Национальный памятник окаменелости Флориссант - Florissant Fossil Beds National Monument

Национальный памятник окаменелости Флориссант
МСОП категория V (охраняемый ландшафт / морской пейзаж)
Национальный памятник окаменелости Флориссант (37356790971) .jpg
Дом пионеров, показывающий, как жили первые пионеры запада.
Карта расположения национального памятника Флориссант
Карта расположения национального памятника Флориссант
Карта расположения национального памятника Флориссант
Карта расположения национального памятника Флориссант
Место расположенияТеллер Каунти, Колорадо, Соединенные Штаты
Ближайший городФлориссан, Колорадо
Координаты38 ° 54′49 ″ с.ш. 105 ° 17′11 ″ з.д. / 38,91374 ° с.ш.105,28627 ° з.д. / 38.91374; -105.28627Координаты: 38 ° 54′49 ″ с.ш. 105 ° 17′11 ″ з.д. / 38,91374 ° с.ш.105,28627 ° з.д. / 38.91374; -105.28627[1]
Площадь5998 акров (24,27 км2)[2]
Авторизованный20 августа 1969 г. (1969-Август-20)
Посетители71763 (в 2017 году)[3]
ПравлениеСлужба национальных парков
Интернет сайтНациональный памятник окаменелости Флориссант

В Национальный памятник окаменелости Флориссант национальный памятник, расположенный в Округ Теллер, Колорадо. Это место славится многочисленными и прекрасно сохранившимися окаменелостями насекомых и растений, которые встречаются в аргиллитах и ​​сланцах Формация Флориссант. На основании аргонового радиометрического датирования формация эоцен (приблизительно 34 миллиона лет [4]) по возрасту и было интерпретировано как озерная среда. Окаменелости сохранились благодаря взаимодействию вулканического пепла с близлежащих Вулканическое поле Тридцать девять миль с диатомовыми водорослями в озере, вызывающими цветение диатомовых водорослей. Когда диатомовые водоросли упали на дно озера, все недавно умершие растения или животные были сохранены диатомовые водоросли падает. Тонкие слои глины и ила, перемежающиеся со слоями золы, образуют «бумажные сланцы», прекрасно сохранившиеся[5] окаменелости.

История

Название Флориссан происходит от французского слова «цветение». В конце 19 века сюда приезжали туристы и землекопы, чтобы понаблюдать за дикой природой и собрать образцы для коллекций и изучения. Окаменелый лес, который сегодня является одной из главных достопримечательностей памятника, потерял большую часть своей массы из-за того, что коллекционеры удалили большое количество окаменелое дерево с сайта.[6]В 1860-1870-е годы геологи впервые нанесли на карту эту территорию. Вскоре после этого палеонтологи начали собирать окаменелости для исследования.[7]В 1969 году после долгой судебной тяжбы между местными землевладельцами и федеральным правительством был основан национальный памятник «Флориссант». Сегодня парк принимает около 60 000 посетителей в год и является местом постоянных палеонтологических исследований.[7][8]

Геология

Аэрофотосъемка 2013 г.

В конце эоцена - начале олигоцена, примерно 34 миллиона лет назад, этот район представлял собой озерную среду с деревьями красного дерева. Подвал - это Протерозойский состаренный гранит Пайкс-Пик. Существует несогласие от гранита Пайкс-Пик до следующего блока, туфа Уолл-Маунтин.[9] Массовое несогласие вызвано эрозией, которая произошла во время поднятия современных Скалистых гор, Ларамидный орогенез.[10] Туф Уолл Маунтин образовался в результате большого извержения из далекого кальдера. Сама формация Флориссан состоит из чередующихся пластов сланцев, аргиллитов, конгломератов и вулканических отложений. Внутри формации Флориссан есть шесть описанных единиц: нижняя толща сланцев, нижняя пачка аргиллитов, средняя сланцевая пачка, пачка конгломератов покрышек, верхняя глина сланцев и верхняя пемза. Каждая из сланцевых толщ представляет собой озерную среду, состоящую из очень тонких сланцев, богатых окаменелостями, которые чередуются с туфами от извержений.[9] Нижний аргиллит был интерпретирован как среда ручья, а верхняя часть блока была лахар депозит. Аргиллиты отложились на дне долины, а не в озере. Разделение сланцевых отложений на не озерные отложения могло означать, что существовало два поколения озерных отложений. Лахарс который проходил через долину, мог перекрыть долину, что позволило образовать озеро. Затем в этом втором поколении озера отложились средние и верхние сланцевые толщи. Конгломерат кейпрока образовался, когда большой лахар прошел через долину и скапливался на дне озера.[6]

Ларамидский орогенез, который создал современные Скалистые горы, поднял область на запад с конца Меловой,[11] хотя точное время орогенеза обсуждается [10] В конце эоцена - раннем олигоцене вулканические эпизоды начали происходить к юго-западу от района Флориссан. Эти эпизоды извержения приведут к отложению пепла и других обломков вулкана в районе Флориссана, а вулканический материал станет одним из наиболее важных факторов в окаменелости растений и животных, которых так много в образовании. Бумажные сланцы, содержащие окаменелости, прослоены более крупными отложениями вулканического материала.[6][12]

Большинство пород, отложившихся после олигоцена и до плейстоцена, подверглись эрозии.[13][14] Большинство оставшихся единиц состоит из обломков выветрившегося гранита Пайкс-Пик, вулканических пород и грязи, которые были перенесены ручьями, протекавшими через этот район. Некоторые кости мамонта были обнаружены в этих единицах, и им было около 50 000 лет.[6]

Тридцать девять миль вулканического поля

Примерно в 25-30 километрах к юго-западу находится серия стратовулканов, похожих на современные вулканы, такие как Mt. Сент-Хеленс, периодически развивался и извергался. Называется Гаффи вулканический центр, в пределах большего Вулканическое поле Тридцать девять миль, вулкан будет иметь извержения, включающие купола, потоки лавы и пирокластические явления.[15][16] Пепел от этих событий будет осаждаться по всей территории, а лахары потекут по долинам. Осевший пепел создаст туф, а лахары - аргиллиты и конгломераты, которые встречаются в формации Флориссан. Флориссант отложился в палеодолине после того, как один из лахаров перекрыл палеодолину. В результате образовавшееся озеро станет размером 36 км.2.[7] Было два цикла озерных сред. Первое образовало нижнюю сланцевую толщу, а второе озеро создало среднюю и верхнюю сланцевую толщу.[6]В конце концов вулканы стали бездействующими и начали разрушаться. Со временем вулканы подверглись такой эрозии, что на поверхности больше не осталось явных следов. Вместо этого эрозионная поверхность эоцена - единственные остатки вулканов, которые пронизывали этот район.[14]

Окаменелости

Один из больших окаменелых пней в Национальном памятнике Флориссантские окаменелости [17]
Ископаемый цветок какао[17]

По иронии судьбы, вулканический материал, вызвавший столько разрушений, привел к сохранению окаменелостей в сланцах и аргиллитах формации Флориссан. Поскольку пепел оседал на ландшафте, он переносился водой через ручьи и лахары к озеру. Затем лахары покрыли подножие живущих в то время секвойи, и стволы деревьев стали более твердыми и окаменевшими. В результате перминерализации осадки, которые находились в грунтовых водах, протекали через стволы деревьев, заменяя исходное вещество кремнеземистыми минералами, а органическое вещество - кремнеземом. Этот процесс минерализации привел к сохранению пней деревьев.[6]

В самом озере вулканические отложения периодически откладывались в озеро либо в результате прямого отложения, либо в результате выветривания. Вулканический материал был богат кремнеземом. Жители озера в то время были диатомеи, оболочки которых также состояли из кремнезема. Приток большего количества кремнезема привел к цветению диатомовых водорослей в озере. Поскольку популяция диатомовых водорослей резко увеличилась, стресс от вулканических эпизодов в то же время вызвал массовую гибель местных биота. Когда растения и животные погибли, их листья и тела упали в озеро, и в конечном итоге на дне озера скопилось большое количество органического вещества. Этот процесс повторялся часто, возможно, ежегодно, так как сток дождевых осадков собирался в озере, вызывая циклические диатомовые водоросли цветет и отмирания. Цветение и отмирание диатомовых водорослей образовали слои пеплово-глинистых отложений, называемых куплетами, в результате чего образовалось множество тонких слоев. Каждый микрослой золы и глины был уплотнен путем наложения отложений с образованием «бумажных сланцев» (обычно толщиной от 0,1 до 1,0 мм). В этих бумажных сланцах можно найти наиболее хорошо сохранившиеся окаменелости. Основываясь на этой информации, было подсчитано, что озеро могло существовать от 2500 до 5000 лет, если пары диатомовых водорослей представляют собой годовые циклы.[12]

  • Окаменевший пень красного дерева с видимыми кольцами деревьев.

  • Выкопанный пень из красного дерева с придорожной доской.

  • Пень красного дерева с молодой сосной.

Палеофлора

Окаменелые листья сохранились до мельчайших деталей

В слоях формации Флориссан встречается большое разнообразие растений, от крупных секвойи до микроскопической пыльцы. Окаменелый лес - одна из главных достопримечательностей памятника. По оценкам, сохранилось около 30 пней. Это одни из самых больших окаменелых пней в мире. Большинство культей были идентифицированы как похожие на современные. секвойи, или секвойи. Эти деревья могли быть высотой 60 метров (198 футов), пока не были убиты лахарами, которые задыхали кислород для своих корней. Глядя на годичные кольца, можно сделать вывод, что возраст некоторых деревьев на момент их гибели составляет 500–700 лет. Некоторые пни принадлежат покрытосеменные.[6]

Формация Флориссан также известна своими окаменевшими листьями и отпечатками, которые они оставили. Есть также образцы фруктов, семян, шишек и цветов, которые сохранились в бумажных сланцах формации. Большинство листьев происходит с деревьев и кустарников. Доминирующая палеофлора - покрытосеменные, но есть и хвойные.[6]

Некоторые шишки, листва и пыльца были идентифицированы как происходящие от секвойи. Есть явные отличия в материале окаменелой секвойи от современных секвойи Калифорнии. Листва в окаменелостях тоньше, а женские шишки меньше, чем у современных образцов.[6]В сланцевых пластах Флориссана обнаружено более 130 видов пыльцы. Эти виды представляют собой образцы из многих различных местообитаний, которые были расположены рядом с озером и вокруг него, а также дальше по долине.[6]

Бентические диатомовые водоросли - это преобладающий тип кремнистых водорослей, встречающихся в грядках. Их легко окаменеть из-за их кремнеземных раковин. В периоды вулканизма приток кремнезема из вулканического пепла приводит к цветению водорослей, что приводит к образованию водорослевых матов и исключительной сохранности окаменелостей. Флориссант примечателен тем, что это один из самых ранних известных примеров пресноводных диатомовых водорослей.[12]

Фауна

Большинство окаменелостей животных, найденных во Флориссане, относятся к беспозвоночные, но многие экземпляры позвоночные были найдены. При таком большом количестве видов, идентифицированных в этом месте, становится очевидным, что окружающая среда была идеальной для выживания большого количества животных в этом районе. Великолепная сохранность этих животных дает представление об окружающей среде, в которой они выжили, а также некоторых аспектах их поведения.

Беспозвоночные

Окаменелости беспозвоночных Флориссана являются членистоногие, например, пауки, многоножки, насекомые и остракоды; и моллюски такие как моллюски и улитки. Из них наиболее значительными, по-видимому, являются пауки и насекомые, более 1500 видов которых были идентифицированы в окаменелостях.[6]

Palaeovespa florissantia ископаемое Оса, образует логотип национального памятника Флориссант "Ископаемые пласты"

Паукообразные Во Флориссанте хорошо представлены, в основном, большое разнообразие пауков. Также были возможные примеры уборщики урожая и папа длинные ноги. Могут быть некоторые доказательства галловые клещи, но полностью идентифицированных окаменелостей их тел еще не обнаружено. Один необычный аспект пауков, обнаруженных в этой формации, заключается в том, что они не находятся со свернутыми ногами, а вместо этого они полностью вытянуты. Это могло указывать на то, что они погибли в более теплой или кислой воде.[18]Насекомые, обитающие в ясенево-глинистых пластах, разнообразны и многочисленны. Поденок, стрекозы, стрекозы, кузнечики, сверчки, катидиды, тараканы, термиты, уховертки, веб-прядильщики, цикады, змея летит, златоглазки, жуки, мухи, комары, бабочки, моль, осы, пчелы, муравьи, и другие насекомые были найдены во Флориссанте.[19] Из них жуки наиболее разнообразны и преобладают по количеству экземпляров, обнаруженных в виде окаменелостей. Около 38% экземпляров, обнаруженных в окаменелостях, представляют собой разновидности жуков. Эти окаменелости представляют собой водных и наземных насекомых, что дает представление об экологии и биологии местности.[6]

Считается, что остракоды питались водорослями на дне озера. Большинство ископаемых останков остракод происходят из сохранившихся панцирей или кормовых придатков. К настоящему времени описан только один вид остракод. Было идентифицировано несколько пресноводных моллюсков, включая пресноводных и наземных. Самый многочисленный моллюск, обнаруженный в Флориссане, - это брюхоногие моллюски (улитки).[6]

Позвоночные

Окаменелости позвоночных во Флориссане представляют собой преимущественно небольшие фрагменты неполных костей. Было описано несколько видов позвоночных животных, в основном рыб, а также птиц и млекопитающих. Bowfins, присоски, сомы, и пиратские окуни. Большинство из них были обитателями дна, за исключением окуней, и многие были терпимы к плохим водным условиям. Большая часть рыбы была обнаружена в тех же слоях сланца, что и в других слоях сланца. Это может указывать на то, что на протяжении истории озера для популяций рыб было более терпимое время, чем в другие времена.[6]

В грядках были обнаружены три экземпляра птиц, в том числе кукушка. Большая часть скелета была потеряна, но все же было достаточно диагностических признаков, чтобы идентифицировать птицу. Также есть примеры ролики и кулики. Другие птицы были описаны в ранней литературе 19 века, но точная идентификация этих образцов невозможна из-за недостатка информации.[6]

Млекопитающие практически отсутствуют в сланцах, есть только один образец небольшого опоссум обнаружены до сих пор. В нижних слоях аргиллитов встречаются образцы сломанных костей лошади, бронто, и ореодонт. Лошадь была бы маленькой, примерно такой же большой, как собака среднего размера, с тремя пальцами на каждой ноге. Вся эта информация основана на полной нижней челюсти. Самое крупное млекопитающее, которое было обнаружено до сих пор, - это бронто, животное размером со 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 - фрагмент челюсти.[6] Другие млекопитающие были описаны в формации на основе образцов зубов. Всего около дюжины таксонов млекопитающих было обнаружено и описано в Флориссанте.[20]

Удивительно, но нет рептилии или же амфибии были записаны из Флориссана, где их и следовало ожидать. Никакого объяснения его нехватке предложено не было, учитывая, что в музеях хранится почти 40 000 экземпляров из этого места. Виной тому может быть токсичность воды из-за вулканической активности, но есть задокументированные случаи присутствия водных животных в озере.[6]

Палеоклимат

Ископаемые растения, и в особенности их листья, были наиболее полезными источниками информации о палеоклимате во время отложения формации Флориссан. Растения в среднем менее устойчивы к климатическим изменениям, тогда как многие животные могут быть мобильными и реагировать на быстрые сезонные или ежедневные изменения.[21]

Сравнение ископаемых растений и листьев с современными аналогами позволяет делать выводы о климате на основе физиологических и морфологических сходств. Один из лучших способов сделать это - изучить характеристики найденных листьев. Глядя на физиономию или анализ общего внешнего вида на основе климатических факторов, можно сделать вывод, что средняя средняя температура (или MAT) составляет около 13 ° C, что намного выше, чем современная MAT в Флориссанте, равная 4 ° C. Также были оценки, что MAT был между 16-18 ° C, основанный на сравнении с ближайшими живыми родственниками растений. Есть также признаки того, что сезонные изменения в этом районе были не такими значительными, как в наше время. Оценки MAT, основанные на пыльце, показывают, что температура достигает 17,5 ° C, но пыльца, возможно, менее диагностическая, чем листья. .[14]

Основываясь на небольшом размере и особенностях зубов, количество осадков в период от позднего эоцена до раннего олигоцена оценивается примерно в 50-80 сантиметров в год с отчетливым засушливым сезоном. Это намного влажнее, чем в среднем 38 см, выпадающих в этом районе в наше время. Большая часть осадков выпала бы в конце весны - начале лета, а зимой выпадал бы редкий снег.[6]

Анализ годичных колец показывает, что окружающая среда, в которой секвойи росли во время осаждения отложений, была бы даже более благоприятной, чем нынешний климат, в котором произрастают секвойи в Калифорнии. Средняя ширина кольца за один год роста больше, чем ширина секвойи в центральной Калифорнии.[6]К концу эоцена глобальная температура стала снижаться. Однако этот эпизод глобального похолодания не указан в летописи окаменелостей Флориссана.[14]

Палеохита

Окаменелые водоросли и водные покрытосеменные растения указывают на то, что озеро было пресноводным и мелководным. Возле ручьев и берега было много влаги, что позволяло расти пышной растительности. Однако дальше по склонам холмов была более засушливая растительность. У основания долины преобладали деревья (например, секвойи). Подлесок этого леса состоял бы из небольших деревьев и кустарников. Переход между различными средами обитания от основания долины до склонов холмов происходил постепенно, с некоторым перекрытием между ними.[6]

Насекомые из этой местности также указывают на разные места обитания. Есть исключительно водные насекомые, такие как стрекозы, которые всю свою жизнь прожили бы на озере или рядом с ним. Между тем пчелы и бабочки предпочли бы больше открытых пространств на окружающих холмах и лугах.[18]

Палеовысота

По предварительным оценкам, высота пластов Флориссана составляла 300–900 метров, что намного ниже современной отметки 2500–2600 метров. Однако более поздние оценки, основанные на палеофлоре, показывают, что высота в эоцене 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 в эоцене все еще определяется. В то время как большая часть анализа с использованием палеофлоры показывает, что площадь выше, чем в наше время, есть свидетельства того, что высота была такой же низкой, как и предыдущие оценки.[22]

Смотрите также

Формация Грин Ривер, такое же ископаемое, но более древнее пресноводное эоценовое образование в Скалистых горах Колорадо.

