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Geocronologia del periodo Devoniano

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Geocronologia del periodo Devoniano
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Tipi di sedimenti

Una vasta gamma di sedimenti terrestri e marini dell'età devoniana sono conosciuti a livello internazionale e esiste una corrispondente varietà di tipi di rocce sedimentarie. L'attività ignea della Devonia era considerevole, sebbene localizzata. Si pensa che la Laurussia sia stata quasi tropicale e talvolta arida. Sono noti facies di Playa, dune eoliane e fan breccia. Sono stati identificati sedimenti fluviali, depositati dall'acqua in condizioni di alluvione improvvisa, e questi sono correlati ai sedimenti alluvionali di vaste pianure costiere. Esistono depositi lacustri di acqua dolce o di tipo supersalino. Facies simili sono noti in altre aree continentali del Devoniano. Allo stesso modo, le pietre arenarie clastiche, prodelta e delta vicino alla costa e le facies di fango offshore sono paragonabili a quelle note in altri periodi.

Le rocce sedimentarie devoniane includono gli spettacolari depositi di carbonato della barriera corallina dell'Australia occidentale, dell'Europa e del Canada occidentale, dove le scogliere sono in gran parte formate da stromatoporoidi. Questi invertebrati marini improvvisamente svanirono quasi interamente alla fine dell'età frasniana, dopo di che si formarono barriere coralline localmente di stromatoliti cianobatteriche. Altre aree hanno scogliere formate da tumuli di fango e ci sono esempi spettacolari nel sud del Marocco, nel sud dell'Algeria e nella Mauritania. Anche in particolare il Devoniano è lo sviluppo di depositi di scisto nero localmente estesi. Gli scisti Upper Devonian Antrim, New Albany e Chattanooga sono di questa varietà, e in Europa il tedesco Hunsrückschiefer e Wissenbacherschiefer sono simili. Questi ultimi sono spesso caratterizzati da fossili distintivi, sebbene raramente della varietà bentonica, a indicare che si sono formati quando i livelli di ossigeno sul fondo del mare erano molto bassi. Distinti calcari pelagici condensati ricchi di cefalopodi fossili si verificano localmente in Europa e negli Urali; questi formano le facies chiamate Cephalopodenkalk o Knollenkalk in Germania e griotte in Francia. In passato il secondo veniva lavorato per il marmo. I depositi di evaporite sono molto diffusi, ma i carboni sono rari. Non ci sono prove certe di depositi glaciali se non nel tardo Devoniano del Brasile. Vari tipi di rocce vulcaniche sono stati osservati nelle aree che stavano convergendo regimi di arco dell'isola. Alcuni orizzonti di cenere vulcanica, come la Tioga Metabentonite degli Stati Uniti orientali, rappresentano eventi a breve termine che sono utili per la correlazione.

Europa

Una linea che passa dal Canale di Bristol verso est al Belgio settentrionale e alla Germania delimita all'incirca l'area marina della Devonia dai vecchi depositi continentali di arenaria rossa a sud. I depositi continentali, che sono caratteristicamente colorati di ossido di ferro, si estendono anche alla Groenlandia, a Spitsbergen, a Bear Island e alla Norvegia. Il geologo britannico Robert Jameson coniò il termine Old Red Sandstone nel 1808, pensando erroneamente che fosse Aelter Rother Sandstein di AG Werner, ora noto per essere di età permiana. Le rocce di questa vasta area hanno una notevole affinità sia nella fauna che nel tipo di roccia e sono generalmente considerate unite in epoca devoniana. Le relazioni con il sottostante sistema siluriano si vedono nei classici confini gallesi, dove il Ludlow Bone Bed è stato preso come confine fino a quando l'accordo internazionale lo ha posto un po 'più in alto. Nel Galles, nell'Irlanda del sud e nelle pianure scozzesi, in alcuni punti si sono accumulati spessori di depositi dannosi, principalmente arenarie. Questi sedimenti sono ricchi di pesci e piante, così come i depositi della Groenlandia orientale e della Norvegia. I vulcanici diffusi si verificano in Scozia.

