Basen Orkadyjski - Orcadian Basin

Orcadian Umywalka jest sedymentacyjny o dewońskiej wieku które powstaje głównie w wyniku ekstensjonalnych tektoniczne w północno Szkocja po zakończeniu Orogeneza kaledońska . Przez część swojej historii zbiornik był wypełniony jeziorem znanym obecnie jako Jezioro Orcadie . W tym jeziornym środowisku zdeponowała się sekwencja drobno osadzonych skał osadowych, zawierających dobrze zachowane skamieniałości ryb, z naprzemiennymi warstwami mułowca i gruboziarnistego mułowca do bardzo drobnego piaskowca. Te płyty chodnikowe łatwo pękały wzdłuż podłoża i były używane jako materiał budowlany od tysięcy lat. Złoża Basenu Orkadyjskiego stanowią część Starego Czerwonego Piaskowca (ORS). Określenia litostratygraficzne dolny, środkowy i górny ORS niekoniecznie jednak muszą dokładnie odpowiadać osadom z niższego, środkowego i górnego dewonu, ponieważ obecnie wiadomo, że podstawa ORS znajduje się w sylurze, a szczyt w karbonie .

Stopień

Dokładny zasięg Basenu Orkadyjskiego jest niepewny z powodu późniejszych efektów tektonicznych i pochówku pod młodszymi osadami, ale wiadomo, że dotarł on od południowego wybrzeża Moray Firth do Wysp Szetlandzkich na północy i od Strathy na wybrzeżu Caithness w na zachodzie, do Outer Moray Firth i East Shetland Platform na wschodzie, gdzie potwierdzają to odwierty do poszukiwań węglowodorów . Osady kontynentalne w tym samym wieku są również znane z pola naftowego Clair na zachód od Szetlandów i zostały wstępnie zidentyfikowane w zachodniej części basenu Orkney. Powiązanie Basenu Orkadyjskiego z basenami dewonu zachodniej Norwegii i wschodniej Grenlandii nie jest znane szczegółowo. Na południu dorzecze może ciągnąć się prawie tak daleko na południe, jak uskok graniczny Highland , łącznie z pół-grabami w Turriff i Rhynie .

Otoczenie tektoniczne

Zasięg Basenu Orkadyjskiego od odwiertów do odkrywania i morskich poszukiwań węglowodorów
Złoże ryb Sandwick w pobliżu Stromness , zdeponowane w najgłębszym, najbardziej rozpowszechnionym i najdłużej utrzymującym się jeziorze w basenie
Grube piaskowce rzeczne z epoki Givetian widoczne w klifach na zachodnim wybrzeżu Hoy
Warstwa Tuff w Eday Sandstone w pobliżu Houton Head, Mainland, Orkney

Podobnie jak baseny dewońskie Norwegii i Wschodniej Grenlandii, basen orkadyjski znajduje się w całości na obszarze dotkniętym przez zgrubienie skorupy ziemskiej podczas orogenezy kaledońskiej. Rozpoznanie uskoków ekstensyjnych w różnych skalach na tych obszarach w tym samym czasie, co osadzanie, doprowadziło do sugestii, że baseny te odzwierciedlają grawitacyjne zapadanie się tej zagęszczonej strefy. Inne modele tektoniczne sugerują, że główną przyczyną formowania się basenu był międzywymiarowy, sinistralny (lewostronny) ruch ślizgowy na uskoku Great Glen Fault , który przechodzi przez środek basenu. Ciągłość pasów facji środkowego dewonu w poprzek śladu strefy uskokowej, po uwzględnieniu późniejszej reaktywacji uskoku Great Glen w sensie prawnym, została wykorzystana do argumentowania przeciwko poślizgowi uderzeniowemu podczas sedymentacji. Jednak wypiętrzenie bloku zawierającego późne żyły granitowe w obrębie kompleksu piwnicznego Moine w Easter Ross , którego intruzję datuje się na najwcześniejsze eifelskie, przed osadzeniem leżących powyżej osadów środkowego dewonu, świadczy o pewnej ciągłej aktywności wzdłuż tej struktury do środka Okres dewonu.

Rozwój

Wczesny dewon

Dowody z lądu w Easter Ross i na morzu w Inner Moray Firth pokazują, że w tym czasie utworzyła się seria izolowanych półgrabów wypełnionych mieszaniną gruboziarnistych, często zlepionych osadów, połączonych z bogatymi w związki organiczne łupkami jeziornymi, takimi jak te odsłonięte. w Strathpeffer .

Środkowy dewon

Sedymentacja podczas środkowego dewonu obejmowała cały obszar basenu orkadyjskiego z tylko lokalnie odsłoniętymi wzlotami piwnic, takimi jak w pobliżu Stromness na Orkadach. We wczesnej części tego okresu, w przybliżeniu równoważnej całemu Eifelowi i wczesnemu Givetianowi , powstało duże jezioro, które czasami pokrywało większość dorzecza. Regularne zmiany w jego głębokości i zasięgu, które zostały powiązane z cyklami Milankovitcha , doprowadziły do ​​wyraźnej cykliczności w sekwencji. Na etapie głębokiego stałego jeziora w typowym cyklu zwykle występuje laminit, składający się z naprzemiennych warstw klastycznych, węglanowych i organicznych warstw klastycznych, węglanowych i organicznych, które są uważane za reprezentujące roczne zmienne . Gdy jezioro staje się płytkie i staje się efemeryczne, sekwencja składa się z naprzemiennych mułów i drobnych piaskowców, często z pęknięciami mułowymi, ukazującymi powtarzające się okresy wysychania. Rozwój jeziora osiągnął punkt kulminacyjny w jednym bardzo głębokim, a szczególnie gęstym i rozległym interwale jeziornym Achanarras Fish Bed Member. Jezioro w tym czasie obejmowało obszar co najmniej 50 000 km 2 przy maksymalnej szacowanej głębokości co najmniej 100 metrów. Z fauny ryb kopalnych zachowanych na jednym poziomie w tej jednostce wiadomo, że była ona szczególnie zróżnicowana i rozpowszechniona. Ten przedział jest również znany jako Sandwick Fish Bed Member na Orkadach i szereg innych równoważnych ławic ryb na Szetlandach i po południowej stronie Moray Firth. Gęsty odcinek jezior w podobnym wieku występuje również we wschodniej Grenlandii. Ten głęboki przedział Jezioro jest stary jak późnym eifel i jest skorelowany z globalnym Kacak Event z niedotlenienia morskiego , co wiązało się ze znacznymi wymierania. Wzrost wielkości jeziora tłumaczy się intensyfikacją systemu monsunowego. Jednostka ta dzieli sekwencję płyt chodnikowych na dwie części znane regionalnie jako formacje dolnego i górnego orkadyjskiego flizu.

W środkowym Giwecku dominujące środowisko jeziora ustąpiło miejsca głównie warunkom rzecznym, a główny typ osadów zmienił się z płyt chodnikowych na piaskowce. W części dorzecza sekwencja składa się prawie w całości z piaskowców, głównie pochodzenia rzecznego, takich jak Dunnet Head i Hoy Sandstones. W innych miejscach, na przykład na Orkadach w grupie Eday , sekwencja wykazuje większą różnorodność z dużymi interkalacjami margli i płyt chodnikowych, oznaczających lokalny powrót warunków jeziornych. Istnieją lokalne dowody na to, że warunki morskie wpływają na basen w jednym z tych okresów, na co wskazuje obecność skolekodontów (morskich skamieniałości) w formacji Eday Marl. To i inne późniejsze inwazje morskie zostały skorelowane z globalnymi wysokimi poziomami mórz, rozpoznanymi wcześniej od środkowego do górnego dewonu stanu Nowy Jork , w tym wydarzeniami taghanicznymi, Genundewa, Middlesex i Rhinestreet.

