Кливленд Шейл - Cleveland Shale

Не путать с Кливлендом Айронстоун .
Кливлендский сланец
Стратиграфический диапазон : фаменский ярус
~ 360–359  млн лет
Shale 02 - Великий водопад Тинкерс-Крик.jpg
Кливлендский сланец (внизу) и песчаник Верия из формации Бедфорд у Большого водопада Тинкерс-Крик возле Бедфорда, штат Огайо
Тип Формирование
Единица Сланец Огайо
Лежит в основе Bedford Shale
Перекрывает Chagrin Shale
Литология
Начальный Сланец
Другой Пирит
Место расположения
Координаты 39 ° 24'N 83 ° 36'W  /  39.4 ° N 83.6 ° W  / 39,4; -83,6 Координаты : 39.4 ° N 83.6 ° W 39 ° 24'N 83 ° 36'W  /   / 39,4; -83,6
Примерные палеокоординаты 31 ° 18' ю.ш. 32 ° 12'з.д.  /  31,3 ° ю.ш. 32,2 ° з.д.  / -31,3; -32,2
Область, край   Огайо
Страна   Соединенные Штаты
Тип раздела
Названный для Кливленд , Огайо
Названный Джон Стронг Ньюберри
Год определен 1870 г.
Cleveland Shale находится в США.
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Cleveland Shale (США)
Cleveland Shale находится в Огайо.
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл
Кливленд Шейл (Огайо)

Кливленд Shale , также известный как Кливленд член , является сланцем геологического образования в восточной части Соединенных Штатов.

Идентификация и имя

Кливлендский сланец был обнаружен в 1870 году и назван в честь города Кливленд , штат Огайо . Джон Стронг Ньюберри , директор Геологической службы штата Огайо , впервые идентифицировал это образование в 1870 году. Он назвал его «Кливлендский сланец» и обозначил его типовое местонахождение в Доан-Брук около Кливленда. Подробная информация о типовой местности и стратиграфической номенклатуре для этой единицы, используемой Геологической службой США, доступна в режиме онлайн в базе данных национальных геологических карт.

Описание

Основные минералы Кливлендского сланца - хлорит , иллит , пирит и кварц . Под землей Кливлендские сланцы имеют черный, тусклый серовато-черный, голубовато-черный или коричневато-черный цвет. На открытых обнажениях он выветривается до красного, красновато-коричневого или средне-коричневого цвета. Сильно выветрившаяся порода становится серой. Он довольно делящийся , распадается на тонкие листы или хлопья неправильной формы, на которых иногда появляются кристаллы пикерингита . Кливлендский сланец, освобожденный от напряжения после воздействия, не является пластичным и может выглядеть так, как будто он раздроблен на блоки из-за трещиноватости .

Базальная граница пирита

Существует резкое и четкое различие между сланцами Кливленда и нижележащими сланцами Чагрин . В самом низу Кливлендских сланцев находится тонкий прерывистый слой пирита . Этот слой пирита прерывистый, потому что после того, как эта порода была отложена, она подверглась эрозии. Эрозия увеличивается по мере продвижения на юг по долине реки Кайахога и на восток к реке Гранд . Части слоя пирита, известного как «Скиннерс-Рен», содержат фрагменты окаменелого дерева и окаменелые кости рыб, которые стали гладкими под действием воды. Выше слоя пирита находится слой известняка в западно-центральном (но не восточном) Огайо.

Остальная часть Кливлендского сланца обычно состоит из относительно твердого, богатого органическими веществами горючего сланца . Он имеет как верхнюю, так и нижнюю часть.

Нижняя часть

Глинистый сланец, описываемый как голубоватый или голубовато-серый и от оливково-черного до коричневато-черного, образует нижнюю часть. Нижняя часть может иметь толщину от нескольких дюймов до нескольких футов. В нижней части встречаются тонкие прослои серого или бурого алевролита , глыбы пирита и прослои кремнеземистого известняка с конусообразной структурой . В восточном Огайо появляются тонкие серые жилы («косы») алевролита. В западном Огайо Кливлендский сланец, кажется, пересекается со сланцем Чагрин под ним, стирая четкую границу между двумя скальными образованиями.

Верхняя часть

Верхняя часть Кливлендских сланцев представляет собой алевритовый сланец от черного до коричневато-черного цвета с редкими тонкими прослоями серых сланцев и алевролитов. Верхняя часть значительно богаче нефтью и керогеном . При вскрытии свежие образцы пахнут сырой нефтью. Там, где верхняя часть является мощной, особенно на северо-востоке Огайо, сланцы имеют характерный «волнистый» вид. Верхние 10 футов (3,0 м) Кливленд Shale содержат обильные узелки из фосфата , узелков и полос (очень тонкие места) пириты, полос calcisiltite и ламинирования . В верхней части конкрементов почти нет .

Географическая протяженность

Толстая толща Кливлендских сланцев, обнаженная на северном берегу реки Роки в Северном Олмстеде, штат Огайо. Чтобы оценить масштаб, обратите внимание на палеонтологов справа от центра у подножия утеса.

Кливлендский сланец - это сланцевое геологическое образование в Огайо в США. Кливлендские сланцы подстилают большую часть северо-востока Огайо пластами разной мощности.

На северо-востоке Огайо член не появляется к востоку от Гранд-Ривер. Измерения, проведенные на северо-востоке Огайо, показывают, что толщина Кливлендского сланца составляет от 7 футов (2,1 м) до 100 футов (30 м). Он наиболее толстый у реки Роки к северу от Верии, штат Огайо , и сужается к востоку, западу и югу.

Кливлендский сланец находится в восточно-центральной части Кентукки . В восточно-центральном штате Кентукки Кливлендские сланцы более однородны по толщине, от 41,4 до 50,1 футов (от 12,6 до 15,3 м), и увеличиваются в толщине к востоку.

