Формация Флориссант — осадочная геологическая формация, обнаженная вокруг Флориссана , округ Теллер, штат Колорадо . Это образование известно обильными и исключительно сохранившимися окаменелостями насекомых и растений, обнаруженными в аргиллитах и сланцах. По данным аргонового радиометрического датирования, возраст образования эоценовый (около 34 миллионов лет [4] ), и его можно интерпретировать как озерную среду. Окаменелости сохранились благодаря взаимодействию вулканического пепла близлежащего вулканического поля Трининин-Майл с диатомовыми водорослями в озере, что вызвало цветение диатомей. Поскольку диатомовые водоросли упали на дно озера, все недавно умершие растения или животные остались в виде диатомовых водорослей . Тонкие слои глины и грязи, перемежающиеся слоями пепла, образуют «бумажные сланцы», в которых хранятся прекрасно сохранившиеся [5] окаменелости. Национальный памятник «Ископаемые пласты Флориссана» — это национальный памятник , созданный для сохранения и изучения геологии и истории этого района.
Название Флориссан происходит от французского слова «цветение». В конце 19 века сюда приезжали туристы и археологи, чтобы понаблюдать за дикой природой и собрать образцы для коллекций и исследований. Окаменелый лес, который сегодня является одной из главных достопримечательностей памятника, потерял большую часть своей массы из-за того, что коллекционеры вывезли с этого места большое количество окаменевшего дерева . [6]
В 1860-х и 1870-х годах геологи впервые нанесли на карту эту территорию. Геологи Hayden Survey посетили этот район в начале 1870-х годов, и ископаемые растения из пластов были описаны Лео Лескерё , ископаемые насекомые — Сэмюэлем Хаббардом Скаддером , а окаменелости позвоночных — Эдвардом Дринкером Коупом . [7] Формация была впервые официально названа Чарльзом Уитменом Кроссом в 1894 году как пласты озера Флориссант. [8]
В 1969 году после долгой судебной тяжбы между местными землевладельцами и федеральным правительством был создан национальный памятник «Пласт окаменелостей Флориссант». Сегодня парк принимает около 60 000 посетителей в год и является местом постоянных палеонтологических исследований. [7] [9] Сама формация была переименована в формацию Флориссан в 2001 году, чтобы соответствовать требованиям Североамериканской комиссии по стратиграфической номенклатуре. [10]
.jpg/1280px-Florissant_Fossil_Bed_National_Monument,_Colorado_(9179298199).jpg)
В конце эоцена - начале олигоцена, примерно 34 миллиона лет назад, эта территория представляла собой озеро с красными деревьями. Основание выполнено из гранита Пайкс-Пик протерозойского периода. Существует несогласие от гранита Пайкс-Пик до следующей толщи, туфа Уолл-Маунтин. [11] Массивное несогласие связано с эрозией, которая произошла во время поднятия современных Скалистых гор, Ларамидского складчатого образования . [12] Туф Уолл-Маунтин образовался в результате сильного извержения из далекой кальдеры . Сама формация Флориссант состоит из чередующихся пластов сланцев, аргиллитов, конгломератов и вулканических отложений. В формации Флориссан описано шесть единиц. В порядке снизу вверх: нижняя пачка сланцев, нижняя пачка аргиллитов, пачка средних сланцев, пачка конгломератов покрышек, верхняя пачка сланцев и верхняя пачка пемзы. Каждая из сланцевых толщ представляет собой озерную среду, сложенную очень тонкими сланцами, богатыми ископаемыми, которые чередуются с туфами извержений. [11] Нижний аргиллит был интерпретирован как среда ручья, а верхняя часть - отложение лахара . Аргиллиты отлагались на дне долины, а не в озере. Разделение сланцевых пачек неозёрными отложениями могло означать существование двух генераций озёрных отложений. Лахары , прошедшие через долину, могли перекрыть долину плотиной, что позволило создать озеро. Затем во втором поколении озера отложились средние и верхние сланцевые пласты. Конгломерат покрышки отложился, когда большой лахар прошел через долину и скопился на дне озера. [6]
Ларамидская складчатость, которая создала современные Скалистые горы, поднимала территорию на западе с конца мелового периода , [ 13], хотя точное время складчатости обсуждается [12]. В период от позднего эоцена до раннего олигоцена, вулканические эпизоды начали происходить к юго-западу от района Флориссана. Эти эпизоды извержений оставят пепел и другие вулканические обломки на месте Флориссана, и вулканический материал станет одним из наиболее важных факторов окаменелости растений и животных, которых так много в формации. Бумажные сланцы, содержащие ископаемые, прослоены более крупными отложениями вулканического материала. [6] [14]
Большинство пород, отложившихся после олигоцена и до плейстоцена, подверглись эрозии. [15] [16] Большинство оставшихся единиц состоят из обломков выветренного гранита Пайкс-Пик, вулканических пород и грязи, которые были перенесены ручьями, протекавшими через этот район. Внутри этих единиц было найдено несколько костей мамонта, возраст которых составляет около 50 000 лет. [6]
Примерно в 25–30 километрах к юго-западу развивалась и периодически извергалась серия стратовулканов, похожих на современные вулканы, такие как гора Сент-Хеленс. Названный вулканическим центром Гаффи , расположенный в пределах более крупного вулканического поля Тридцать девять миль , вулкан имел извержения, которые включали купола, потоки лавы и пирокластические явления. [18] [19] Пепел от этих событий расселился по всей территории, а лахары потекли по долинам. Осевший пепел создал туф, а лахары образовали аргиллиты и конгломераты формации Флориссан.
