Orcadian Basin - Orcadian Basin

Orcadian pánev je sedimentární pánev z devonského věku, vytvořený zejména v důsledku protahování tektoniky v severovýchodní Skotsko po konci kaledonskou orogenezí . Během části své historie byla mísa vyplněna jezerem, nyní známým jako jezero Orcadie . V tomto jezerním prostředí byla uložena sekvence jemně uložených sedimentárních hornin, které obsahovaly zachovalé rybí fosílie se střídavými vrstvami bahna a hrubého prachovce až po velmi jemný pískovec. Tyto dlažební kameny se snadno štěpily podél podestýlky a byly používány jako stavební materiál po tisíce let. Vklady Orkádské pánve jsou součástí Starého červeného pískovce (ORS). Tyto litostratigrafických termíny nižší, střední a vyšší ORS však nemusí přesně shodovat s sedimenty spodního, středního a horního devonského stáří, protože základna ORS je nyní známo, že v siluru a vrcholem v karbonu .

Rozsah

Přesný rozsah Orkádské pánve je nejistý kvůli pozdějším tektonickým účinkům a pohřbu pod mladšími sedimenty, ale je známo, že sahal od jižního pobřeží Moray Firth k Shetlandským ostrovům na severu a od Strathy na pobřeží Caithness v na západ k Vnější Moray Firth a Východní shetlandské plošině na východě, kde je to prokázáno studnami na průzkum uhlovodíků . Kontinentální sedimenty stejného věku jsou také známy z ropného pole Clair západně od Shetlandských ostrovů a byly předběžně identifikovány v západní Orkneyské pánvi. Spojení Orkádské pánve s devonskými pánvemi západního Norska a východního Grónska není nijak podrobně známo. Na jih může povodí pokračovat téměř tak daleko na jih jako hraniční zlom Highland , včetně polovičních záchytů u Turriff a Rhynie .

Tektonické nastavení

Rozsah Orcadian Basin od výchozů a pobřežních uhlovodíkových průzkumných vrtů
Rybářská postel Sandwick poblíž Stromness , uložená v nejhlubším, nejrozšířenějším a nejdéle trvajícím jezeře v povodí
Tlusté fluviální pískovce givetiánského věku vystavené ve skalách na západním pobřeží Hoy
Tuff vrstva uvnitř Eday Sandstone poblíž Houton Head, pevnina, Orkney

Stejně jako u devonských pánví Norska a východního Grónska leží Orcadianská pánev zcela v oblasti postižené zahušťováním kůry během kaledonské vrásnění. Rozpoznání extenzního poruchování v různých měřítcích v těchto oblastech současně s depozicí vedlo k domněnce, že tyto pánve odrážejí gravitační kolaps této zesílené zóny. Jiné tektonické modely naznačují, že hlavní příčinou vzniku pánve byl transtenzionální sinistrální (levý boční) úderový pohyb na Great Glen Fault , který prochází středem pánve. Kontinuita středonevonských faciálních pásů přes stopu zlomové zóny, po započítání následné reaktivace Great Glen Fault v dextralním smyslu, byla použita k argumentaci proti úderné aktivitě během sedimentace. Pozvednutí bloku obsahujícího pozdně granitické žíly v suterénním Moine komplexu v Easter Ross , jehož narušení bylo datováno jako nejstarší Eifelian, před uložením nadložních sedimentů středního devonu, je důkazem určité pokračující aktivity podél této struktury do středu Devonské období.

Rozvoj

Brzy devon

Důkazy z pobřeží na Velikonocích Ross a z pobřeží v Inner Moray Firth ukazují, že v této době byla vytvořena řada izolovaných napůl chňapek naplněných směsí hrubých, často konglomeratických sedimentů v kombinaci s organicky bohatými bahenními břidlicemi, jako jsou ty vystavené ve Strathpefferu .

Střední devon

Sedimentace během středního devonu pokrývala celý rozsah Orcadianské pánve pouze s místními exponovanými výškami suterénu, například poblíž Stromness v Orkney. Počáteční část tohoto období, přibližně ekvivalentní celému Eifelian a rané Givetian, vedla k rozvoji velkého jezera, které občas pokrývalo většinu povodí. Pravidelné variace v jeho hloubce a rozsahu, které byly spojeny s Milankovitchovými cykly , vedly k výrazné cyklickosti sekvence. V hlubokém trvalém stádiu jezera v typickém cyklu je obvykle laminit, který se skládá z jemných střídání klastických, karbonátových a organických lamel, o nichž se předpokládá, že představují roční varves . Jak se jezero mělčí a stává se pomíjivým, sekvence se skládá ze střídání bahna a jemných pískovců, často s trhlinami, ukazujícími opakovaná období vysychání. Vývoj jezera vyvrcholil jediným velmi hlubokým a obzvláště silným a rozsáhlým jezerním intervalem, členem rybářského lůžka Achanarras. Jezero v této době pokrývalo plochu nejméně 50 000 km 2 s maximální odhadovanou hloubkou nejméně 100 metrů. Z fauny fosilních ryb zachované na jedné úrovni v této jednotce je známo, že byla obzvláště různorodá a rozšířená ve svém výskytu. Tento interval je také známý jako Sandwick Fish Bed Member v Orkney a řada dalších ekvivalentních rybích lůžek v Shetlandech a na jižní straně Moray Firth. Silný jezerní interval podobného věku se nachází také ve východním Grónsku. Toto hluboké jezero interval je datováno jako pozdně Eifelian a je ve vzájemném vztahu ke globálnímu Kačák události z mořského anoxie , která byla spojena s významnými vymírání. Zvýšení velikosti jezera je vysvětleno v důsledku zesílení monzunového systému. Tato jednotka rozděluje sekvenci dlaždic na dvě části, které jsou regionálně známé jako formace Dolní a Horní Orkádský dlaždici.

V polovině givetiánských časů dominantní prostředí jezera ustoupilo hlavně fluviálním podmínkám, přičemž hlavní typ sedimentů se změnil z dlaždic na pískovce. V částech pánve se sekvence skládá téměř výhradně z pískovců, převážně fluviálního původu, jako jsou Dunnet Head a Hoy Sandstones. Na jiném místě, jako například v Orkney ve skupině Eday , ukazuje sekvence větší rozmanitost s hlavními interkalacemi slínov a kamenných kamenů, což značí místní návrat lacustrinních podmínek. Existují místní důkazy o mořských podmínkách ovlivňujících povodí během jednoho z těchto období, jak je prokázáno přítomností scolecodonts (mořských mikrofosil) ve formaci Eday Marl. Tento a další pozdější námořní invaze byly korelovány s vysokými stojany globálních hladin moří, které byly dříve rozpoznány od středních po horní devonské sekvence státu New York , včetně událostí Taghanic, Genundewa, Middlesex a Rhinestreet.

Na Orknejských ostrovech se vulkanické horniny nacházejí ve spodní části skupiny Eday. Ty vytvářejí izolované expozice různé chemie, což naznačuje změnu zdroje magmatu z jednoho se silným vlivem dřívější subdukce na alkalické čediče běžněji spojené s extenzivní tektonikou . Devon západní pevniny na Shetlandských ostrovech obsahuje více vulkanických hornin a do horní střední devonské sekvence vniká pozdně devonská písková žula.

Pozdní devon až raný karbon

Pozdější historie Orcadianské pánve je známa pouze z údajů o offshore jamkách, protože nejmladší známý devonský známý je pozdně givetiánský věk. Data ze studny ukazují, že depoziční styl zůstal podobný v celém pozdním devonu a do raného karbonu.

Pozdější efekty

Původní podoba Orkádské pánve byla pozměněna řadou pozdějších tektonických událostí. Na konci karbonu byla pánev během dextrální reaktivace systému Great Glen Fault částečně obrácena . To způsobilo rozsáhlé skládání a lokální tah malého rozsahu . Toto bylo následováno v permotriasu a jurě sérií rozporů, během nichž byly vytvořeny povodí Vnitřní a Vnější Moray Firth. Během rané křídy a znovu v kenozoiku byla oblast pozvednuta a erodována. The Great Glen Fault byl znovu aktivován po rané křídě, pravděpodobně v sinistrálním smyslu analogicky s připojenou Walls Boundary Fault, ačkoli přesné načasování není známo.

Paleogeografie

Krajina se skládala ze zaoblených kopců vytvořených ze starších metamorfovaných a vyvřelých hornin. Jezera se čas od času lišila do hloubky a rozsahu, někdy lapovala na úbočí kopců a někdy ustupovala, aby se dokázaly vytvořit říční nivy. Stromatolity lze nalézt ve Stromness, což naznačuje, že jezero bylo někdy solené. V Eday Marl byly nalezeny místně skolecodonty (mořské mikrofosílie), což naznačuje alespoň dočasné spojení s mořem. Kopce byly bez vegetace. Země nebyla kolonizována velkými rostlinami, jako je tomu dnes, takže eroze by proto byla poměrně rychlá a pravděpodobně sezónní, stejně jako produktivita jezera. To se odráží v uhličitanech hlubokých jezer, které vykazují velmi jemné laminace, interpretované jako varves .

Fosílie

Fauna

Ryby žijící na okraji jezera by se vznášely do středu, pak se potopily a byly uchovány v anoxických podmínkách převládajících v hloubce. Achanarras lom u Thurso přineslo Nejrozsáhlejší rybí fauny a alespoň jeden příklad ze všech těchto skupin byly nalezeny tam.

Flóra

Bylo zjištěno velmi málo rostlinných zbytků a žádné in situ. Existují důkazy o aktivitě řas a bakterií.

Ekonomický význam

Dlažební kámen poblíž Thurso , Caithness

Dlažební kameny faciet středo-devonské lacustrinové sekvence poskytly místní stavební materiál přinejmenším od neolitu . Domy ve Skara Brae , hrobka v Maes Howe , Ring of Brodgar a Standing Stenness of Stenness , byly všechny postaveny z dlaždic. Těžba dlaždic se stala důležitým průmyslovým odvětvím v 18. století, zejména v Caithness. Dlažební kameny z Caithnessu byly vyváženy do celého světa a stále se vyrábějí, i když v omezenějším množství.

Sekvence lacustrinu také působila jako skála zdroje ropy , která je alespoň částečně odpovědná za akumulaci oleje v poli Beatrice ve hře Inner Moray Firth.

Viz také

Reference

  • Gould, Stephen Jay, hlavní editor (1993) Kniha života . London: Ebury Hutchinson ISBN   0-09-177749-6