Рекомендации

  1. ^ «Национальный памятник окаменелости Флориссант». Информационная система географических названий. Геологическая служба США. Получено 8 августа, 2012.
  2. ^ «Распечатка площадей по состоянию на 31 декабря 2011 года». Отдел земельных ресурсов, Служба национальных парков. Получено 2012-05-13.
  3. ^ "Ежегодный отчет о посещениях мест отдыха NPS". Служба национальных парков. Получено 2018-04-09.
  4. ^ Макинтош, В. К. и др. (1992). Калибровка шкалы времени геомагнитной полярности последнего эоцена-олигоцена с использованием датированных 40Ar / 39Ar игнимбритов. Геология, т. 20, с. 459-463
  5. ^ Эрвин, Дайан М .; Луи, Синди. «Национальный памятник окаменелостей Флориссант, Колорадо». UCMP Беркли. Получено 29 июн 2015.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты Мейер, Х.В. Окаменелости Флориссанта. Вашингтон, округ Колумбия, Смитсоновские книги. 2003 г.
  7. ^ а б c Вич, С.В., Мейер, Х.В. (2008). История палеонтологии в ископаемых пластах Флориссант, Колорадо. Геологическое общество Америки, Special Paper 435, p. 1–18
  8. ^ Мейер, Х. В. и Вебер, Л. (1995). Национальный памятник окаменелости Флориссант: сохранение древней экосистемы. Камни и минералы, т. 70, с. 232-239
  9. ^ а б Фус А. и Ганнибал Дж. (1999). Геология национального памятника ископаемых пластов Флориссанта. Полевой справочник, 9 страниц
  10. ^ а б Стивен Т.А. (1997). Средне- и позднекайнозойское тектоническое и геоморфологическое развитие Переднего хребта Колорадо. Ассоциация геологов Скалистых гор, 1997, Путеводитель по переднему хребту Колорадо, стр. 115-125
  11. ^ Дикинсон, В. Р. и др. (1988). Палеогеографические и палеотектонические условия осадочных бассейнов Ларамидов в регионе Центральных Скалистых гор, Бюллетень Геологического общества Америки, т. 100, стр. 1023-1039
  12. ^ а б c Хардинг, И. К., и Чант, Л. С. (2000). Самоосаждающиеся диатомовые циновки как средства исключительной сохранности окаменелостей в ложах олигоценовых озер Флориссант, Колорадо, США. Геология (Боулдер), 28 (3), 195-198.
  13. ^ Чапин, К. Э. и Катер, С. М. (1983). Эоценовая тектоника и седиментация на плато Колорадо, Ассоциация геологов Скалистых гор, стр. 33-54
  14. ^ а б c d Грегори, К. М., и Чейз, К. Г. (1992). Тектоническое значение палеоботанически оцененного климата и высоты эрозионной поверхности позднего эоцена, Колорадо. Геология (Боулдер), 20 (7), 581-585
  15. ^ Чапин К. Э. и Эпис Р. С. (1964). Некоторые стратиграфические и структурные особенности вулканического поля Тридцать девять миль, Центральный Колорадо. Горный геолог, т. 1, с. 145-159
  16. ^ Wobus, R.A. et al. (1990). Геохимия высококалиевых пород из среднетретичного вулканического центра Гаффи, вулканического поля Тридцать девять миль, центральный Колорадо, Геология, т. 18, № 7, с. 642-445
  17. ^ а б Ископаемые клумбы Флориссанта. 2012. Служба национальных парков. 5 ноября 2012 г. http://www.nps.gov/flfo/index.htm
  18. ^ а б Тоен, Дж., Дена, М., Сезар, Р., и Герберт, В. (2012). Обстановка отложений и сохранение ископаемых насекомых; исследование образования позднего эоцена флориссант, Колорадо. Палайос, 27 (7), 481-488.
  19. ^ Мо, А. П., и Смит, Д. М. (2005). Использование дочетвертичного двукрылые как индикаторы палеоклимата. Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология, 221 (3-4), 203-214.
  20. ^ Уорли-Георг М. и Эберле Дж. Дж. (2006). Дополнения к фауне млекопитающих чадрона, цветочное образование, национальный памятник окаменелости цветущих окаменелостей, колорадо. Журнал палеонтологии позвоночных, 26 (3), 685-696
  21. ^ Ларсен, Д. (2000) Озерные отложения верхнего эоцена и олигоцена на юго-западе США, с акцентом на формации крид и флориссант. Исследования AAPG по геологии, т. 46, стр. 425-438
  22. ^ Мейер, Х. В. (2007). Обзор методов оценки палеотемпературного подъема по ископаемым флорам. Обзоры в Минералогии и геохимии, т. 66, с. 155-177

внешняя ссылка