В геологии формация Парадокс — это формация пенсильванского возраста , которая состоит из обильных эвапоритов с меньшим количеством прослоек сланца , песчаника и известняка . Эвапориты в основном состоят из гипса , ангидрида и галита . Формация встречается в основном в недрах, но есть разбросанные выходы в антиклиналях на востоке Юты и западе Колорадо . [1] Эти поверхностные выходы встречаются в бассейнах Блэк-Меса , Сан-Хуан и Парадокс , а формация встречается в недрах на юго-западе Колорадо, юго-востоке Юты, северо-востоке Аризоны и северо-востоке Нью-Мексико. [2]
Формация примечательна как своими нефтяными ресурсами, так и своей соляной тектоникой , которая отвечает за многие отличительные геологические особенности восточного плато Колорадо . В дополнение к антиклинальным долинам, они включают грабены округа Нидлс Национального парка Каньонлендс и плавники и арки Национального парка Арки .
Формация Парадокс была отложена в бассейне Парадокс, глубоком бассейне, образованном к юго-западу от поднятия Ункомпагре Предковых Скалистых гор . Бассейн испытал быстрое опускание в то же время, когда уровень моря периодически поднимался и опускался в результате позднепалеозойского оледенения . Это вызвало периодическое затопление бассейна (по мере повышения уровня моря), за которым следовало испарение (по мере падения уровня моря). В бассейне Парадокс зафиксировано около 33 циклов подъема и падения уровня моря, каждый из которых производил характерную последовательность минеральных пластов. По мере повышения уровня моря откладывались ангидрит или гипс, за которым следовал доломит , затем черный сланец при высоком стоянии моря. По мере понижения уровня моря и отсечения бассейна от открытого океана снова откладывался доломит, затем гипс или ангидрит, затем галит (который составляет большую часть толщины цикла), затем поташ . Каждый цикл отделен эрозионной поверхностью, отмечающей низкий уровень моря, и в некоторых случаях калийные пласты были полностью размыты, так что они не присутствуют во всех циклах. Эта эвапоритовая фация формации существует в основном в недрах, с только разбросанными поверхностными выходами сильно деформированных пластов менее растворимых минералов. [3]
_6_(49103736132).jpg/1280px-Honaker_Trail_Formation_over_Paradox_Formation_(Pennsylvanian;_Goosenecks_of_the_San_Juan_River,_Utah,_USA)_6_(49103736132).jpg)
На северо-востоке, около поднятия Ункомпагре, формация Парадокс резко переходит в обломочную породу, приписываемую неразделенной группе Хермоса. На юго-западе бассейн постепенно мелеет, и слои эвапорита заменяются известняком карбонатной шельфовой фации формации Парадокс. Здесь каждый цикл состоит из черного сланца, затем карбонатного аргиллита, затем высокоископаемого известняка и водорослевых холмов, заканчивающихся фацией колпака осадков, отложенных в очень мелкой, высокоэнергетической среде. Это отделено эрозионной поверхностью от основания следующего цикла. Водорослевые холмы доминируют в Ivanovia , зеленой водоросли , известковые листья которой образуют прекрасную коллекторную породу для нефти. Карбонатная шельфовая фация имеет толщину менее 1000 футов (300 м), но обнажается на дне каньона реки Сан-Хуан . [4] [5]
Формация относится к группе Hermosa , [2] в которой она является средней формацией. Она залегает над формацией Pinkerton Trail и, в свою очередь, перекрывается формацией Honaker Trail . Оба контакта согласные. [6]
Формация Парадокс является источником нефти , с нефтяными месторождениями в Анет, Дезерт-Крик, Норт-Дезерт-Крик, Скво-Каньон , Блафф и Дав-Крик, среди других мест. [7] [8] Однако ее наибольшее значение может быть связано с необычной соляной тектоникой, которую она вызывает по всему восточному плато Колорадо . Наиболее яркими из них являются соляные антиклинали. Галит (каменная соль) имеет относительно низкую плотность (с удельным весом около 2,17) и является пластичным , медленно деформируясь под давлением. Относительно легкая соль имеет тенденцию подниматься к поверхности в виде соляных стенок , деформируя вышележащие слои в антиклинали . Когда соляная стена приближается к поверхности, она растворяется и удаляется грунтовыми водами, в результате чего центр антиклинали разрушается и образует соляную антиклинальную долину. Примерами соляных антиклинальных долин, возникающих из формации Парадокс, являются Испанская долина , Лиссабонская долина , Долина Парадокс и Гипсовая долина. Дальше на западе соляные стены расположены на большей глубине, а соляные антиклинали не обрушились и идентифицируются только с помощью геологического картирования . [9]
Еще одной особенностью, созданной соляной тектоникой, является зона разлома округа Нидлс в национальном парке Каньонлендс. Здесь река Колорадо прорвала соляные пласты формации Парадокс в каньоне Катаракта , растворив огромное количество соли и заставив вышележащие пласты по обе стороны каньона опуститься в сторону реки. Это создает поразительные дугообразные разломы и связанные с ними грабены округа Нидлс. [9]
Деформация вышележащих слоев, вызванная деформацией от движения подстилающей соли, также ответственна за отличительные черты Национального парка Арки. Деформация слоев привела к развитию обширных параллельных трещин в песчанике формации Энтрада , а эрозия вдоль трещин привела к образованию плавников и арок, которые можно увидеть в парке. [10]
Формация была названа AA Baker, CH Dane и John B. Reeside, Jr. в 1933 году по обнажениям в долине Парадокс, обнаруженным, в частности, вокруг города Парадокс, штат Колорадо . Геологи уже заметили пласты гипса, обнаруженные в нескольких обнажениях в долине Парадокс и соседних долинах, а также признаки нефти, природного газа и поташа были обнаружены в скважинах, проникающих в эти пласты. Однако в пластах не было ископаемых, определяющих возраст, и они были сильно деформированы, что затрудняло определение их связи с другими пластами. Бейкер, Дейн и Рисайд изучили каротажные диаграммы по всему региону и пришли к выводу, что слои эвапорита заполняли подземный бассейн размером около 150 на 80 миль (240 на 130 км) в протяженности с северо-запада на юго-восток. Средняя толщина слоев составляла около 2000 футов (610 м), хотя толщина сильно варьировалась из-за пластичного движения эвапоритов. Они также обнаружили окаменелости в кернах скважин, которые указывали на ранний пенсильванский возраст формации, и пришли к выводу, что слои Парадокса залегают под формацией Хермоса, как тогда определялось. Поскольку выходы на поверхность были редкими и неудовлетворительными, они описали разрез формации из скважины, пробуренной в куполе Шафера, примерно в 10 милях к юго-западу от Моаба, штат Юта . [1]
К 1957 году Парадокс был признан важным нефтегазоносным подразделением. [7] В следующем году Шерман А. Венгерд и Марвин Л. Матени установили стратиграфическую структуру для пенсильванских формаций региона Четырех углов, которая в настоящее время широко используется, при этом группа Хермоса состоит из нижней формации Пинкертон Трейл, средней формации Парадокс и верхней формации Хонакер Трейл. [6]
В 1967 году Дон Л. Баарс, Дж. Уильям Паркер и Джон Хроник дополнительно уточнили определение формации Парадокс, установив ее возраст как от Атокана до Миссури и определив подземный опорный разрез на глубине от 5420 до 9600 футов (от 1650 до 2930 м) в скважине к северо-востоку от Эгнар, Колорадо . Здесь исходные эвапоритовые слои показывают мало признаков деформации. [11]