Na Orkadach skały wulkaniczne znajdują się w dolnej części Grupy Eday. Tworzą one izolowane ekspozycje o różnym składzie chemicznym, wskazujące na zmianę źródła magmy z silnego wpływu z wcześniejszej subdukcji na alkaliczne bazalty, zwykle kojarzone z ekstensjonalną tektonią . Dewon Zachodniego Kontynentu na Szetlandach zawiera więcej skał wulkanicznych, a górny środkowy dewon jest tam naruszony przez granit piaskowy z późnego dewonu.

Od późnego dewonu do wczesnego karbonu

Późniejsza historia Basenu Orkadyjskiego jest znana tylko z danych ze studni na morzu, ponieważ najmłodszy znany dewon jest późnym Givetianem. Dobrze dane pokazują, że styl depozytów pozostał podobny w całym późnym dewonie i we wczesnym karbonie.

Późniejsze efekty

Oryginalna forma Basenu Orkadyjskiego została zmodyfikowana przez szereg późniejszych wydarzeń tektonicznych. W późnym karbonie basen został częściowo odwrócony podczas reaktywacji prawoskrętnej systemu Great Glen Fault. Spowodowało to powszechne fałdowanie i lokalne uskoki ciągu na małą skalę . W okresie permo-triasowym i jurajskim nastąpiła seria szczelin, podczas których uformowały się wewnętrzne i zewnętrzne baseny Moray Firth. W okresie wczesnej kredy i ponownie w kenozoiku obszar ten został podniesiony i zerodowany. Uskok Great Glen został reaktywowany po wczesnej kredzie, prawdopodobnie w sensie sinistralnym przez analogię z połączonym uskokiem granicznym murów, chociaż dokładny czas nie jest znany.

Paleogeografia

Krajobraz składał się z zaokrąglonych wzgórz utworzonych ze starszych skał metamorficznych i magmowych . Jeziora różniły się od czasu do czasu pod względem głębokości i zasięgu, czasami docierając do zboczy wzgórz, a czasem cofając się, tak że mogły tworzyć się równiny zalewowe rzek. Stromatolity można znaleźć w Stromness, co wskazuje, że jezioro było czasami zasolone. Lokalnie skolekodonty (morskie mikroskamieniałości) zostały znalezione w Eday Marl, co sugeruje przynajmniej tymczasowe połączenie z morzem. Wzgórza były pozbawione roślinności. Teren nie został skolonizowany przez duże rośliny, jak ma to miejsce obecnie, więc erozja byłaby raczej szybka i prawdopodobnie sezonowa, podobnie jak produktywność jezior. Znajduje to odzwierciedlenie w węglanach głębokiego jeziora, które wykazują bardzo cienkie laminaty , interpretowane jako wargi .

Skamieniałości

Fauna

Ryby żyjące na brzegu jeziora wypływałyby do środka, następnie tonęłyby i były chronione w warunkach beztlenowych panujących na głębokości. Achanarras kamieniołomu niedaleko Thurso przyniosła najobszerniejsze faunę ryb i co najmniej jeden przykład wszystkim następujące grupy zostały tam znaleźć.

Flora

Znaleziono bardzo niewiele szczątków roślin i żadnego in situ. Istnieją dowody na aktywność glonów i bakterii.

Znaczenie gospodarcze

Kamieniołom płyty chodnikowej niedaleko Thurso w Caithness

Facje chodnikowe z ciągu jeziornego środkowego dewonu stanowiły lokalny materiał budowlany co najmniej od neolitu . Domy w Skara Brae , grób w Maes Howe , Pierścień Brodgara i Stojące Kamienie Stennessa zostały zbudowane z płyty chodnikowej. Wydobywanie płyty chodnikowej stało się ważnym przemysłem w XVIII wieku, szczególnie w Caithness. Płyty chodnikowe z Caithness były eksportowane na cały świat i nadal są produkowane, choć w mniejszych ilościach.

Sekwencja jeziorna działała również jako skała źródłowa ropy , odpowiadając, przynajmniej częściowo, za gromadzenie się ropy na polu Beatrice w Inner Moray Firth.

Zobacz też

Bibliografia

  • Gould, Stephen Jay, redaktor naczelny (1993) The Book of Life . Londyn: Ebury Hutchinson ISBN   0-09-177749-6