Группа мела (часто называемая просто мелом ) — это литостратиграфическая единица (определенное количество пластов горных пород ), которая содержит последовательность известняков верхнего мела в южной и восточной Англии. Такие же или похожие последовательности горных пород встречаются по всей более широкой северо-западной европейской меловой « провинции ». Она характеризуется толстыми отложениями мела , мягкого пористого белого известняка, отложившегося в морской среде.
Мел — это известняк, состоящий из кокколитового биомикрита. [1] Биомикрит — это известняк, состоящий из ископаемого мусора («био») и карбоната кальция ила (« микрит »). Большая часть ископаемого мусора в мелу состоит из микроскопических пластинок, которые называются кокколитами, микроскопических зеленых водорослей, известных как кокколитофориды . В дополнение к кокколитам, ископаемый мусор включает переменный, но незначительный процент фрагментов фораминифер , остракод и моллюсков . Кокколитофориды жили в верхней части водной толщи. Когда они умирали, микроскопические пластинки карбоната кальция, которые образовывали их раковины, опускались вниз через океанскую воду и накапливались на дне океана, образуя толстый слой известкового ила , который в конечном итоге стал группой мела.
Группа мела обычно показывает мало признаков слоистости, за исключением линий кремневых конкреций, которые становятся обычными в верхней части. Конкреции минерального пирита также встречаются и обычно окисляются до коричневого оксида железа на открытых поверхностях.
К известным обнажениям относятся Белые скалы Дувра , Бичи-Хед , южные прибрежные скалы острова Уайт , а также карьеры и выемки автомагистрали в Блю-Белл-Хилл , графство Кент (которые были классифицированы как участок особого научного интереса ) и в Стокенчерч-Гэп на границе Оксфордшира и Бакингемшира , где автомагистраль М40 пересекает национальный природный заповедник Астон-Ровант .
Группа мела теперь разделена на подгруппу белого мела и подгруппу серого мела , обе из которых далее подразделяются на формации . Эти современные подразделения заменяют многочисленные более ранние подразделения, ссылки на которые широко встречаются на геологических картах и в другой геологической литературе. Ранее подгруппы не были определены, но были идентифицированы три формации: верхний мел, средний мел и нижний мел. Различные формации определяются в пределах «северной» и «южной» провинций, от Норфолка к северу и к югу от долины Темзы соответственно. Также признается «переходная провинция» между ними, охватывающая большую часть Восточной Англии и холмов Чилтерн . И снова применяется другой подход в отношении последовательности под Северным морем . [2]
Подгруппа серого мела (ранее нижний мел минус мергели Plenus) обычно относительно мягкая и сероватого цвета. Она также наиболее богата окаменелостями (особенно аммонитовыми окаменелостями). Слои этой подгруппы обычно начинаются с « Глауконитового мергеля» (ранее известного как глауконитовый или хлоритовый мергель), названного в честь зерен зеленых минералов глауконита и хлорита , которые он содержит. Остальная часть подгруппы глинистая в своей нижней части (формация мелового мергеля West Melbury (ранее «меловой мергель») и становится все более чистой в «формации мелового зигзага» (ранее «серый мел»). В центральном Чилтерне две части разделены твердым камнем Тоттернхоу , который в некоторых местах образует заметный уступ. Кремневых конкреций мало, если они вообще есть.
Эти две формации не признаются в пределах северной провинции, то есть обнажения на север от Восточной Англии до Йоркшира , где вся последовательность теперь называется «Формация мела Ферриби». Толщина слоев подгруппы серого мела варьируется, в среднем около 200 футов (61 м), в зависимости от местоположения. Они часто содержат ископаемые остатки, такие как аммониты Schloenbachia , Scaphites и Mantelliceras , белемнит Actinocamax и двустворчатые моллюски Inoceramus и Ostrea .
