Геология метроплекса Даллас – Форт-Уэрт - Geology of the Dallas–Fort Worth Metroplex

Даллас – Форт-Уэрт сидит выше Меловой -возраст слои в пределах ≈145-66 млн лет назад (миллион лет назад). Эти меловые отложения лежать над размытый Горы Уашита и Бассейн Форт-Уэрта, который был сформирован Ouachita Orogeny. Двигаясь с запада на восток в DFW Metroplex и вниз к Мексиканский залив, слои становятся все моложе. Меловые отложения очень полого (около 1 °) падают к востоку.

Меловые образования метроплекса Даллас-Форт-Уэрт

Геологическая карта и обозначенные геологические образования, которые лежат прямо под поверхностью в округе Даллас.

Меловые образования Техаса

Где DFW Metroplex находился во времена последнего суперконтинента, известного как Пангея.

Размещение тектонических плит и местоположение DFW около ≈94 миллиона лет назад

Меловые породы в DFW Metroplex разделены на более старую команчскую серию на западе и более молодую серию в заливе на востоке, как показано здесь.

Спутниковый снимок Далласа и Форт-Уэрт, Техас, снято спутником НАСА Landsat 7. Даллас составляет большую часть правой половины урбанизированной территории. Красный цвет - это зеленая территория вокруг DFW. Обратите внимание также на множество водоемов в этом районе.

Схематический разрез E-W, показывающий геологию под DFW Metroplex

X-разрез бассейна Восточного Техаса и проявление несогласия среднего мела, ответственного за запечатывание хорошо известного Восточного Техаса. нефтяной пласт формации Вудбайн

Структурные особенности, расположенные в Восточном и Центральном Техасе

Структурная и тектоническая история DFW Metroplex

Геология DFW Metroplex состоит из полого наклонных отложения в основном Меловой возраст, который также скрывает гораздо более древнюю геологическую летопись. Отложения старше мелового периода можно найти только на поверхности в крайней западной части метроплекса DFW, в районе вокруг Уэтерфорд, Техас. Древние складчатые горы, образованные Ouachita orogeny 300 миллионов лет назад в восточной части Метроплекса. Эти древние горы были уменьшены эрозией и рифтинг связано с открытием Мексиканский залив в Юрский а затем были погребены под более молодыми отложениями мелового периода. Хотя корни горы Уашита не видны в DFW Metroplex, поскольку они похоронены, их все же можно распознать по скважинам и другим данным. В западном Техасе, недалеко от Марафона, горный хребет появляется на поверхности и известен как Марафонский подъем. К северу от DFW Metroplex корни гор можно идентифицировать в юго-восточной части Оклахомы как Арбаклские горы, сильно выветренные из первоначальной обширной горной цепи.

В Марафон -Уашита -Аппалачи -Варискан кордильеры, которые простирались через центральный Техас, вокруг Арканзаса, через Аппалачи и в конечном итоге на восток Европа, произошло, когда суперконтиненты Пангея и Лавруссия столкнулся, чтобы сформировать Пангея в позднем палеозое ≈300 млн лет. Зона деформации, известная как Уачитас отмечает зону слабости, которая использовалась, когда Мексиканский залив открыт около 165 млн лет назад, в Юрский время.

Самые старые скалы в Техасе датируются Докембрийский в частности Мезопротерозойский им около 1600 миллионов лет, и они отмечают южную границу Североамериканский кратон. Эти скалы в основном погребены под Фанерозой отложений, но обнажены в Llano область, где ранее докембрийский огненный и метаморфический скалы были подняты и обнажены на поверхности.

В Бассейн Форт-Уэрта который залегает под меловыми отложениями к западу от Даллас сформированный как форланд-бассейн во время орогенеза Уашиты. Горизонтальное укорочение вызвано изостазия при изгибе согнуть литосфера. Изогнутая литосфера к западу от гор Уашита привела к образованию чашеобразной депрессии, известной как форланд-бассейн, сохраняя Миссисипец отложения Barnett Shale и другие Палеозой отложения; эти отложения в основном сформировались до пангейского столкновения. Значительные депозиты углеводороды Такие как натуральный газ имеют экономическое значение, как видно из таких образований, как Barnett Shale.

Пангея начала распадаться во время Триасовый ≈225Ма. Рифтинг затронули регионы, которые стали центральной Атлантикой (между Северной Америкой и Африкой) и Мексиканским заливом примерно в то же время. Этот рифтинг создал расходящаяся пластина маржа, которая будет играть неотъемлемую роль в будущих геологических процессах. Рифтинг, который включает растяжение ранее существовавшей земной коры и мантии литосферы, был инициирован существованием достаточного горизонтального девиаторного напряжения растяжения, которое разрушило литосферу. В конце концов рифтинг уступил место распространение морского дна в Атлантике и Мексиканском заливе в середине Юрский, около ≈165 млн лет. Расширение морского дна - это место, где создается новая океаническая литосфера. апвеллинг материала, в отличие от рифтинга, где он связан только с растяжением коры. Конвекция течения в подлитосферной мантии являются движущими механизмами, которые привели к расширению морского дна. Новая литосфера образуется, когда эти ячейки выносят на поверхность горячий материал под океанскими хребтами. Как новый литосфера двигаясь горизонтально от хребтов, новая кора, добавленная к Мексиканскому заливу и Атлантике, заставила континенты Северной Америки и Южной Америки раздвинуться. Распространение морского дна в Мексиканском заливе прекратились к началу мелового периода и распространение сместилось в прото-Карибский регион.

Примерно к 110-85 млн лет назад во всем мире наблюдалось колебательное увеличение скорости расширения дна океана. Увеличение количества базальт попадание в океан вызвало вытеснение воды из океанических бассейнов, что привело к повышению уровня моря, затоплению побережья окраины Техаса и других прилегающих континентов по всему миру. Значительное повышение уровня моря, которое произошло из-за возникновения колебаний, известно как сеноманский период. нарушение, которая является наиболее известной и последней крупной трансгрессией в меловом периоде. Распространение дополнительной магмы согревало воду в океане и создавало благоприятные условия для известковый -оболочечные организмы, которые после смерти опустились на дно океана, создавая толстые отложения известняк. Помимо вытеснения воды, увеличение закачиваемой магмы подняло CO₂ уровень примерно в 2-6 раз превышает текущий уровень. Это увеличение вместе с дополнительным образованием корки привело к повышению глобальной температуры, что также сыграло важную роль в будущем развитии различных формаций мелового периода. Когда скорость расширения морского дна замедлилась около ≈85 млн лет назад, то же самое и с базальтовый материал, брошенный в океан, вызвал первоначальное вытеснение воды. Как видно из DFW Metroplex, меловые породы, отложившиеся в это время, находились под непосредственным влиянием повышенной скорости распространения морского дна.

Среда осадконакопления пород DFW Metroplex

Метроплекс DFW простирается через полосу обнажений с севера на юг шириной 100 километров (62 миль). Меловой отложения. Форт-Уэрт на западе аккуратно застроен Раннемеловой период (Comanche Series) и Даллас на востоке построен на Поздний мел (Серия залива) отложения. Меловые породы серии команчи откладывались на интервале 20 миллионов лет. Осадки, отложившиеся в течение этих 20 миллионов лет, ограничены границей последовательности и определяются основным регресс в конце. Временные рамки серии команчей составляют ≈118-98 млн лет назад и ответственны за формирование групп Тринити, Фредсрикберга и Васита. Все эти три группы лежат к западу от Балконы разлом Зона и простираются немного к западу от Weatherford к востоку от Форт-Уэрта. Группа компаний Trinity наиболее известна благодаря Глен Роуз Формирование, которое находится внутри него. Слои формации Глен Роуз толщиной 40–200 футов состоят из известняка с чередующимися слоями, состоящими из глины, мергеля и песка. Среда осадконакопления Глен-Роуз была от мелководья до побережья. Эта береговая среда в конечном итоге принесла Глен Роуз известность, поскольку в конечном итоге сохранила следы динозавров. Этот процесс будет происходить при жизни земной существа будут бродить и искать пищу у береговой линии. Делая это, они оставляли следы и дорожки, которые в конечном итоге сохранялись за счет осаждения грязи на следах и поверх них. В конце концов, на поверхностях слоев бурового раствора будет отложено больше пластов, и по существу будет построена временная капсула на 100 миллионов лет. след окаменелости. Со временем выветривание, вызванное водой и ветром, привело к эрозии вышележащих отложений и обнажению следов, и отсюда причина того, почему следы динозавров присутствуют в Глен-Роуз. Государственный парк долины динозавров.

Меловые образования, расположенные от востока Форт-Уэрта к востоку от Далласа, являются частью Персидского залива. Восточное развитие формаций идет с запада на восток, которые также медленно молодеют в возрасте от ≈97 млн лет до 66 млн лет. Заливская серия известна сеноманом-туроном. нарушение которые отложили среднемеловые образования в DFW Metroplex. Галфийская серия состоит из трех групп, от самой старой до самой молодой: Дакота, Колорадо и Монтана. Первой из серии Gulfian является формация Woodbine, которая находится в группе Dakota и сформирована в высокоэнергетической среде осадконакопления, поскольку она состоит в основном из крупных окатанных кварцевых отложений. В формации Вудбайн присутствуют морские и наземные отложения и окаменелости, включая последних известных динозавров в этой части Техаса, датируемые примерно ≈96 млн лет назад. В Woodbine колеблется в толщине 175–250 футов и увеличивается к северу. Терригенный осадки, которые выветрились из палеозойских пород, и слабометаморфизованные осадочные породы из гор Уачита в Оклахоме составляют большую часть Вудбайна.

Преступления продолжали происходить после отложения Woodbine, и создал Colorado Group, которая первой создала Игл Форд Сланец который находится прямо под западным Далласом. Сланец Игл-Форд имел глубину уровня моря около ≈100 м или 330 футов и располагался примерно в 20–50 км от берега. Среда осадконакопления в нижних слоях была низкоэнергетической и слегка аноксический параметр. Эта бескислородная обстановка в более глубоких водах океана является результатом нескольких факторов, включая повышенный глобальный уровень CO2, более высокий уровень моря, повышенную органическую продуктивность и разложение,^[1] Миланковича цикличность,^[2] и ограниченные термохалинные токи в Западный внутренний морской путь.^[3] Нижняя часть Eagle Ford состоит из богатых органическими веществами, пиритный, и ископаемый морской сланец, который отмечает максимальную поверхность затопления или пик самой глубокой воды в его отложениях. Разные фауна То, что присутствовало в Eagle Ford, предполагает, что вода была спокойной и находилась в пределах световой зоны. Небольшой участок Eagle Ford, состоящий из тонкой толщи известняка между сланцами, известен как Kamp Ranch. Небольшой регрессивный высокий уровень сформировал это карбонат слой к вершине Eagle Ford, который известен своими высокоэнергетическими характеристиками, которые он отображает, такими как следы ряби от штормовых волн и переслаивания углеродистых алевролиты. Общая толщина безраздельной группы Eagle Ford составляет около 200–300 футов.

Уровень моря поднялся еще выше во время этого масштабного трансгрессивного явления, которое помогло сформировать 300–500 футов толщиной. Остин Мел, около ≈89-85мя. Формация Остин состоит из перекристаллизованных ископаемых, переслаивающихся известняков и мергелей. Обнажения мела Остина в основном наблюдаются в карьерах, выемках дорог и руслах ручьев, где вода выветрила верхний слой почвы. Мел Остин - известная белая скала, которую город Даллас сидит дальше. Вулканический пепел присутствует в меле Остина и был нанесен ветром из далекого извержения. вулканы и извержение вулканических вторжений около 86 млн лет назад. Эти извержения произошли вдоль полосы протяженностью 250 миль и шириной 50 миль. подводные вулканы, которые расположены в современном южно-центральном Техасе. Этот пояс вулканов совпадает с трендом зоны разлома Балконес и известен как вулканическая провинция Балконес. Из того, что состояло из этих древних вулканов, видно только в нескольких местах, поскольку большинство из них были похоронены группами Остина и Тейлора и теперь находятся под землей. Присутствие этого вулканизма во время отложения мела Остина коррелирует с Ларамидная орогенез. Уровень моря повысился для создания подходящих условий для отложения мела Остина, что также совпадает с максимальной протяженностью Внутренний морской путь мелового периода. Глубина отложения Остинского мела составила ≈250 м или 820 футов воды. Формация Остин-Чок заполнена микроорганизмами, известными как кокколиты, и являются продуктом теплых вод, вытесненных в то время из-за увеличившегося распространения морского дна.

