отложений с грязевыми трещинами. Слои грязи, которые содержат везикулы, часто имеют фестончатый вид, где их края отслаиваются вверх над грязевыми трещинами. [43]
Красный или серый массивный аргиллит не имеет различимых слоев. Почти во всех массивных аргиллитах развиваются грязевые трещины, что указывает на сухие условия над водой большую часть времени. Брекчированный массивный аргиллит сильно растрескивается в нескольких направлениях. Его описывают как «брекчиевую ткань»: лоскутное одеяло из угловатых фрагментов грязи, удерживаемых вместе карбонатной или силикатной матрицей. Этот тип аргиллита образовался на сухих озерах (плэйас), которые постоянно заново образовывали грязевые трещины, поскольку они были гидратированы и высыхали многократно. Везикулы могут встречаться в брекчиевой ткани, которая высыхала достаточно быстро, чтобы удерживать пузырьки воздуха без разрушения. Пезикулярный массивный аргиллит имеет более хаотичную структуру, в ней преобладают многочисленные пузырьки и тонкие, неровные трещины. Плейас, ответственные за везикулярный массивный аргиллит, были намного суше, чем их брекчированный эквивалент. [43]
Пелоидный или выцветший массивный аргиллит похож на брекчированный массивный аргиллит, но его грязевые фрагменты представляют собой небольшие округлые комки. Этот рисунок комкования напоминает современные соленые плайи, где растворенная соль придает илу на дне озера рассыпчатую порошкообразную текстуру. Следы грязевых трещин все еще присутствуют, но они были сильно деформированы текстурными изменениями. Самый влажный тип массивного аргиллита — это зарытый массивный аргиллит, который представляет собой тонкослоистый аргиллит, который был полностью гомогенизирован биотурбацией. [43]
Солевые минералы (обычно кальцит) распространены в аргиллитах формации Локатонг. Кристаллы кальцита могут присутствовать в форме гексагональных псевдоморфоз . Первоначальный гексагональный кристалл (теперь замененный кальцитом) был, вероятно, пирссонитом или похожим минералом, который осел на дне озера после кристаллизации вблизи поверхности воды. В слоистом аргиллите некоторые пластинки могут полностью состоять из листов гексагональных кристаллов кальцита. Они действуют подобно песчинкам и могут встречаться в градуированных, «защемленных и набухающих» и непрерывных пластинках озерного аргиллита. [43]
Кристаллические обломки представляют собой другой тип кристаллической структуры, встречающейся в формации Локатонг. Они включают в себя полости в форме лезвий (возможно, изначально из карбоната натрия ), которые были заполнены кристаллами различных других минералов. Известно, что кальцит, анальцим, альбит, доломит и калиевый полевой шпат встречаются в кристаллических обломках Локатонг. Хотя гипс в изобилии присутствует в кристаллических обломках вышележащей формации Пассаик, в формации Локатонг он отсутствует. Некоторые кристаллические обломки растут перпендикулярно слоям, часто посылая несколько ветвей, поскольку они расходятся от плоскости напластования. Эти радиально расходящиеся кристаллические обломки обычно образуются в трансгрессирующих мелководных озерных аргиллитах, поскольку соленые воды проникают в дно озера и способствуют росту кристаллов. [43]
Большинство кристаллических обломков более случайны по ориентации и распределению. Случайные кристаллические обломки обычно градуированы, становятся больше и более идиоморфными, чем глубже они находятся в данном слое. Чаще всего они встречаются в пелоидных массивных аргиллитах, когда рассол опускается в соленый илистой ил и кристаллизуется. Периодические дожди растворяют кристаллы ближе к поверхности, что объясняет, почему кристаллы выше в последовательности меньше и более нерегулярны по форме. [43]
В то время как большинство отложений Lockatong представляют собой аргиллиты, связанные с озерами или озерными ложами, также могут встречаться речные или ручьевые отложения. Эти отложения формируются в областях, эквивалентных краю бассейна Ньюарк, и обычно состоят из песчаника и конгломерата. Поскольку формация Lockatong в основном обнажена в центре бассейна Ньюарк, фации края бассейна редки. Вышележащая формация Passaic имеет более обширные обнажения вблизи края бассейна и, таким образом, более высокую распространенность песчаника и конгломерата. [43]
Тонкие пласты рябящего песчаника называются песчаником, доминируемым волнами. Этот тип песчаника образовался на песчаных отмелях озер с пологим дном. Их характерная волнистая слоистость представляет собой следы ряби, образовавшиеся во время штормов и других разрушительных событий. Немного более толстые форсетные пласты песчаника (сохранившиеся песчаные отмели) часто связаны с песчаником, доминируемым волнами. Слои песчаника, залегающие над аргиллитом, становятся грубее по мере продвижения вверх по последовательности. Структуры, похожие на грязевые трещины, также могут образовываться, когда песок подвергается воздействию воздуха. [43]