Флориссан отложился в палеодолине после того, как один из лахаров запрудил ее. Образовавшееся озеро стало размером в 36 км 2 . [7] Было два цикла озерной среды. Первое озеро создало нижнюю сланцевую толщу, а второе озеро сформировало среднюю и верхнюю сланцевую толщу. [6] В конце концов, вулканы заснули и начали разрушаться. Со временем вулканы настолько подверглись эрозии, что на поверхности больше не осталось их явных следов. Вместо этого эоценовая эрозионная поверхность является единственным остатком вулканов в этом районе. [16]
Вулканический материал, вызвавший такие большие разрушения, привел к сохранению окаменелостей в сланцах и аргиллитах формации Флориссант. По мере того, как пепел оседал на ландшафте, он переносился водой через ручьи и лахары в озеро. Затем лахары покрыли основание существовавших в то время секвой, а стволы деревьев стали более твердыми и окаменевшими. Путем перминерализации осадки, находившиеся в грунтовых водах, растеклись по стволам деревьев, заменяя исходное вещество кремнистыми минералами, замещая органику кремнеземом. Этот процесс минерализации привел к сохранению пней деревьев. [6]
Внутри самого озера вулканические отложения периодически откладывались в озеро либо в результате прямого осаждения, либо в результате выветривания. Вулканический материал был богат кремнеземом. В то время в озере обитали диатомовые водоросли , раковины которых также состояли из кремнезема. Приток большего количества кремнезема привел к цветению диатомовых водорослей в озере. Поскольку популяция диатомовых водорослей значительно увеличилась, стресс от вулканических извержений одновременно вызвал массовое вымирание местной биоты . Когда растения и животные вымерли, их листья и тела упали в озеро, и в конечном итоге на дне озера скопилось большое количество органических веществ. Этот процесс повторялся часто, возможно, ежегодно, поскольку дождевые стоки собирались в озере, вызывая циклическое цветение и вымирание диатомей . Цветение и отмирание диатомей создали слои пеплово-глиняных отложений, называемые куплетами, в результате чего образовалось множество тонких слоев. Каждый микрослой пепла и глины уплотнялся путем наложения отложений с образованием «бумажных сланцев» (обычно толщиной от 0,1 до 1,0 мм). Внутри этих бумажных сланцев можно найти наиболее хорошо сохранившиеся окаменелости. На основании этой информации было подсчитано, что озеро могло существовать от 2500 до 5000 лет, если пары диатомей представляют собой годовые циклы. [14]
В пластах формации Флориссант встречается большое разнообразие растений: от крупных секвой до микроскопической пыльцы. Окаменелый лес является одной из главных туристических достопримечательностей памятника: около 30 сохранившихся пней. Это одни из крупнейших окаменевших пней в мире. [ нужна цитация ] Большинство пней было идентифицировано как принадлежащее Sequoia affinis , близкому родственнику современного прибрежного красного дерева ( S. sempervirens ). [20] Эти деревья могли достигать 60 м (200 футов) в высоту, пока их не убили лахары, перекрывающие доступ кислорода к их корням. Дендрохронологическое исследование колец деревьев показало, что возраст деревьев, когда они были убиты и захоронены, составлял 500–700 лет. Некоторые пни принадлежат покрытосеменным растениям . [6]
Формация Флориссан также известна своими окаменевшими листьями и отпечатками, которые они оставляют. Есть также образцы фруктов, семян, шишек и цветов, которые сохранились в бумажных сланцах формации. Большая часть листьев приходится на деревья и кустарники. Преобладающей палеофлорой являются покрытосеменные растения, но встречаются и хвойные. [6]
Некоторые шишки, листва и пыльца были идентифицированы как принадлежащие секвойям. Существуют явные различия в окаменелом материале Sequoia affinis и современных секвойях Калифорнии. Листва окаменелостей тоньше, а женские шишки меньше, чем у современных экземпляров. [6] В сланцевых пластах Флориссана было обнаружено более 130 видов пыльцы. Эти виды представляют собой образцы из множества различных местообитаний, расположенных вблизи озера и вокруг него, а также дальше по долине. [6]
Бентосные диатомеи являются доминирующим типом кремнистых водорослей, встречающихся в слоях. Их легко окаменеть из-за кремнеземной оболочки. В периоды вулканизма приток кремнезема из вулканического пепла приводит к цветению водорослей, что приводит к образованию водорослевых матов и исключительной сохранности окаменелостей. Флориссан важен тем, что это один из самых ранних известных примеров пресноводных диатомей. [14]
Большинство окаменелостей животных, найденных во Флориссане, являются беспозвоночными , но было обнаружено и множество экземпляров позвоночных . Учитывая такое большое количество видов, выявленных в этом месте, становится очевидным, что окружающая среда была идеальной для выживания большого количества животных в этом районе. Отличная сохранность этих животных дает представление об окружающей среде, в которой они выживали, а также о некоторых аспектах их поведения.