Le rocce devoniane nel Devon e in Cornovaglia sono per lo più marine, ma ci sono intercalazioni di depositi terrestri da nord. Nel nord del Devon, si verificano almeno 3.660 metri (12.000 piedi) di scisti, calcari sottili, arenarie e conglomerati. Queste ultime due litologie sono tipiche delle grane dell'impiccato e delle arenarie di Pickwell, che sono le principali intercalazioni terrestri. Tuttavia, nel sud del Devon, i calcari della barriera corallina si verificano nelle formazioni del Medio Devoniano e la formazione del Devoniano superiore mostra localmente sequenze molto sottili formate su rilievi sottomarini e lava contemporanee a cuscino nelle aree basali. Nella Cornovaglia settentrionale entrambe le formazioni della Devonia centrale e superiore si trovano principalmente nelle facies di ardesia. I fossili trovati in queste rocce hanno permesso correlazioni dettagliate con le sequenze belga e tedesca.

Le rocce devoniane di tipo misto terrestre e marino sono note dai pozzi sotterranei di Londra e formano un collegamento con gli affioramenti del Pas de Calais e le aree classiche delle Ardenne. Lì, tra il bacino di Dinant e il bacino di Namur a nord, vi è la prova di una massa terrestre verso nord, come nel Devon. Entrambe le formazioni Devonia inferiore e superiore sono costituite da sedimenti terrestri e terrestri che raggiungono spessori rispettivamente di 2.740 metri (9.000 piedi) e 460 metri (1.500 piedi). Le strutture del Medio Devoniano e del Basso Devoniano inferiore (vale a dire l'Eifelian, Givetian e Frasnian, le cui sezioni di tipo precedente sono qui) sono costituite principalmente da calcari e scisti e raggiungono almeno 1.500 metri (4.900 piedi) a sud. Le barriere coralline sono particolarmente ben sviluppate nel Frasnian e si presentano come masse isolate, di solito meno di circa 800 metri (2.600 piedi) di lunghezza, separate da scisti. Gli equivalenti a nord mostrano limo e scisti rossi e verdi di sedimenti marini continentali marginali. Poiché le rocce belghe della Devonia sono ben esposte lungo una linea nord-sud, i loro cambiamenti di spessore, litologia e fauna sono stati ben documentati.

L'Eifel forma una naturale estensione orientale delle Ardenne e vi si verifica una successione in qualche modo simile. Il modello della Devonia inferiore non è marino e le formazioni della Devonia centrale e della Frasna hanno uno scarso sviluppo della barriera corallina, ma gli scisti calcarei e i calcari trasportano una fauna ricca e famosa. Il GSSP che definisce il confine e la base devoniano medio-bassa della base dell'Eifelian è a Schöenecken-Wetteldorf nell'Eifel. La struttura devoniana più alta non è conservata.

La valle del Reno, insieme agli altipiani del Medio Reno ad est, è stata oggetto di studi approfonditi da parte delle numerose università tedesche che la circondano sin dai primi giorni della geologia. Ancora una volta, viene generalmente indicata una fonte di sedimenti settentrionali, ma un pozzo trivellato a nord vicino a Münster ha incontrato calcari marini medio-bassi della Devonia superiore. A sud, avvicinandosi ai monti Hunsrück-Taunus, ci sono anche prove di una massa terrestre. Tra queste aree una ricca sequenza devoniana è esposta in terreni piegati. Lo spessore massimo è di 9.140 metri (30.000 piedi). La formazione della Bassa Devonia è formata da ardesie e arenarie. L'ardesia è stata molto lavorata per rivestire case e castelli. Una sporgenza di arenaria di Ems nella gola del Reno fa da cornice alla leggenda di Lorelei. I calcari sono comuni nel Givetian e sono chiamati Massenkalk. Le aree di sedimentazione sottile e media devoniana, come nel Devon, sono interpretate come depositi su creste sottomarine. Questi sono comunemente calcari nodulari che sono ricchi di cefalopodi e che si verificano tra sequenze di scisto denso. Le prove dell'attività vulcanica sono comuni e questo è stato invocato per spiegare le concentrazioni di minerali di ferro ematite sedimentaria nel Givetian e nel Frasnian. Le montagne dell'Harz mostrano una sezione più calcarea della Bassa Devonia. Qui, rame, piombo e zinco sono stati sfruttati da lodge nella famosa ardesia di Wissenbach.