Подгруппа White Chalk включает в себя то, что ранее называлось формациями Middle Chalk и Upper Chalk, вместе с Plenus Marls (самая верхняя часть бывшей формации Lower Chalk). В южной провинции она делится следующим образом (самая молодая/самая верхняя вверху):
В северной провинции последовательность делится следующим образом:
В южной провинции бывший Средний мел, теперь формация Холиуэлл Нодулярный мел и залегающая выше формация Нью Пит, в среднем имеют толщину около 200 футов (61 м). Редкие окаменелости, найденные в этой последовательности, включают брахиоподу Terebratulina и ежового конула .
Бывший верхний мел по сравнению с ним мягче, чем нижележащая последовательность, и содержащиеся в нем кремневые конкреции гораздо более распространены на юге Англии , хотя в Йоркшире нижележащие слои имеют самую высокую концентрацию кремней. Он может содержать окаменелости аммонитов и брюхоногих моллюсков в некоторых узловатых слоях. Толщина этой последовательности сильно варьируется, часто составляя в среднем около 300 футов (91 м). Окаменелости могут быть многочисленными и включают двустворчатого моллюска Spondylus , плеченогих Terebratulina и Gibbithyris , морских ежей Sternotaxis , Micraster , Echinocorys и Tylocidaris , морских лилий Marsupites и небольшую губку Porosphaera . Возможный аждархоидный птерозавр известен из пород коньякского возраста, которые образуют часть верхнего мела, что делает его самым молодым известным птерозавром, обнаруженным на сегодняшний день в Англии . [3]
Самые молодые слои последовательности обнаружены на побережье Норфолка . Другие ископаемые, обычно встречающиеся в этой формации, включают: одиночные кораллы (такие как Parasmilia ), трубки морских червей (такие как Rotularia ), мшанки , разбросанные фрагменты морских звезд и останки рыб (включая зубы акул , таких как Cretolamna и Squalicorax ).
Меловые отложения выходят на поверхность на значительной части юга и востока Англии и формируют значительное количество основных физико-географических особенностей. Хотя постулировалось, что меловой покров был отложен почти по всей Англии и Уэльсу в меловой период, последующее поднятие и эрозия привели к тому, что он сохранился только к юго-востоку от линии, проведенной примерно между The Wash и заливом Лайм в Дорсете и к востоку от уступов Линкольнширских и Йоркширских холмов . Постепенная складчатость мезозойских пород этого региона во время альпийской орогенеза привела к образованию Лондонского бассейна и антиклинали Уилд-Артуа , бассейна Хэмпшира и менее пологой моноклинали Пурбек - Уайт .
Широко распространенная западная граница выхода мела отмечена с северо-востока на юго-запад и на юг меловыми низинами Йоркширских холмов, Линкольнширских холмов, сдержанной чертой через западный Норфолк , включая Брекленд , Чилтерн-Хиллз , Беркшир-Даунс , Мальборо-Даунс и западные окраины равнины Солсбери и Крэнборн-Чейз , а также Северный и Южный Дорсет-Даунс . [4] В некоторых частях бассейна Темзы и восточной части Восточной Англии мел скрыт более поздними отложениями, как и в случае с бассейном Хэмпшира.
Только там, где антиклиналь Уилд–Артуа была «снята крышей» эрозией, т. е. в Уилде, мел полностью отсутствует. В этой области длинный обращенный на север уступ Саут-Даунс и длинный обращенный на юг уступ Норт-Даунс обращены друг к другу через Уилд. По тем же причинам мел в значительной степени отсутствует в довольно небольшой области к югу от моноклинали Пёрбек-Уайт, за исключением холмов непосредственно к северу от Вентнора на острове Уайт .
Некоторые из лучших обнажений мела находятся там, где эти хребты пересекают побережье, образуя драматические, часто вертикальные скалы, как на мысе Фламборо , Белых скалах Дувра , Севен-Систер , скалах Олд-Гарри (Пурбек) и Нидлс на острове Уайт . Мел, который когда-то простирался через Ла-Манш , дает начало аналогичным скальным образованиям на французском побережье.
