Оркадский бассейн
Оркадский бассейн — осадочный бассейн девонского возраста , образовавшийся главным образом в результате тектоники растяжения на северо-востоке Шотландии после окончания каледонской складчатости . На протяжении части своей истории бассейн был заполнен озером, ныне известным как озеро Оркади . В этой озерной среде отложилась последовательность тонкослоистых осадочных пород, содержащих хорошо сохранившиеся окаменелости рыб, с чередующимися слоями аргиллита и грубого алевролита и очень мелкого песчаника. [ 1 ] Эти плиты легко раскалываются по подстилке и использовались в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий. [ 2 ] Отложения Оркадского бассейна образуют часть старого красного песчаника (ORS). Литостратиграфические в термины нижний, средний и верхний ORS, однако, не обязательно точно совпадают с отложениями нижнего, среднего и верхнего девона, поскольку теперь известно, что основание ORS находится в силурийском периоде , а верхняя часть - каменноугольном . [ 3 ]
Степень
[ редактировать ]Точная протяженность Оркадского бассейна неизвестна из-за более поздних тектонических эффектов и захоронения под более молодыми отложениями, но известно, что он простирался от южного побережья Морей- Ферт до Шетландских островов на севере и от Страти на побережье Кейтнесса в на западе - до Внешнего Морей-Ферт и Восточной Шетландской платформы на востоке, где это подтверждено разведочными скважинами на углеводороды. [ 4 ] Континентальные отложения того же возраста известны также на месторождении Клер к западу от Шетландских о-вов и предварительно идентифицированы в Западно-Оркнейском бассейне. Связь Оркадской котловины с девонскими котловинами западной Норвегии и восточной Гренландии подробно не известна. На юге бассейн может продолжаться почти так же далеко на юг, как и Хайлендский пограничный разлом , включая полуграбены в Турриффе и Райни . [ 5 ]
Тектоническая обстановка
[ редактировать ]



Как и девонские бассейны Норвегии и Восточной Гренландии, Оркадский бассейн полностью лежит в пределах территории, подвергшейся утолщению земной коры во время каледонской складчатости. Выявление разломов растяжения различных масштабов в этих областях одновременно с отложением привело к предположению, что эти бассейны отражают гравитационный коллапс этой утолщенной зоны. [ 6 ] Другие тектонические модели предполагают, что транстенсиональное левостороннее (левостороннее) сдвиговое движение по разлому Грейт-Глен , который проходит через центр бассейна, было основной причиной формирования бассейна. [ 7 ] Непрерывность фациальных поясов среднего девона поперек зоны разлома, после учета последующей реактивации разлома Грейт-Глен в правостороннем смысле, использовалась в качестве аргумента против сдвиговой активности во время седиментации. [ 8 ] Однако поднятие блока, содержащего поздние гранитные жилы, в пределах комплекса фундамента Мойн в Истер-Россе , внедрение которого датируется самым ранним эйфельским периодом, до отложения вышележащих отложений среднего девона, является свидетельством некоторой продолжающейся активности вдоль этой структуры до среднего девона. Девонский период. [ 9 ]
Разработка
[ редактировать ]Ранний девон
[ редактировать ]Данные, полученные на суше в Истер-Росс и на море во Внутреннем Морей-Ферт, показывают, что в это время образовалась серия изолированных полуграбенов, заполненных смесью грубых, часто конгломератных отложений в сочетании с богатыми органическими веществами озерными сланцами, например, обнаженными. в Стратпеффере . [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
Средний девон
[ редактировать ]Отложения осадков в среднем девоне покрыли всю территорию Оркадского бассейна, оставив лишь локальные обнаженные выступы фундамента, например, возле Стромнесса на Оркнейских островах. В начале этого периода, примерно эквивалентного всему эйфелю и раннему живу, образовалось большое озеро, которое временами покрывало большую часть бассейна. Регулярные изменения ее глубины и протяженности, связанные с циклами Миланковича , привели к выраженной цикличности последовательности. На стадии глубокого постоянного озера в типичном цикле обычно присутствует ламинит, состоящий из мелкомасштабных чередований обломочных, карбонатных и органических пластинок, которые, как полагают, представляют собой годичные варвы . По мере того как озеро мелеет и становится эфемерным, толща состоит из чередования алевритов и мелких песчаников, часто с грязевыми трещинами, что свидетельствует о повторяющихся периодах высыхания. Развитие озера завершилось образованием единственного очень глубокого, особенно мощного и обширного интервала озера - пачки рыбного слоя Ачанаррас. Озеро в это время занимало площадь не менее 50 000 км2. 2 [ 13 ] с максимальной расчетной глубиной не менее 100 метров. [ 14 ] Из ископаемой ихтиофауны, сохранившейся на одном уровне в этом подразделении, известно, что она отличалась особым разнообразием и широким распространением. [ 14 ] Этот интервал также известен как пачка рыбного пласта Сэндвик на Оркнейских островах и ряд других аналогичных рыбных пластов на Шетландских островах и на южной стороне залива Морей-Ферт. Мощный интервал озер аналогичного возраста обнаружен также в Восточной Гренландии. Этот интервал глубоких озер датируется поздним Эйфелем и коррелирует с глобальным Качакским событием морской аноксии , которое было связано со значительными вымираниями. Увеличение размеров озера объясняется усилением муссонной системы. [ 14 ] Эта толща разделяет толщу плитняков на две части, известные на региональном уровне как формации плит Нижнего и Верхнего Оркада. [ 15 ]
В середине живетского периода преобладающая среда озера уступила место преимущественно речным условиям, при этом основной тип отложений изменился с плитняков на песчаники. В некоторых частях бассейна толща почти полностью состоит из песчаников, в основном речных по происхождению, таких как песчаники Даннет-Хед и Хой. В других местах, например, на Оркнейских островах в группе Эдей , последовательность демонстрирует большее разнообразие с крупными прослоями мергелей и плит, что отмечает местное возвращение озерных условий. Существуют местные свидетельства того, что морские условия влияли на бассейн в один из этих периодов, о чем свидетельствует присутствие сколекодонтов (морских микроокаменелостей) в формации Эдай-Марл. Это и другие более поздние морские вторжения были коррелированы с глобальными подъемами уровня моря, ранее обнаруженными в отложениях среднего и верхнего девона штата Нью-Йорк , включая события Таганик , Генундева, Миддлсекс и Рейнстрит. [ 16 ]
На Оркнейских островах вулканические породы встречаются в нижней части группы Эдай. Они образуют изолированные обнажения различного химического состава, что указывает на изменение источника магмы с сильного влияния более ранней субдукции на щелочные базальты, которые обычно связаны с тектоникой растяжения . [ 17 ] Девон западного материка на Шетландских островах содержит больше вулканических пород, а толща верхнего среднего девона здесь прорвана позднедевонским песчаным гранитом.