На вершине Остинского мела находится несколько различных слоев пластов, известных как формация Тейлора. Отложение пластов Тейлора отмечает точку евстатический регресс, который продолжался до конца мелового периода. Озан Марл - это первый слой, лежащий на меле Остина, и его можно найти под городом Ричардсон и Гарланд. Озанский мергель состоит из известковистой слюдистой глины с увеличением ила и песка к вершине. Окружающая среда, в которой происходило отложение мергеля Озана, все еще находилась в относительно глубоководной морской среде с низким энергопотреблением, но после падения уровня моря в осадках преобладали илы. Толщина мергеля Озана составляет около 500 футов, и здесь можно найти морские мега-ископаемые. На вершине мергеля Озан есть два тонких пласта, известные как песчаник Вулф-сити и мел Пекан-Гэп. Песчаник Вулф-Сити известен в городе Рокволл, Техас за его дайки песчаника, которые выступают на поверхность и дают поверхностное выражение стены, построенной из скал. На самой вершине реки Тейлор находится 300-футовый участок мергеля, известный как Марлбрукский мергель.

Последние слои мелового периода, которые также отложены непосредственно над формацией Тейлора и обнаружены к востоку от Далласа, являются пластами Наварро. Кровати Наварро отражают бескислородные воды в то время из-за сланец присутствуют и являются результатом повышенной вулканической активности в юго-западной части США. В конце отложения формации Тейлора эвстатическая регресс понизил уровень моря до нынешней береговой линии Мексиканского залива. Эта всемирная регрессия знаменует замедление распространения морского дна и ограничивает Персидскую серию границей последовательности. В западной части страны Ларамидный орогенез Скалистые горы начали приспосабливаться к горизонтальному сокращению за счет подъема по сравнению с предыдущим укладыванием складчатости и надвига. Также в это время около 66 миллионов лет назад произошло крупное вымирание, в том числе динозавров, которое, как полагают, было вызвано падением метеорита в Мексику с побережья. Полуостров Юкатан. Все эти события знаменуют собой конец важного для Техаса времени, особенно DFW Metroplex, и принесли новую Эру и Период, известные соответственно как Кайнозойский и Палеоген.

Окаменелости

Людям нравится искать окаменелости в скалах вокруг Далласа.

Самые старые окаменелости в метроплексе DFW можно найти в парке ископаемых минералов Уэллс на северо-западе Форт-Уэрта. Здесь прекрасная возможность увидеть и собрать хорошо сохранившиеся Пенсильванский морские окаменелости, такие как морские лилии и брахиоподы. Возраст этих окаменелостей составляет чуть более 300 миллионов лет.

Остатки динозавров и морских рептилий позднего мелового периода, такие как Мозазавр найдены. Один вид мозазавров был назван в честь города: Далласавр Turneri.^[4]

Государственный парк долины динозавров расположен в Глен Роуз, штат Техас, по адресам 67 и 144, к юго-западу от Форт-Уэрта. В государственном парке «Долина динозавров» находятся одни из наиболее хорошо сохранившихся следов динозавров в мире. Следы оставили плотоядные тероподы и травоядные зауроподы.

