Los Angeles Basin - Los Angeles Basin

Los Angeles mísa je sedimentární pánev se nachází v jižní Kalifornii , v oblasti známé jako rozsahy poloostrovních . Povodí je také spojeno s anomální skupinou východo-západních trendových řetězců hor souhrnně známých jako Příčné rozsahy . Současná pánev je pobřežní nížinná oblast, jejíž dno je poznamenáno protáhlými nízkými hřebeny a skupinami kopců, které se nacházejí na okraji Pacifické desky . Los Angeles Basin, spolu s Santa Barbara Channel , Ventura Basin , San Fernando Valley a San Gabriel Basin , leží ve větší jižní Kalifornii regionu. Na severu, severovýchodě a východě je nížinná pánev ohraničena horami Santa Monica a kopci Puente, Elysian a Repetto. Na jihovýchodě pánev ohraničují pohoří Santa Ana a kopce San Joaquin . Západní hranice pánve je označena kontinentálním pohraničím a je součástí pobřežní části. Kalifornské pohraničí se vyznačuje severozápadními trendy pobřežních hřebenů a pánví. Los Angeles Basin je pozoruhodný svou velkou strukturální úlevou a složitostí ve vztahu ke svému geologickému mládí a malou velikostí pro svou plodnou produkci ropy. Yerkes a kol. identifikovat pět hlavních fází vývoje pánve, které začaly ve svrchní křídě a skončily v pleistocénu . Tuto pánev lze klasifikovat jako nepravidelnou roztahovací pánev doprovázenou rotační tektonikou v období raného miocénu .

Rozvoj pánve

Před vytvořením pánve začala oblast, která zahrnuje povodí Los Angeles, nad zemí. Rychlá transgrese a regrese pobřeží přesunula oblast do mělkého mořského prostředí. Tektonická nestabilita spojená se sopečnou aktivitou v rychle odeznívajících oblastech během středního miocénu připravila půdu pro moderní povodí. Povodí se vytvořilo v podmořském prostředí a později bylo přivedeno zpět nad hladinu moře, když se rychlost poklesu zpomalila. V literatuře se hodně diskutuje o geologických časových hranicích, kdy se odehrála každá událost tvorby pánve. Přesný věk nemusí být jasný, Yerkes a kol. (1965) poskytli obecnou časovou osu pro kategorizaci sledu depozičních událostí v evoluci LA Basin a jsou následující:

Fáze 1: Předběžné rozšíření

V době před turónstvím jsou přítomny metamorfované sedimentární a vulkanické horniny, které slouží jako dvě hlavní suterénní skalní jednotky pro LA Basin. Rozsáhlý pohyb podél zóny Newport – Inglewood postavil vedle sebe dvě skalní jednotky podél východního a západního okraje. Během této fáze byla pánev nad hladinou moře.

Fáze 2: Fáze před povodí depozice

Charakteristickými znaky této fáze byly po sobě jdoucí cykly transgrese a regrese na pobřeží. Povodí začalo zaplňovat ukládání starších mořských i neomořských sedimentů. Ke konci této fáze pobřeží začalo ustupovat a depozice pokračovala.

Fáze 3: Počátek pánve

Po uložení předturonských jednotek došlo k velkému vzniku a erozi, které lze pozorovat jako hlavní nesoulad na základně středních miocénních jednotek. Vynoření se nevyskytovalo stejně rychle nebo ve všech částech povodí. Během této doby byla pánev pokryta námořním embaymentem. Řeky pocházející z vysočiny přinesly na severovýchodní okraj pánve velké množství detritů. Během tohoto období byla také ukládána formace Topanga.

Fáze 4: Hlavní fáze poklesu a depozice

Současná forma a strukturální reliéf pánve byly z velké části stanoveny během této fáze zrychleného poklesu a depozice, ke které došlo v pozdním miocénu a pokračovalo v raném pleistocénu. Klastické sedimentární horniny z horských oblastí (na sever a na východ) se pohybovaly dolů po podmořských svazích a vyplňovaly dno pánve. Pokles a sedimentace pravděpodobně začaly v jižní části pánve. Pokles a depozice probíhaly současně, bez přerušení, až do pozdního pliocénu. Dokud rychlost depozice postupně nepřevyšovala míru poklesu a hladina moře začala klesat. Ke konci této fáze začaly okraje povodí stoupat nad hladinu moře. Během raného pleistocénu začala depozice překonávat pokles v depresivních částech pánve a pobřežní čára se začala pohybovat na jih. Tato fáze se také pohybovala po zlomové zóně Newport – Inglewood, což mělo za následek zahájení moderní pánve. Tento pohyb způsobil, že jihozápadní blok byl povznesen vzhledem k centrálnímu bloku pánve.

Fáze 5: Narušení pánve

V centrální části pánve nadále docházelo k usazování sedimentů v pleistocénu v důsledku záplav a erozních úlomků z okolních hor a Puente Hills. Tato výplň byla zodpovědná za konečný ústup pobřeží z pánve. Depozice v holocénu je charakterizována nemořským štěrkem, pískem a bahnem. Tato fáze také zahrnuje tlakovou deformaci v pozdním stádiu odpovědnou za tvorbu uhlovodíkových pastí.

Umyvadlové bloky

V regionu jsou přítomny čtyři hlavní chyby, které rozdělují povodí na centrální, severozápadní, jihozápadní a severovýchodní strukturální bloky. Tyto bloky nejen označují jejich geografickou polohu, ale také indikují přítomné vrstvy a hlavní strukturální rysy. Jihozápadní blok byl vyzdvižen před středním miocénem a je složen převážně z mořských vrstev a obsahuje dvě hlavní antiklinály. Tento blok také obsahuje strmě klesající zlomovou zónu Palos Verdes Hills. Prostřední miocénské vulkanity lze vidět lokálně v jihozápadním bloku. Severozápadní blok tvoří klastické mořské sedimenty pozdní křídy až pleistocénu. Nechybí ani vulkanity středního miocénu. Tento blok má širokou křivku, která je zkrácena zónou poruchy Santa Monica. Centrální blok obsahuje jak mořské, tak i ne-mořské klastické horninové jednotky propletené sopečnými horninami, které jsou ve stáří pozdní křídy až pliocénu. Pliocénní a kvartérní vrstvy jsou nejvíce viditelné v centrálním bloku. Strukturálně existuje synklinální žlab. Severovýchodní blok obsahuje jemné až hrubozrnné klastické mořské horniny cenozoického stáří. Lokálně lze pozorovat střední miocénské vulkanity a také eocénní až miocénní stárnoucí neomořské sedimentární horniny. V severovýchodním bloku je také antiklinála.

Stratigrafie pánve

K homogenní evoluci této pánve nedošlo díky dynamické tektonické aktivitě. Navzdory aktivnímu prostředí je v povodí více než 9 100 m vrstev. Dynamické nastavení bylo také zodpovědné za heterogenní ukládání každé formace. Je běžné, že skalní jednotky stejné depoziční události mají různá jména na různých místech v povodí. To může být důsledkem velkých rozdílů ve velikosti klastik, jako je tomu u horního pliocenního formace Pico v severozápadní části pánve a formace Upper Fernando v jihozápadní části pánve. Los Angeles Basin obsahuje to, co je známé jako „ Velká neshoda “, která byla interpretována jako rozsáhlá erozní událost v suterénní skalní jednotce. Tato neshoda se používá ke korelaci vrstev v celé pánvi. Záznam cenozoické aktivity začíná nad touto neshodou. Stratigrafický záznam této pánve naznačuje, že to začalo jako ne-mořské prostředí a poté přešlo do hlubokého oceánského systému. Nejstarší suterénní jednotky této pánve jsou sedimentárního i vyvřelého původu. Sedimentární jednotka byla metamorfována v důsledku prokluzu poruchy Newport – Inglewood a je známá jako Catalina Schist . Catalina Schist se nachází na jihozápadním okraji pánve a je převážně chlorit-křemenným břidlem . Blíže k zlomové zóně Newport – Inglewood se vyskytují břidlice nesoucí granát a metagabbros . Santa Monica Slate lze pozorovat v severozápadní bloku pánve. Východní komplex je charakterizován vulkanickými sochami Santiago Peak . Tato skalní jednotka obsahuje andezitové brekcie , flow, aglomeráty a tufy .

Sespe Formation je první, která se objeví nad „velké nesoulad“ a je označen interbedded mudstones, pískovců a oblázkovými pískovců. Tato sekvence koryta naznačuje původ naplaveného vějíře, meandrujícího potoka nebo spleteného proudu. Vzhůru od formace Sespe směrem k Vaquerosu zrna jemnější a lože tenčí; naznačující přechod do mělkého mořského prostředí. Formace Vaqueros je poznamenána dvěma pískovcovými, prachovými a břidlicovými jednotkami. Existují také charakteristické zkameněliny měkkýšů, které naznačují, že oblast byla převážně mělká.

Topanga Group je dalším významným formace ve stratigrafické posloupnosti a výplní topografii na starších hornin. Jedná se o smíšenou sedimentární a vulkanickou jednotku, jejíž základem je erozní nesoulad. Jednotka se skládá ze 3 částí: První je bazální mořský konglomeratický pískovec, za ním následuje dominantně čedičová střední vrstva z několika podmořských lávových proudů a tufů. Nejmladší částí této jednotky je sedimentární brekcia, konglomerát, pískovec a prachovec . Nejstarší vklady skupiny Topanga zřejmě odrážejí pokračování posunu na pobřeží, který lze pozorovat u formací Sespe i Vaqueros. Výbuchy z jednoho nebo více sopečných center lokálně a dočasně přerušily sedimentaci.

Puente formace je formace hluboce mořské, který se vyznačuje tím, pro-delta sedimentů a překrývajícím systém ventilátoru. Tato jednotka leží nad skupinou Topanga, která jí dává depozitní věk pozdního miocénu, a je rozdělena do čtyř členů. Člen La Vida je slída, platy prachovec s podřízeným množstvím tenkých ložek živce pískovce. Dalším členem je Soquel , což je tlusté lůžko až masivní slídový pískovec. V tomto členu lze také vidět místně hojný prachovec, konglomerát a intraformační brekcii. Nad Soquelem leží člen Yorba . Tento člen je písčitý prachovec, který je proložen jemnozrnným pískovcem. Člen Sycamore Canyon obsahuje čočky konglomerátu, konglomeratického pískovce a pískovce. Písečné prachovce a jemnozrnné pískovce jsou vloženy do výše uvedených typů hornin.

Monterey formace se vyznačuje neobvykle vysokým oxidu křemičitého obsah ve srovnání s většinou klastika. Existují také horniny cementované oxidem křemičitým známé jako porcelanit a porcelanitová břidlice . I když tato formace má rozlišitelná lůžka, existuje mnoho břidlicových, pískovcových a bahnitých lůžek, které mají normální množství oxidu křemičitého. Tato posloupnost této formace naznačuje pobřežní mořské prostředí .

Fernando Formation je rozdělena do dvou dílčích facie známé jako Pico a Repetto členů . Tito členové představují výraznou změnu v depozičním prostředí a jsou pleistocénního věku. Repetto je starší ze dvou členů a je složena ze interbedded pokuty hrubé zrnité prachovce, mudstone a pískovce. Člen Pico je většinou tvořen masivními prachovci a pískovci proloženými drobnými prachovými pískovci. Holocene nános a kvartérní sedimenty je do značné míry nekonsolidovaný jednotka a skládá se převážně z štěrku a nivních sedimentů. Sedimenty, které označují vrchol pánve, lze nalézt v moderních tocích/řekách a na úpatí podhůří.

Tektonické nastavení

Historie této pánve začíná subdukcí pacifické desky pod severoamerickou deskou na začátku druhohor. Během této subdukční akce začaly pod severoamerickou deskou také subdukovat dvě menší desky, desky Monterey a Juan de Fuca. Kolem 20 Ma se montereyská deska přichytila ​​a sledovala pohyb tichomořské desky. Později subdukce Pacific-Monterey ustala a okraj desky byl převeden na hranici transformace. Hranice transformace Severní Amerika/Pacifik-Monterey se začala pohybovat na sever a vytvořila rozšíření kůry. Toto rifting bylo doprovázeno rotací západních příčných rozsahů. Tato rotace je zodpovědná za umístění a severozápadní a jihovýchodní orientaci LA Basin. Brzy v miocénu, před depozicí Topanga, vysoký tok tepla a transtenze způsobily prodloužení pánve. Když se kůra ztenčila, povodí začalo klesat z izostatického tlaku v důsledku velkého množství usazenin.

Vzhledem k tomu, že povodí leží na rozhraní příčných a poloostrovních rozsahů, zažívá toto povodí jak tlakovou, tak úderovou tektoniku. Během raného pliocénu, označovaného také jako fáze „přerušení pánve“, docházelo k deformaci a skládání v důsledku poruchového pohybu a nepatrné rotace. Zatímco pohyb podél San Andreas Fault je zodpovědný za umístění pánve, jsou to chyby Whittier a Newport – Inglewood, které diktovaly seismické chování uvnitř pánve.

Zemětřesení

Povodí Los Angeles je stále tektonicky aktivní a region v důsledku toho nadále zažívá zemětřesení. Vzhledem k počtu poruch a poruchových splasů není seismická aktivita soustředěna do jedné konkrétní oblasti. Města, která jsou překryta zlomovými zónami Newport – Inglewood a Whittier, mají vyšší pravděpodobnost výskytu seismické aktivity. V regionu dochází k zemětřesení, která jsou většinou mírná (velikost ≤2,25). Byly však hlášeny mírné zemětřesení (magnituda 4,9 až 6,4). Zemětřesení střední velikosti jsou velmi vzácná.

Vlastnosti pánve

Zóna poruchy Newport – Inglewood

Tato chybová zóna je nejvýznamnějším prvkem v povodí, kterým je jeden řetězec s lokálními (poruchovými) splaly. Zlomová zóna je také poznamenána nízkými kopci, jizvami a deseti antiklinálními záhyby v pravo-stupňovitém vzoru en echelon. To se nachází v jihozápadní části pánve a je strike-slip okraj. Souběžně s touto poruchou běží několik ropných polí.

Whittierova chyba

Tato chyba leží na východní hranici pánve a splývá s Elsinore Fault v kaňonu řeky Santa Ana, jedné z horních větví zlomu. Tato chyba je reverzní pravoúhlá šikmá chyba. To je nejvíce známé pro Whittier, Brea-Olinda, Sansinena, ropná pole. Křivka, která probíhá rovnoběžně s Whittierovou poruchou, je důkazem tlakové deformace během pozdního miocénu až raného pliocénu. Ředění a sevření pliocénských pískovců jsou důkazem pozvednutí během stejného časového období.

Anaheimský nos

Anaheimský nos je podpovrchový prvek, který byl objeven geofyzikálními průzkumy a průzkumnými vrty v roce 1930. Jedná se o středomiocénní zlomový blok, který odhalil severozápadní trendový hřeben hornin paleocénního stáří. Tento strukturální rys je důležitý, protože odhalil mnoho olejových pastí a orientace lůžek udává věk poklesu v této části pánve.

Wilmington Anticline

Tato konkrétní křivka je nejpozoruhodnější funkcí podpovrchu v povodí. Deformační události, jako je eroze povznesených bloků kůry, iniciace různých poruch a rozvoj podmořského kanálu, vedly k vytvoření antiklinální linie. Zahájení skládání začalo v období pozdního miocénu až raného pliocénu. V povodí existuje mnoho dalších antiklinál a data izopachů naznačují, že tvorba těchto záhybů se vyskytovala většinou během pliocénu.

La Brea Tar Pits

La Brea Tar Pits jsou kaluže stagnujícího asfaltu, které byly nalezeny na povrchu pánve. Tyto „zásoby“ jsou důležité, protože byly nalezeny statisíce pozdních pleistocenních kostí a rostlin. Tyto jámy umožnily vědcům lépe porozumět ekosystému v tomto konkrétním bodě geologické minulosti.

Ropa

K akumulaci ropy a plynu dochází téměř zcela ve vrstvách mladší sekvence a v oblastech, které jsou uvnitř nebo v blízkosti pobřežního pásu. Formace Puente se ukázala být nejpozoruhodnějším zásobníkem ropy v povodí. Hlavním důvodem vysokého množství ropy je to, že ropné písky jsou v povodí dobře nasycené. Tloušťka těchto ropných písků se pohybuje od stovek do tisíců stop. Antiklinály a porušené antiklinály jsou strukturální prvky, které jsou také zodpovědné za zachycování ropy. První hlášená studna produkující ropu byla objevena v roce 1892 na zemi, která je v současné době pod stadionem Dodger . Tato pánev byla zodpovědná za polovinu produkce ropy států do (90. let?). To je pozoruhodné vzhledem k relativně malé velikosti a mládí pánve. V povodí je v současné době asi 40 aktivních ropných polí, která mají dohromady 4 000 provozních vrtů. V roce 1904 bylo jen ve městě Los Angeles více než 1150 studní. Těsné rozestupy a pokračující čerpání jamek vedly k vyschnutí většiny jamek. Nejnovější údaje naznačují, že v roce 2013 bylo vyprodukováno 255 milionů barelů ropy. Jedná se o velký pokles oproti téměř 1 miliardě barelů ročně vyprodukovaných na konci 70. let minulého století.

Viz také

Reference

externí odkazy

• Významná zemětřesení v LA