Una successione calcarea della Bassa Devonia, le facies della Boemia, si verifica nel bacino di Praga dell'Europa orientale. Una successione marina continua formata dal Silurian al Devonian, e il confine è tracciato in cima alla Serie Silurian con il genere crinoide Scyphocrinites. Le formazioni sovrastanti Lochkovian e Pragian includono il calcare Koneprusy, che contiene notevoli giacimenti di barriera corallina. Il GSSP che definisce la base del Sistema Devoniano e il Lochkovian Stage è a Klonk, e che la definizione della base del Pragian è a Velká Chuchle, vicino a Praga. La struttura dell'Alta Devonia non è conservata. In Moravia si verificano successioni complete di sedimenti vulcanici calcarei e basinali.

Rocce devoniane di un tipo analogo a quelle dell'Inghilterra meridionale e delle Ardenne spuntano in Bretagna. Più a sud, affioramenti si verificano in Francia, Spagna e Portogallo. I GSSP che definiscono il confine e la base devoniano medio-alta e la base dello stadio frasniano, la base dello stadio famenniano e il confine devoniano-carbonifero sono disegnati vicino a Cessenon, nel sud della Francia. Le successioni dei Pirenei, delle montagne del Noire e delle Alpi Carniche includono calcari di acque profonde. Depositi marini si verificano nella penisola balcanica, compresa la Macedonia settentrionale e la Romania. Gli affioramenti polacchi meridionali delle montagne della Santa Croce sono particolarmente famosi. Includono una serie marittima e continentale inferiore con una sezione calcarea della Devonia centrale e una sezione della Devonia superiore di scogliere e scisti ricchi di ammoniti e trilobiti.

A Podolia, lungo il fiume Dniester (Dnestr), si trovano belle sezioni marine che salgono bene nel Basso Devoniano e sono coperte dalla serie Dniester del vecchio tipo di arenaria rossa. Durante l'intero Devoniano, gli Urali formarono una depressione depressiva collegata a nord con Novaya Zemlya e a sud con la geosinclinica Crimea-Caucasica che, insieme agli affioramenti dell'Europa meridionale già citati, facevano parte dei sedimenti originali tetiani del sistema di piega alpino-himalayana dei giorni nostri. Nella Russia europea, i depositi di arenaria rossa antica sono molto diffusi, ma le lingue marine si estendono verso ovest dagli Urali per raggiungere Mosca nel Medio Devoniano e San Pietroburgo nel Basso Devoniano superiore. Una notevole serie di pozzi ha rivelato queste relazioni in modo molto dettagliato e ci sono prove diffuse per i laghi salati. A parte l'affioramento di San Pietroburgo e quelli lungo il fiume Don a sud di Mosca, i laghi salati sono noti solo dai dati del sottosuolo. Di importanza economica qui sono il giacimento di petrolio e gas di Timan-Pechora e il petrolio e il cloruro di potassio delle paludi di Pripet. Le aree nordafricane dell'Algeria e in particolare del Marocco sono note per la loro ricchezza di fossili devoniani. Il GSSP che definisce la base del Givetian Stage è a Mech Irdane, vicino a Erfoud, nel sud del Marocco.