Формация Вудбайн, расположенная между Далласом и Форт-Уэртом, состоит из морских и наземных окаменелостей, таких как конкреции и следы окаменелостей, включая последних известных динозавров в этой части Техаса. Прямо к востоку от Woodbine находится Eagle Ford, где окаменелые зубы акулы, плезиозавры, крабов и мелких морских ящериц Кониазавр можно найти. Северо-западный квадрант петли I-20 и 408 изобилует акульими зубами. Непосредственно к востоку от 408 на бульваре Киест находится большая часть сланцевого камня Игл-Форд, выходящая на поверхность ниже мела Остина, где часто можно найти окаменелые зубы акулы. Прямо под Далласом, аммониты иногда встречаются, хотя и редко. Зубы акулы присутствуют и в основном их легко найти в уплотненных зонах вместе с раковинами моллюсков (Иноцерам ), который также может быть найден в Остине Мел. Хотя невооруженным глазом его нельзя увидеть, Остин Чок включает в себя миллионы кокколиты, или окаменелые водоросли.

Река Тринити

В Река Тринити сыграл важную роль в формировании DFW Metroplex. Даллас был расположен у лучшего брода, ниже по течению от того места, где Вязь-Вилка сливается с основным потоком, где река течет на юго-восток через мел. Это обеспечивало место, где путешественникам нужно было пересечь реку только один раз, в месте с относительно твердыми берегами и дном. Это было лучшее место для перехода через Троицу с самых первых дней, лучшее для бродов, переправ и мостов. В дни Республика Техас, Метроплекс DFW был в основном необитаем европейцами, но поселенцы начали искать свой путь на север в 1840-х годах. Маршрут на север, естественно, шел по невысоким холмам и пологим гребням меловых холмов Остина до речного брода, который вскоре стал Далласом. Будущее место Далласа выбрали Джон Нили Брайан как место для его торгового поста, чтобы не пропустить перевозить что он действовал на переправе.

На Даллас также незначительно повлияли гораздо более молодые геологические образования, отложенные более старой, более энергичной рекой Тринити. Северное полушарие Ледниковый период произошло в Плейстоцен время, когда континентальный ледяной покров достиг юга как Канзас вовремя Дориллинойский этап. Террасы плейстоцена повлияли на развитие Далласа, обеспечив богатую аллювиальную почву и возвышающуюся водоносный горизонт, действительно очень полезно в первые годы. Центр города Даллас построен на нескольких террасах, слегка возвышающихся на восток от реки Троицы.

Качество воды

У DFW Metroplex было дополнительное, хотя и неуловимое, геологическое преимущество. Тринити не подходит для плавания на лодках, но отлично подходит для питья. Вода в реке Тринити лучше, чем в любой из более крупных рек на севере и юге, Красная река и Река Бразос. Более крупные реки длиннее и текут по соленым. Пермский период отложения, хорошо к западу от истока Троицы. Следовательно, вода Троицы более сладкая, чем большая река Бразос или Красная река. Рядом с пресной водой жить лучше и легче, и этот простой факт помог DFW процветать по сравнению с поселениями на более крупных реках на севере и юге. Поскольку Троица не подходит для судоходства, Метроплекс не мог стать большим городом до прибытия железной дороги, что произошло в начале истории Метроплекса, в начале 1870-х годов. (Видеть: История Далласа, штат Техас (1874-1929) ) Метроплекс Даллас-Форт-Уэрт, таким образом, действительно является современным мегаполисом, потому что он не мог быть настолько большим, пока механические транспортные системы не сделали недостаток Тринити в речном судоходстве незначительным.

внешняя ссылка

[1] Шлангер, С.О. and Jenkyns, H.C., 1976, Аноксические явления в океане мелового периода: причины и последствия: Geologie en Mijnbouw, т. 55, стр. 179–184.

[2] Mitchell et al. (2008)

[3] Артур М.А., Шлангер С.О., Дженкинс Х.С., 1987, Сеномано-туронское океаническое аноксическое событие, II. Палеоокеанографический контроль производства и сохранения органических веществ: Специальные публикации Лондонского геологического общества, т. 26, с. 401-420.

[4] "Южный методистский университет - SMU и Далласский музей естественной истории объявляют о пропаже ископаемых звеньев Далласавр В архиве 2007-02-20 на Wayback Machine. "Первоначально опубликовано 15 ноября 2006 г. Проверено 28 февраля 2007 г.

[1]

[2]

[3]

[4]