Поздний девон-ранний карбон
[ редактировать ]Более поздняя история бассейна Оркадии известна только по данным морских скважин, поскольку самый молодой известный обнаженный девон имеет возраст позднего живета. Данные скважин показывают, что стиль осадконакопления оставался одинаковым на протяжении всего позднего девона и раннего карбона. [ 15 ]
Более поздние эффекты
[ редактировать ]Первоначальная форма бассейна Оркадии была изменена серией более поздних тектонических событий. В позднем карбоне бассейн был частично перевернут во время правосторонней реактивации системы разломов Грейт-Глен. Это вызвало широкое распространение складчатости и локальные мелкомасштабные надвиги . [ 8 ] За этим в пермо-триасе и юре последовала серия рифтовых событий, в ходе которых образовались бассейны Внутренний и Внешний Морей-Ферт. В раннем мелу, а затем в кайнозое территория подвергалась поднятию и эрозии. [ 18 ] Разлом Грейт-Глен был возобновлен после раннего мелового периода, вероятно, в левостороннем смысле по аналогии с связанным с ним пограничным разломом Уоллс. [ 19 ] хотя точные сроки неизвестны. [ 18 ]
Палеогеография
[ редактировать ]Ландшафт состоял из округлых холмов, сложенных из более древних метаморфических и магматических пород. Озера время от времени менялись по глубине и протяженности, иногда примыкая к склонам холмов, а иногда отступая, так что могли образоваться речные поймы. [ 20 ] Строматолиты можно найти в Стромнессе, что указывает на то, что озеро иногда было соленым. Местно сколекодонты (морские микроокаменелости), что позволяет предположить, по крайней мере, временную связь с морем. в Эдай-Марле были обнаружены [ 16 ] Холмы были лишены растительности. [ 20 ] Земля не была заселена крупными растениями, как сегодня, поэтому эрозия была бы довольно быстрой и, вероятно, сезонной, как и продуктивность озер. Это отражено в карбонатах глубоких озер, которые имеют очень тонкие пластинки, интерпретируемые как варвы . [ 21 ]
Окаменелости
[ редактировать ]фауна
[ редактировать ]Рыбы, обитающие на краю озера, всплывут в центр, затем утонут и сохранятся в бескислородных условиях, преобладающих на глубине. недалеко В карьере Ачанаррас от Турсо обнаружена самая обширная ихтиофауна, и там был обнаружен по крайней мере один представитель всех следующих групп. [ 22 ]
Флора
[ редактировать ]Растительных остатков обнаружено очень мало, и ни одного на месте. Есть свидетельства активности водорослей и бактерий. [ 23 ]
Культурное и экономическое значение
[ редактировать ]
Фации каменных плит озерных отложений среднего девона служили местным строительным материалом, по крайней мере, с периода неолита . Дома в Скара-Брей , гробница в Мэйс-Хау , Кольцо Бродгара и Стоячие камни Стеннесса — все они были построены из каменных плит. Добыча плитняка стала важной отраслью промышленности в 18 веке, особенно в Кейтнессе. Плиты из Кейтнесса экспортировались по всему миру и производятся до сих пор, хотя и в более ограниченных количествах. [ 24 ]
Алтарный камень в Стоунхендже , блок песчаника весом 6 тонн, первоначально считался доставленным из Южного Уэльса, теперь считается, что он, вероятно, был привезен из какого-то места в Оркадском бассейне. Это основано на анализе возрастных спектров зерен обломочных минералов, обнаруженных в образцах Алтарного камня, которые близко совпадают с таковыми для образцов из бассейна. [ 25 ]
Озерная толща также выступала в качестве нефтематеринской породы , отвечая, по крайней мере частично, за накопление нефти на месторождении Беатрис во Внутреннем Морей-Ферт. [ 4 ]
См. также
[ редактировать ]- Список мест окаменелостей (с каталогом ссылок)
- Геология Шотландии
- Геология Оркнейских островов
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Роджерс, округ Колумбия; Астин, TR (1991). «Эфемерные озера, грязевые дюны, перенесенный ветром песок и ил: новая интерпретация девонских озерных циклов на севере Шотландии» . В Анадоне А.; Кабрера Л.; Келтс КР (ред.). Озерный фациальный анализ . Специальные издания Международной ассоциации седиментологов. Том. 13. Джон Уайли и сыновья. стр. 199–221. ISBN 978-0-632-03149-8 .
- ^ Оливер, Нил (2011). История Древней Британии . Хачетт Великобритания. ISBN 978-0-297-86768-5 . Проверено 27 февраля 2012 г.
- ^ Барклай, WJ (2005). «1: Знакомство со старым красным песчаником Великобритании» (PDF) . В Барклае, WJ; Браун, MAE; Макмиллан, А.А.; Пикетт, Э.А.; Стоун, П.; Уилби, PR (ред.). Старый красный песчаник Великобритании . Серия обзоров геологической охраны. Том. 31. Объединенный комитет охраны природы. ISBN 978-1-86107-543-7 . Архивировано из оригинала (PDF) 7 марта 2012 года . Проверено 26 февраля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Дункан, Висконсин; Бакстон НВК (1995). «Потенциал источника углеводородов на Восточно-Шетландской платформе, Северное море. Новые свидетельства существования эвапоритовых озерных отложений среднего девона с потенциалом источника углеводородов на Восточно-Шетландской платформе, Северное море» . Журнал Геологического общества . 152 (2). Геологическое общество : 251–258. Бибкод : 1995JGSoc.152..251D . дои : 10.1144/gsjgs.152.2.0251 . S2CID 131618967 . Проверено 22 января 2012 г.
- ^ Нортон, МГ; Макклей КР; Путь Н.А. (1987). «Тектоническая эволюция девонских бассейнов на севере Шотландии и юге Норвегии» (PDF) . Норск Геологиск Тидсскрифт . 67 (4): 323–338.
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Макклей, КР; Нортон МГ; Кони П.; Дэвис Г.Х. (1986). «Обрушение Каледонского орогена и старого красного песчаника». Природа . 323 (6084): 147–149. Бибкод : 1986Natur.323..147M . дои : 10.1038/323147a0 . S2CID 4370677 .
- ^ Дьюи, Дж. Ф.; Страчан Р.А. (2003). «Изменение относительного движения силурийско-девонских плит в Каледонидах: левосторонняя транспрессия на левостороннее растяжение» . Журнал Геологического общества . 160 (2). Геологическое общество : 219–229. дои : 10.1144/0016-764902-085 . S2CID 129100037 . Проверено 28 января 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Роджерс, округ Колумбия; Маршалл JEA; Астин Т.Р. (1989). «Девонские и более поздние движения по системе разломов Грейт-Глен, Шотландия» . Журнал Геологического общества . 146 (3). Геологическое общество : 369–372. дои : 10.1144/gsjgs.146.3.0369 . S2CID 128498128 . Проверено 28 января 2012 г.
- ^ Мендум, младший; Благородный, СР (2010). «Среднедевонские левосторонние транспрессионные движения на разломе Грейт-Глен: подъем мыса Роузмарки и Акадское событие в Шотландии» (PDF) . В законе РД; Батлер RWH; Холдсворт Р.Э.; Краббендам М.; Страчан Р.А. (ред.). Континентальная тектоника и горообразование: наследие Персика и Хорна . Специальные публикации. Том. 335. Лондон: Геологическое общество . стр. 161–187. ISBN 978-1-86239-300-4 . Проверено 28 января 2012 г.
- ^ Маршалл, Джей (1998). «Распознавание множественных эпизодов образования углеводородов: пример девонских озерных осадочных пород во Внутреннем Морей-Ферт, Шотландия» . Журнал Геологического общества . 155 (2). Геологическое общество : 335–352. Бибкод : 1998JGSoc.155..335M . дои : 10.1144/gsjgs.155.2.0335 . S2CID 130545880 . Проверено 28 января 2012 г.
- ^ Ричардс, ПК (1985). «Озеро Нижнего Старого Красного Песчаника в прибрежной котловине Оркадии» . Шотландский геологический журнал . 21 (3). Лондон: Геологическое общество: 381–383. дои : 10.1144/sjg21030381 . S2CID 129710660 . Проверено 27 февраля 2012 г.
- ^ Кларк, П.; Парнелл Дж. (1999). «Фациальный анализ наклоненного озерного бассейна в сдвиговой зоне, нижний девон, Шотландия». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 151 (1–3). Эльзевир : 167–190. Бибкод : 1999PPP...151..167C . дои : 10.1016/S0031-0182(99)00020-6 .