В «Ольстерской меловой провинции» Северной Ирландии преобладающая обломочная группа Hibernian Greensands и лежащая выше группа Ulster White Limestone являются стратиграфическими эквивалентами группы Chalk в Англии. Они лучше всего обнажены вблизи побережья Антрима .
В « Шотландской меловой провинции» (простирающейся от Малла до Скай ) группа Внутренних Гебридских островов является стратиграфическим эквивалентом английской меловой группы. Она в основном состоит из песчаников и аргиллитов, хотя сантонский возраст формации Грибун-Чалк Малла и близлежащего Морверна признается.
Голландские ( голландский : Krijtkalk-Groep ) и бельгийские ( голландский : Krijt-Groep ) эквиваленты группы Chalk в основном непрерывны и выходят на поверхность в виде слегка наклоненной на северо-запад моноклинали в поясе от немецкого города Аахен до города Монс , где они соединяются с меловыми отложениями Парижского бассейна . К северу от Намюра мел перекрыт более молодыми палеоценовыми и эоценовыми отложениями группы Landen .
В Нидерландах меловая группа делится на пять формаций, сверху вниз: [5]
В Бельгии формация Houthem иногда не включается в группу Chalk, поскольку она не является меловой формацией. Поэтому некоторые стратиграфы предпочитают помещать ее в группу Hesbaye нижнего палеогена .
Тоннель под Ла-Маншем, соединяющий Англию и Францию, был построен путем прокладки туннеля через мергелевый мел Западного Мелбери (ранее «меловой мергель» — значительная часть подгруппы серого мела).
Мел также является важным нефтяным резервуаром в Центральном грабене Северного моря , в основном в норвежском и датском секторах и в меньшей степени в секторе континентального шельфа Соединенного Королевства (UKCS). [6]
В северной центральной и северной части Северного моря группа меловых отложений является основным герметизирующим блоком, покрывающим ряд блоков коллекторных пород и препятствующим перемещению их флюидного содержимого вверх. К северу от линии структурного поднятия Среднего Северного моря - Рингкёбинг - Фюн группа меловых отложений все еще узнаваема в пробуренных образцах, но становится все более илистой к северу. К северу от залива Берил (59°30' с.ш. 01°30' в.д.) группа меловых отложений представляет собой ряд слабо- или умеренно известковых аргиллитов, объединенных под названием Шетландская группа . За исключением некоторых тонких песчаных единиц во внутреннем заливе Морей-Ферт , эта последовательность не имеет ни потенциала источника, ни емкости резервуара и обычно не считается целью бурения. Ее толщина и однородность делают ее обычной целью для проведения маневров направленного бурения .
В районах проекта Shearwater и Eastern Trough Area (около 56°30' с.ш. 02°30' в.д., квадранты UKCS 22,23,29 и 30) меловая группа может находиться под значительным избыточным давлением. Далее на юг в квадранте UKCS 30 и норвежских квадрантах 1 и 2 это избыточное давление помогает сохранить пористость и позволяет мелу быть эффективным резервуаром.
Большинство меловых резервуаров представляют собой переотложенные аллохтонные пласты. Они включают в себя потоки обломков и турбидитные потоки. Пористость может быть очень высокой, если она сохранена от диагенеза ранним углеводородным зарядом. Однако, когда эти углеводороды производятся, диагенез и уплотнение могут возобновиться, что привело к нескольким метрам проседания морского дна, обрушению ряда скважин и некоторым чрезвычайно дорогим ремонтным работам по подъему платформ и их повторному размещению. [6]
Ископаемые останки морского ежа Micraster из меловой группы были изучены на предмет их непрерывной морфологической изменчивости на протяжении всей летописи. [8] Останки мозазавра , называемые « Mosasaurus » gracillis из отложений меловой группы туронского возраста, на самом деле более тесно связаны с Russellosaurina . [9] Один частичный верхнечелюстной зуб из меловой группы сеноманского возраста, описанный как « Iguanodon hilli », принадлежит гадрозавроиду, не являющемуся гадрозавридом . [10]