Блок также присутствует в Западной Вирджинии и на юго-западе Вирджинии, где он нанесен на карту как Кливлендская пачка сланцевых отложений Огайо.

Стратиграфическая обстановка

Кливлендские сланцы (или Кливлендская пачка) являются подразделением сланцевых отложений Огайо . Огорчение Сланцевый лежит в основе Кливленд Shale. Бедфорд Сланец как правило , покрывает Cleveland сланец, с резким различием между ними. В западно-центральном Огайо, более 150 футов (46 м) от сланца Бедфорд может лежать над сланцем Кливленд. Местами красный и серый сланцы могут сильно пересекаться (сцепляться) с кливлендскими сланцами. На дальнем востоке Огайо сланцы Бедфорд истончаются более чем на 125 футов (38 м). Там, где также присутствует сланец Кусеваго, сланец Бедфорд обычно составляет менее 25 футов (7,6 м) и может отсутствовать в некоторых местах. В некоторых областях Кливлендские сланцы описываются как нарушенные или несогласно перекрытые постепенно алевролитом Береа и резко песчаником Береа .

Это региональный эквивалент песчаника Хангенберг .

Окаменелости

В образовании обнаружены исключительные окаменелости морских животных . Кливлендские сланцы обычно считаются бедными ископаемыми, но есть исключения. Базальный слой пирита содержит окаменелую древесину и окаменелые кости рыб. Верхняя часть известна своими обширными и хорошо сохранившимися ископаемыми Chondrichthyes , Conodonts , Placodermi , Cladoselache и Palaeoniscinoids . Гигантские хищные плакодермы Dunkleosteus terrelli , Gorgonichthys clarki , Gymnotrachelus hydei , Heintzichthys gouldii и пять подвидов (включая типовой образец) Titanichthys были обнаружены в Кливлендских сланцах. Кливлендский сланец классифицируется как консерват-лагерштаттен , что означает, что он часто сохраняет окаменелости целого тела. Типичная ранняя консервация акул включает очертания и отпечатки мягких тканей, лучи плавников, жаберную мускулатуру, хрящи и содержимое желудка.

Возраст

Кливлендский сланец имеет возраст примерно от 360 до 358,9 миллионов лет, относящийся к позднему девону ; Фаменский этап.

Интерпретация условий осадконакопления

Кливлендские сланцы, вероятно, являются региональным проявлением события Дасберг , крупного вымирания, которое произошло ближе к концу девонского периода . Считается, что сланцы Кливленда накопились в анаэробной среде . Существуют доказательства того, что сланцы Кливленда были заложены во время события Дасберг, события исчезновения в верхнем фамене, которое привело к опустошению наземной флоры и морской фауны. Это привело к значительному падению содержания кислорода в морской воде ( аноксическое явление ) и углекислого газа в атмосфере, а затем к кратковременному оледенению . Глобальная окружающая среда восстановилась только для того, чтобы пережить еще одно вымирание, событие Хангенберг , недалеко от границы девона и карбона . В то время как Кливлендский сланец откладывался, обширные органические вещества с суши были смыты в море, а затем лежали над Огайо. Хотя есть споры о том, насколько глубоко это море было, событие Дасберга означало, что океаны могли поддерживать мало или совсем не поддерживать обитающих на дне животных. Это объясняет, почему в Кливлендских сланцах в значительной степени отсутствуют окаменелости бентосных организмов, и в них высокое содержание углерода, которое окрашивает сланцы от темно-серого до черного.

Контакт между сланцами Чагрин и Кливленд описывается как переслаивающийся . Эта особенность интерпретируется как вызванная тем, что две разные среды осадконакопления (в данном случае насыщенное кислородом море, которое заложило сланец Чагрин, и анаэробное море, богатое органическим веществом, которое отложило сланец Кливленда), неоднократно перемещались взад и вперед над одним и тем же сланцем. область. Геолог Гораций Р. Коллинз назвал границу интеркалированной , но неясно, что он имел в виду.

Различные гипотезы были предложены в качестве причины регионального нерегулярного контакта между Кливлендским сланцем и формацией Бедфорд. Чарльз Э. Б. Конибир отметил, что Кливлендские сланцы более илистые на востоке и более известковые на западе. Он предположил, что это указывает на то, что ил стекал в море с востока на запад. Течение разрушило Кливлендский сланец, а затем отложило новые отложения в оврагах, которые стали формацией Бедфорд. Джек С. Пашин и Фрэнк Р. Эттенсон предложили вариант этой гипотезы. Они отмечают, что область, содержащая Кливлендские сланцы, подвергалась подъему, когда формировалась формация Бедфорд. Это, вероятно, привело к обнажению и эрозии Кливлендского сланца с отложениями, которые стали формацией Бедфорд, заполнившей эти овраги . Они также отмечают наличие признаков диапиризма (проникновение деформируемого Кливлендского сланца вверх в более хрупкую формацию Бедфорд), а также пересечения языков. Baird et al. Обратите внимание, что Кливлендский сланец также наклонен вниз к югу. Они предполагают, что это вызвало превышение, а не смешение языков.

Экономическая геология

Высокое содержание органических веществ в Кливлендском сланце делает его в высшей степени подходящим для образования ископаемого топлива. Одно исследование 1981 года показало, что Кливлендский сланец может давать в среднем 14 галлонов США (53 л; 12 имп галлонов) нефти на 1 короткую тонну (0,91 т) породы. Кливлендский сланец также содержит каменный уголь и «настоящий» уголь , хотя и не в большом количестве.

Смотрите также

Рекомендации

Заметки
Цитаты

Библиография