- ^ Ридинг, Х.Г. (1996). Осадочные обстановки: процессы, фации и стратиграфия (3-е изд.). Джон Уайли и сыновья. п. 113. ИСБН 978-0-632-03627-1 . Проверено 2 марта 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с Маршалл, Джей; Астин, ТР; Браун, Дж. Ф.; Марк-Курик Е.; Лазаускене Ю. (2007). «Признание события Качак в девонской наземной среде и его значение для понимания взаимодействия суши и моря» . В Беккер РТ; Кирхгассер В.Т. (ред.). Девонские события и корреляции . Специальные публикации. Том. 278. Лондон: Геологическое общество . стр. 133–155. ISBN 9781862392229 . Проверено 28 января 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Маршалл, JEA; Хьюитт, Т. (2003). «6: Девон». В Эвансе Д.; Грэм С.; Броня А.; Батерст П. (ред.). Атлас тысячелетия . Лондон: Геологическое общество . стр. 6–1–6–16. ISBN 978-1-86239-119-2 .
- ^ Jump up to: а б Маршалл, JEA; Роджерс, округ Колумбия; Уайтли, MJ (1996). «Девонские морские вторжения в Оркадский бассейн, Шотландия» . Журнал Геологического общества . 153 (3). Геологическое общество : 451–466. Бибкод : 1996JGSoc.153..451M . дои : 10.1144/gsjgs.153.3.0451 . S2CID 129433694 . Проверено 28 января 2012 г.
- ^ Одлинг, NWA «Пойнт-оф-Эйр» (PDF) . Том 17: Каледонские магматические породы Великобритании. Глава 9: Позднесилурийские и девонские вулканические породы Шотландии . Проверено 29 января 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Томсон, К.; Андерхилл, младший (1993). «Контроль за развитием и эволюцией структурных стилей во внутреннем бассейне Морей-Ферт» . В Паркере-младшем (ред.). Нефтяная геология Северо-Западной Европы: материалы 4-й конференции . Лондон: Геологическое общество . стр. 1167–1178 . Проверено 29 января 2012 г.
- ^ Уоттс, Л.М.; Холдсворт Р.Э.; Слейт Дж.А.; Страчан Р.А.; Смит СВФ (2007). «История движения и эволюция разломных пород реактивированного сдвигового разлома корового масштаба: зона пограничного разлома Уоллс, Шетландские острова» (PDF) . Журнал Геологического общества . 164 (5). Геологическое общество : 1037–1058. дои : 10.1144/0016-76492006-156 . S2CID 129369241 . Проверено 29 января 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Стивен Джей Гулд. Книга Жизни . Эбери Хатчинсон, 1993 год.
- ^ Тревин, Нью-Хэмпшир; Дэвидсон, Р.Г. (1999). «Изменения уровня озера, осадконакопление и фауна в рыбном зале среднего девона на окраине бассейна». Журнал Геологического общества . 156 (3): 535–548. дои : 10.1144/gsjgs.156.3.053 .
- ^ «Онлайн-публикация SNH Оркнейских и Шетландских островов — Жизнь на Земле» . Архивировано из оригинала 6 мая 2011 г. Проверено 16 октября 2007 г.
- ^ Р. О. Мьюир и Дж. М. Риджуэй, Mineralium Deposita, Том 10, номер 3, стр. 205–215.
- ^ Макмиллан, А.; Хислоп Э.; Максвелл И.; МакКинни А. (2006). «Каменные ресурсы коренных народов для архитектурного наследия Шотландии» (PDF) . IAEG2006 Документ № 825 . Лондон: Геологическое общество. стр. 2–3. Архивировано из оригинала (PDF) 23 сентября 2010 года . Проверено 27 февраля 2012 г.
- ^ Кларк, AJI; Киркланд, CL; Бевинс, Р.Э.; Пирс, Нью-Джерси; Слава, С.; Иксер, РА (2024). «Шотландское происхождение Алтарного камня Стоунхенджа» . Природа . 632 : 570–575. дои : 10.1038/s41586-024-07652-1 . ПМЦ 11324516 .
- Гулд, Стивен Джей, главный редактор (1993) «Книга жизни» . Лондон: Эбери Хатчинсон ISBN 0-09-177749-6