Некоторые реки, впадающие в бассейн, создают дельты по краям озер. Дельты Локатонга образовали слои песчаника с восходящей рябью, перекрестной слоистостью, специализированной осадочной структурой, указывающей на замедление воды. Некоторые слои дельтового песчаника похожи на предвестниковые слои песчаника с преобладанием волн. Однако слои имеют более чашеобразную форму и клиноформы (т. е. сложены под гораздо более крутыми углами). Тенденции к огрублению вверх по-прежнему распространены, и иногда также встречаются корневые слепки. Клиноформные дельтовые песчаники образовались в дельтах Гилберта , которые включают грубые речные отложения, внезапно отлагающиеся на дне озера. Обширные стопки этого типа песчаника указывают на подъем и падение уровня воды в озере, заставляя дельты смещаться и перекрывать более старые отложения. Пластинчатые дельтовые песчаники также имеют восходящие ряби, но их слои находятся под гораздо меньшим углом, чем клиноформные дельтовые песчаники. Они часто переслаиваются с глинистым треснувшим аргиллитом, обычно богатым пузырьками тонкослоистым аргиллитом. Дельты, которые образуют эти виды песчаника, были временными дельтами с низким рельефом, которые проявились во время событий пластовых наводнений . Как пластовые дельты, так и эфемерные озера, которые они поставляли, вскоре высохли. Деформация является обычным явлением в слоях пластовых дельтовых песчаников из-за повторяющихся пластовых наводнений с течением времени. [43]
Вблизи разлома Рамапо (который образует северную границу бассейна Ньюарк) конгломерат становится доминирующей формой осадка. Конгломерат пограничного разлома локально распространен, но может быть найден только в небольшой части площади бассейна. Породы, составляющие обломки конгломерата Ньюарк, включают доломит , известняк, гнейс , гранит , кварцит и более древний девонский конгломерат из окружающих гор. При максимальном размере обломки конгломерата представляют собой валуны до полуметра в поперечнике, но большинство обломков намного меньше. Крупная галька и булыжники обычно поддерживаются в отчетливых линзах песчаника с выпуклыми верхними краями и плоскими нижними краями. Самые крупные обломки находятся вблизи верхнего края линз. Эти фации называются конгломератами, поддерживаемыми матрицей, что соответствует потокам обломков на аллювиальном конусе выноса . Некоторые конгломераты включают полосы более мелкой гальки, перемежающейся слоистым песчаником в линзах с плоскими верхними краями и вогнутыми нижними краями. Этот тип конгломерата известен как конгломерат, поддерживаемый обломками, который откладывался в эфемерных руслах рек на аллювиальном конусе. Вдали от разлома песчаник становится более распространенным, а конгломерат становится более редким, что указывает на то, что аллювиальные конусы выносятся в сухие песчаные равнины. Корневые слепки и норы в изобилии встречаются в отложениях, соответствующих нижним частям аллювиального конуса, где пористые отложения и высокий уровень грунтовых вод встречаются одновременно. [43]
Юго-западный и северо-восточный углы бассейна Ньюарка имеют другой тип песчаниковых и конгломератовых фаций: осевые фации. Наиболее заметные слои в этих областях представляют собой градуированные конгломератовые пласты с крупномасштабной и легко заметной косой слоистостью. Между конгломератовыми слоями лежат последовательности переслаивающихся аргиллитов и песчаников, причем пласты песчаников становятся толще по мере продвижения в последовательности. В отличие от косослойных конгломератов, слои аргиллитов и песчаников имеют редкие или отсутствующие осадочные структуры. Вместо этого они сильно биотурбированы норами и корнями. Осевые фации представляют собой русловые и береговые отложения из разветвленных рек, текущих вниз, чтобы снабжать бассейн водой и осадками. Юго-западная речная система, которая впадала в бассейн Ньюарка, вероятно, та же самая, что образовала формацию Хаммер-Крик дальше на западе. [43]
Относительное датирование возраста Локатонга помещает его в верхний триас , отложенный между 237 и 207 (±5) миллионами лет назад. Он залегает несогласно под многими различными образованиями Атлантической прибрежной равнины . Он пересекается как с формацией Стоктон, так и с формацией Пассаик . В Стоктоне есть многочисленные интрузии диабаза и базальта с локальными контактными метаморфическими породами. [44]
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )