Последовательность Великой долины Калифорнии представляет собой группу связанных геологических формаций толщиной 40 000 футов (12 км) , которые имеют возраст от поздней юры до мела (150–65 млн лет) на геологической шкале времени . Эти осадочные породы были отложены в позднем мезозое в древнем морском пути, который примерно соответствует очертаниям современной Великой долины (Центральной долины) Калифорнии.
Хотя общая толщина последовательности Великой долины местами превышает 7 миль (11 км), большая часть этих пород сегодня погребена под толстым слоем кайнозойских осадочных пород Великой долины Калифорнии. Ряд газовых и нефтяных скважин проникают в эти породы в недрах долины, и эти же породы также широко обнажаются вдоль западного края долины и в меньшей степени вдоль северного и восточного краев. Последовательность залегает над Францисканским комплексом вдоль западного края его протяженности и налегает на гранитные породы Сьерра -Невады на востоке. [2]
Породы в последовательности Грейт-Вэлли в основном представляют собой сланец, отложившийся в глубоководной морской обстановке с толстыми телами песчаника и небольшими конгломератами , которые представляют собой древние глубоководные подводные конусы выноса и подводные каньоны . [4] Отдельные пласты песчаника в этих конусах выноса и каньонах обычно представляют собой турбидиты и связанные с ними отложения гравитационного потока осадков , такие как хаотичные, часто грубозернистые отложения подводных грязевых потоков . Напротив, сланцы представляют собой глину, которая изначально была взвешена в толще воды и медленно оседала на глубоком дне океана. Таким образом, аргиллиты представляют собой фоновое осадконакопление, которое происходило непрерывно, тогда как турбидиты и отложения грязевых потоков, в целом, представляют собой внезапные события.
Древний морской бассейн, в котором отлагалась последовательность Великой долины, очень близко приближается к объединенной протяженности современной долины Сакраменто и долины Сан-Хоакин , обозначенной хребтами Калифорнийского побережья на западе и Сьерра-Невада на востоке. Геологи полагают, что последовательность Великой долины представляет собой осадочное заполнение преддугового бассейна, образованного вдоль конвергентной границы плит, которая существовала вдоль западного побережья Северной Америки в юрский и меловой периоды. В это время океаническая кора погружалась под континентальную окраину до образования современного разлома Сан-Андреас .
Восточная граница преддугового бассейна представляла собой вулканическую дугу , цепь древних вулканов, расположенных там, где сегодня находится Сьерра-Невада . Батолиты и метаморфизованные вулканические породы в Сьерра-Неваде являются геологической летописью этой вулканической дуги. Поскольку эти древние сьеррские вулканы быстро разрушались, они передавали вулканические осадки через подводные каньоны на запад к древним подводным конусам выноса последовательности Великой долины. Дополнительные осадки поступали в бассейн, когда гранитные корни этих вулканов поднимались и подвергались эрозии. В результате вулканический покров Сьерра-Невады был в значительной степени сорван и использован природой для заполнения бассейна Великой долины. Считается, что немного осадка было получено из поднятых францисканских пород Береговых хребтов. [2]
Западная граница этого бассейна была создана ростом и подъемом аккреционного клина, состоящего из осадочных, вулканических и метаморфических пород, соскобленных с погружающейся плиты. Подъем этого аккреционного клина действовал как плотина, формируя западную сторону бассейна, в котором отлагалась последовательность Великой долины. [4] [5] [6] Геологической летописью этого аккреционного клина являются метаморфические и осадочные породы Францисканского комплекса , которые сегодня составляют большую часть хребтов побережья Калифорнии.
Последовательность Великой долины в основном отложилась на базальтовых породах, представляющих собой плиту океанической коры середины юрского периода, которая была включена в североамериканский континент и сегодня известна как офиолит Берегового хребта . [7]
Последовательность Грейт-Вэлли содержит разнообразную и обильную совокупность окаменелостей, которая включает микроископаемые, растительные остатки, беспозвоночных морских существ и позвоночных . Микроископаемые особенно важны, так как уникальные совокупности микроископаемых, особенно бентосных (обитающих на дне) и планктонных (свободно плавающих) фораминифер , которые в изобилии присутствуют в некоторых сланцах, используются для определения возраста пород. [9] Конкретная совокупность бентосных фораминифер, присутствующих в различных скальных образованиях, также может использоваться для оценки глубины воды, на которой отлагались эти отложения. [6] Палиноморфы , которые представляют собой микроископаемые с органическими стенками, включающие споры и пыльцу древних растений, могут быть особенно полезны для определения того, каким был древний климат . Другая разновидность палиноморф, называемая динофлагеллятами, может быть столь же ценной для определения возраста, как и фораминиферы. Ископаемые беспозвоночные, найденные в последовательности Грейт-Вэлли, включают различных двустворчатых моллюсков , брюхоногих моллюсков и даже спиральных аммонитов . [10] Также были найдены ископаемые позвоночные, в основном в формациях Чико и Морено в самой верхней части последовательности, и включают рыб , летающих рептилий ( птерозавров ) и множество морских рептилий , включая черепах , мозазавров , плезиозавров и ихтиозавров . [11] Существует даже зарегистрированная находка в каньоне Дель-Пуэрто-Крик около Паттерсона в 1936 году первых костей динозавра , когда-либо найденных в Калифорнии, позвонков и задних конечностей гадрозавра , наземного динозавра, который, по-видимому, умер недалеко от побережья и впоследствии был смыт в море рекой. [12]
Последовательность Великой долины содержит несколько геологических формаций. Поскольку геологи, изучающие эту последовательность в разных областях, на протяжении многих лет использовали разные названия формаций для описания одних и тех же пакетов пород, номенклатура сложна и запутанна. Части последовательности хорошо обнажены в нескольких местах вдоль линии обнажений, которая простирается примерно на 150 миль (241 км) вдоль западной стороны долин Сакраменто и Сан-Хоакин (обе из которых составляют Великую долину Калифорнии). Эти же породы также обнаружены в нескольких глубоких скважинах на нефтяных и газовых месторождениях, расположенных в центре долины. Геологи, работающие в этих разных областях независимо друг от друга, разработали разные наборы названий формаций для разных областей. Однако уточнения в датировании возраста различных единиц привели к осознанию того, что интервал породы в одной области может быть точно такого же возраста, как и породы в другой области, но при этом называться совершенно другим названием формации. [13]
Некоторые из лучших выходов этих пород находятся на западной стороне южной долины Сакраменто в каньонах Putah Creek и Cache Creek . Названия формаций, используемые здесь, распространяются на недра, где несколько газовых скважин в центре долины добывают из тех же пород, и из более молодых пород, которые залегают над ними. Хотя более молодые породы не выходят на поверхность в каньонах на западе, большинство геологов объединяют названия формаций из выходов на западной стороне с названиями недр из газовых месторождений, чтобы создать связный набор названий, который в значительной степени согласован для большей части долины Сакраменто. [14]
То же самое не относится к долине Сан-Хоакин на юге, где другая область хорошо известных выходов находится в холмах к западу от Коалинги . Эта область использует совершенно другой набор названий формаций для точно такой же группы пород, которые находятся на севере. Еще один набор названий формаций применяется к породам Грейт-Вэлли, пронизанным нефтяными и газовыми скважинами в подземном слое к северо-востоку от Коалинги в районе около Стоктона в северной части долины Сан-Хоакин. Кроме того, в долине Сан-Хоакин есть несколько менее известных областей, каждая из которых имеет свою собственную терминологию. Все эти названия прочно укоренились в геологической литературе, и попытки создать единый набор названий формаций не увенчались успехом. Исключением являются породы юрского возраста последовательности Грейт-Вэлли, которые большинство геологов относят к формации Ноксвилл, независимо от местоположения. [15]
Бассейн Сакраменто в северной части Великой долины является богатой провинцией природного газа , и большая часть газа здесь добывается из песчаниковых резервуаров в верхнемеловой части последовательности Великой долины. Практически весь этот газ добывается из богатых органикой сланцев, перемежающихся с песчаниковыми резервуарами. Таким образом, существует автономная система источник - резервуар нефти . В этой системе были обнаружены многочисленные газовые скопления. Особого внимания заслуживает газовое месторождение Рио-Виста , которое произвело больше газа, чем любое другое месторождение в Калифорнии. Многие действующие месторождения продолжают производить большие объемы газа из последовательности Великой долины, и разведка новых скоплений продолжается. [16] [17] Единственная нефть, добываемая из резервуаров в последовательности Великой долины, - это нефть из бассейна Ойл-Сити на нефтяном месторождении Коалинга и из двух небольших бассейнов на нефтяном месторождении Брентвуд к югу от Рио-Виста. [18]