Окаменелости беспозвоночных Флориссанта — это членистоногие , такие как пауки, многоножки , насекомые и остракоды ; и моллюски, такие как моллюски и улитки. Из них наиболее важными, по-видимому, являются пауки и насекомые, более 1500 видов которых были идентифицированы в пластах ископаемых. [6]
Во Флориссане широко представлены паукообразные , в основном это большое разнообразие пауков. Были также возможные примеры сенокосцев и длинноногих папочек . Могут быть некоторые свидетельства существования галловых клещей , но полностью идентифицированных окаменелостей их тел пока не обнаружено. Одним из необычных особенностей пауков, обнаруженных в этом скоплении, является то, что они не со скрюченными ногами, а полностью вытянутыми. Это может указывать на то, что они умерли при более высокой температуре или кислой воде. [21] Насекомые, обитающие в пеплово-глинистых пластах, разнообразны и многочисленны. У поденок , стрекоз , стрекоз , кузнечиков , сверчков , кузнечиков , тараканов , термитов , уховерток , паутинок , цикад , змей , златоглазок , жуков , мух , комаров , бабочек , мотыльков , ос , пчел , муравьев и других насекомых . был найден во Флориссане. [22] Из них жуки являются наиболее разнообразными и доминируют по количеству экземпляров, найденных в виде окаменелостей. Около 38% экземпляров, найденных в ископаемых слоях, представляют собой разновидности жуков. Эти окаменелости представляют собой водных и наземных насекомых, что дает представление об экологии и биологии этой местности. [6]
Считается, что остракоды питались водорослями на дне озера. Большинство ископаемых образцов остракод происходят из сохранившихся панцирей или кормовых придатков. Пока описан только один вид остракод. Идентифицировано несколько пресноводных моллюсков, в том числе пресноводных и наземных. Самыми многочисленными моллюсками, обнаруженными во Флориссане, являются брюхоногие моллюски (улитки). [6]
Окаменелости позвоночных во Флориссане представляют собой преимущественно небольшие фрагменты неполных костей. Описано несколько видов позвоночных, в основном рыб, а также птиц и млекопитающих. Рыбы, обнаруженные на этом месте, включают боуфинов , присосок , сомов и пиратских окуней . Большинство из них, за исключением окуней, были донными обитателями, и многие из них терпимо относились к плохим водным условиям. Большинство рыб было обнаружено в одних и тех же слоях сланца, а не в других слоях сланца. Это может указывать на то, что в истории озера были более приемлемые времена для популяций рыб, чем другие времена. [6]
На грядках были обнаружены три экземпляра птиц, в том числе кукушка . Большая часть скелета была утрачена, но диагностических признаков, позволяющих идентифицировать птицу, все еще оставалось достаточно. Есть также примеры катеров и куликов . Другие птицы были описаны в ранней литературе XIX века, но точную идентификацию этих образцов провести невозможно из-за отсутствия информации. [6]
Млекопитающих в сланцах почти нет, пока обнаружен только один экземпляр небольшого опоссума . В нижних пачках аргиллитов имеются образцы сломанных костей лошади, бронтотера и ореодонта . Лошадь должна была быть маленькой, размером примерно с собаку среднего размера, с тремя пальцами на каждой ноге. Вся эта информация основана на полной нижней челюсти. Самым крупным млекопитающим, обнаруженным на данный момент, является бронтотерий , животное размером с слона с парой толстых рогов на макушке. Вся эта информация основана на фрагментированных позвонках и небольших кусочках зубной эмали. Ореодонты — вымершее семейство, напоминающее современных овец и свиней. Единственный экземпляр ореодонта представляет собой фрагмент челюсти. [6] Другие млекопитающие были описаны в формации по образцам зубов. Всего во Флориссане обнаружено и описано около дюжины таксонов млекопитающих. [23]
