辛辛那提拱

:卡梅伦Schwalbach

辛辛那提及其周边地区以其储量丰富、保存完好的奥陶时代化石而闻名于世. 这座城市及其周边地区下方的岩石保存着近4.5亿年前曾居住在这一地区的古代海洋生态系统的证据. 近200年来, 古生物学家将这些化石和保存它们的岩石作为独特的自然实验室来研究地球历史的重要方面,如进化, 生物入侵, 气候变化, 海平面波动, 奥陶纪的板块构造. 那么,为什么能在北美大陆中部发现来自近5亿年前海洋的化石呢? 答案在于辛辛那提拱门的形成.

1839年,约翰·洛克在俄亥俄州第一地质调查局工作时发现了它, 辛辛那提拱门是一个位于辛辛那提市中心的大型地质特征. 它是一个广阔的构造隆起与伊利诺斯盆地向西, 西北方向的密歇根盆地, 东部和东南部的阿巴拉契亚盆地(图1).

图1. 显示辛辛那提拱门周围区域构造特征的地图. 图片来自马里恩县的基岩地质学. Hasenbueller和Walter A. Hasenmueller (igws.印第安纳州.edu).

这样的地貌是在造山运动中形成的, 在地壳板块的构造运动中,巨大的岩石区域被推到一起, 堆积, 然后在巨大的压力下弯曲和折叠. 随着山带的形成(在这里), 东边的塔科尼克山脉), 它巨大的重量压下了下面的地壳, 形成盆地(图2). 在这个盆地的另一边,地壳向上弯曲,形成了盆地的另一面——拱. 在米莱尼亚, 这座拱门的顶部被河流和冰川侵蚀掉了, 最古老的岩石暴露在拱门的中心,最年轻的岩石暴露在拱门的侧翼(图3). 在辛辛那提拱门的案例中, 最古老的暴露岩石来自奥陶纪,最年轻的来自二叠纪.

图2. 图中显示了北美大陆上塔科尼克山带及其内陆盆地的形成. 辛辛那提拱隆起的外围可以在图像的左边缘看到. 图片由J. 霍顿首次发表在《九游会平台》上.S. 作者:简·安斯利(古生物研究机构出版).

图3. 西北到东南横断面横跨俄亥俄州,显示地下基岩. 注意辛辛那提拱门的横截面形状. 奥陶系岩石以浅粉色和深粉色显示,上面是较老的岩石,下面是较年轻的岩石. 图片来自俄亥俄州地质调查局, 2006, 俄亥俄州基岩地质图:俄亥俄州自然资源部, 地质局地质图BG-1, 带文本的通用页面大小版本, 2 p.、规模1:2,000,000.

这就解释了辛辛那提拱门是如何形成的, 但为什么辛辛那提的海洋里有化石? 要回答这个问题,我们必须回到拱门最初开始形成的时候. 当形成辛辛那提地下奥陶系岩石的沉积物沉积时, 该地区位于南半球的亚热带浅海之下(图4). 这种浅海生态系统的环境范围从潮周(海岸线周围)到深海(约150英尺深)。, 每个都有独特的沉积物组成和生物种群. 辛辛那提地区经常受到飓风的侵袭,飓风带来了塔科尼克山脉建筑过程中遗留下来的泥质沉积物,并将它们与当地生物产生的碳酸盐混杂在一起. 在这些事件中,生活在海底或海底附近的生物被沉积物掩埋了, 如果条件合适的话, 变成了化石. 由此产生的含化石的泥岩和石灰石层可以在今天整个地区的路堑和小溪露头处看到. 请继续关注,了解更多九游会平台辛辛那提地区的地质和古生物学知识.

图4. 辛辛纳提阶的,布面油画,约翰·阿格纽,2007年. 这幅画描绘了奥陶纪时期辛辛那提地区的生活, 大约4.45亿年前. 所描绘的分类群包括刺胞水母, 软体动物头足类动物, 广翅鲎, 海百合, 殖民珊瑚, 三叶虫, 苔藓虫, 腕足类, 有皱纹的珊瑚, 双壳类, 腹足类, edrioasteroids, conularids, 和藻类.

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