Удивительно, но во Флориссане, где их можно было бы ожидать, не было обнаружено ни рептилий , ни амфибий . Никакого объяснения отсутствия не было предложено, учитывая, что в музеях хранится около 40 000 экземпляров из этого места. Причиной может быть токсичность воды из-за вулканической активности, но есть документально подтвержденные случаи появления в озере водных животных. [6]
Ископаемые растения, и в частности их листья, были наиболее полезными источниками информации о палеоклимате во время отложения формации Флориссант. Растения в среднем менее устойчивы к климатическим изменениям, тогда как многие животные могут быть мобильными и реагировать на быстрые сезонные или ежедневные изменения. [24]
Сравнение ископаемых растений и листьев с современными аналогами позволяет сделать выводы о климате на основе физиологического и морфологического сходства. Один из лучших способов сделать это — изучить характеристики найденных листьев. Глядя на физиогномику или анализ внешнего вида на основе климатических факторов, средняя средняя температура (или MAT) оценивается примерно в 13 ° C, что намного теплее, чем современная MAT во Флориссане, составляющая 4 ° C. Также были оценки, что температура MAT составляла 16–18 ° C, на основе сравнения с ближайшими ныне живущими родственниками растений. Есть также признаки того, что сезонные изменения в этом районе были не такими большими, как в наше время. По оценкам MAT, основанным на пыльце, температура достигает 17,5 ° C, но пыльца, возможно, менее диагностична, чем листья. . [16]
Учитывая небольшой размер и особенности зубов, количество осадков в период от позднего эоцена до начала олигоцена оценивается примерно в 50-80 сантиметров в год с отчетливым засушливым сезоном. Это намного более влажно, чем средние 38 см, выпадающие в этом районе в наше время. Большая часть осадков выпала бы в конце весны - начале лета, а зимой выпадал редкий снегопад. [6]
Анализ годичных колец показывает, что среда, в которой росли секвойи во время отложения отложений, была даже более благоприятной, чем нынешний климат, в котором растут секвойи в Калифорнии. Средняя ширина колец, один год роста, больше, чем ширина секвой в центральной Калифорнии. [6] К концу эоцена глобальная температура начала снижаться. Однако этот эпизод глобального похолодания не указан в летописи окаменелостей Флориссана. [16]
Окаменелые водоросли и водные покрытосеменные указывают на то, что озеро было пресноводным и мелким. Возле ручьев и берега было много влаги, что позволяло расти пышной растительности. Однако дальше по склонам холмов была более приспособленная к засухе растительность. У подножия долины в ландшафте доминировали деревья (например, секвойи). Подлесок этого леса должен был состоять из более мелких деревьев и кустарников. Должен был произойти постепенный переход между различными средами обитания от подножия долины вверх по склонам холмов, с некоторым перекрытием между ними. [6]
Насекомые, обитающие в этом районе, также указывают на разные места обитания. Есть исключительно водные насекомые, такие как стрекозы, которые прожили бы всю свою жизнь на озере или рядом с ним. Между тем пчелы и бабочки предпочли бы больше открытых пространств на окружающих холмах и лугах. [21]
По ранним оценкам, высота слоев Флориссана составляла 300–900 метров, что намного ниже современной высоты 2500–2600 метров. Однако более поздние оценки, основанные на палеофлоре, показали, что высота эоцена была намного выше. Были предложены диапазоны от 1900 до 4100 метров. Это указывает на то, что глобальное изменение климата, а не тектоническое поднятие, будет основной причиной изменения окружающей среды в этом районе. [6] Фактическая высота области Флориссан во время эоцена все еще определяется. Хотя в большинстве анализов с использованием палеофлоры территория находится на более высокой высоте, чем в наше время, есть свидетельства того, что высота над уровнем моря была такой же низкой, как и в более ранних оценках. [25]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
Определения из Викисловаря
СМИ из Commons
Новости из Викиновостей
Цитаты из Wikiquote
Тексты из Wikisource
Учебники из Wikibooks
Ресурсы из Викиверситета