Basen Zatoki Meksykańskiej
Powstanie Zatoki Meksykańskiej , ryftu oceanicznego położonego między Ameryką Północną a blokiem Jukatanu , poprzedzone zostało rozpadem superkontynentu Pangea w późnym triasie , osłabiającym litosferę. Ryftowanie między płytami północno- i południowoamerykańskimi trwało we wczesnej jurze , około 160 milionów lat temu, a formowanie się Zatoki Meksykańskiej, w tym osiadanie spowodowane przerzedzeniem skorupy ziemskiej, zakończyło się o 140 mln lat. Stratygrafia basenu, który można podzielić na kilka regionów, obejmuje osady zdeponowane od jury do holocenu , obecnie o łącznej miąższości od 15 do 20 kilometrów.
Tektonika
Pangea
Uważa się, że pod osadami basenu Zatoki Meksykańskiej większość przedtriasowych skał piwnicznych to allochtoniczne warstwy oporowe zszyte podczas formowania się Pangei. Jednak to podczas rozpadu superkontynentu położono podwaliny pod osady Zatoki Meksykańskiej. Przed ryftem, który utworzył basen Zatoki Meksykańskiej, deformacja ekstensjonalna w późnym triasie spowodowana rozpadem Pangei, a dokładniej ryftem Oceanu Atlantyckiego, stworzyła formacje rowów piwnicznych, które wypełniły lądowe osady z czerwonego dna i osady wulkaniczne z erupcji Pióropusz magmowy ze środkowego Atlantyku . Pióropusz wyrzucił 60 000 kilometrów sześciennych bazaltów powodziowych nad dawną Ameryką Północną i Południową, Afryką i częściami Europy. Oprócz przepływów bazaltu, inne ważne typy skał magmowych obejmują diabazy związane z rowami i czerwonymi pokładami oraz nakładające się, północno-północno-zachodnie roje grobli związane z tektonicznym wulkanizmem rozpadu Pangei.
Od wczesnej do środkowej jury
Rozdzielenie płyt północno- i południowoamerykańskich we wczesnej i środkowej jury, zapoczątkowane rotacją bloku Jukatanu , wraz ze zmianami poziomu morza i aktywności termicznej z aktywnej szczeliny, stworzyło płytki basen morski, w którym mogły znajdować się grube sole jurajskie i ewaporaty zdeponowane. Te ewaporaty pokrywają grubą skorupę przejściową, lokalną skałę piwnicy przed pęknięciem, a osadzanie się soli trwało na tworzącej się skorupie oceanicznej, gdy szczelina rozprzestrzeniała się na dnie morskim w całej jurze. To właśnie w okresie jurajskim, około 140–160 milionów lat temu, ukształtował się znany nam kształt Zatoki Meksykańskiej.
Wyjątkowy kształt Zatoki Meksykańskiej, otoczonej ze wszystkich stron skorupą kontynentalną, jest wynikiem dwóch różnych granic tektonicznych: granicy transformacji ocean-kontynent oraz centrum rozprzestrzeniania dna morskiego napędzanego pióropuszem magmowym, działającego jednocześnie w odniesieniu do czasu geologicznego. Granica transformacji spowodowała dwa obroty bloku Jukatanu o około 22 ° w lewo od płyty północnoamerykańskiej. Jeden obrót miał miejsce przed rozprzestrzenianiem się dna morskiego, a drugi obrót miał miejsce podczas rozprzestrzeniania się basenu, tworząc obecny kształt geograficzny Zatoki Meksykańskiej i obecne położenie Półwyspu Jukatan .
Po aktywnej szczelinie późnego triasu do środkowej jury i stratygrafii, która silnie zależała od tego rozwoju tektonicznego, następuje stosunkowo spokojny okres tektoniczny w późnej jurze. Późnojurajska Zatoka Meksykańska charakteryzuje się głównie długotrwałym osiadaniem w regionie centralnym, a także silną sedymentacją wokół Platformy Florydy i Północnej Zatoki Meksykańskiej.
Od późnej jury do kredy
Podczas gdy kilka natrętnych formacji magmowych znalezionych tak daleko na południe, jak Meksyk, pochodzi z późnej jury lub wczesnej kredy, Zatoka Meksykańska w tym czasie była stosunkowo pozbawiona aktywności magmowej. Dopiero w późnym mezozoiku na zachodnich i północno-zachodnich krańcach Zatoki Meksykańskiej pojawił się niewielki, ale szeroko rozpowszechniony wulkanizm , pozostawiając Półwysep Jukatan z niezwykle alkalicznym polem wulkanicznym pod powierzchnią. Uważa się, że wulkanizm został aktywowany wzdłuż starożytnych granic płyt, osłabionych przez ładowanie osadów w Zatoce.
Sedymentacja i stratygrafia
Przed rozłamem
Jak wspomniano powyżej, stratygrafia środkowego basenu Zatoki Meksykańskiej sprzed szczeliny, która obecnie leży pod prawie 20 kilometrami osadów osadzonych w okresie od jury do holocenu, składa się głównie z ekstensjonalnych formacji rowów wypełnionych „czerwonymi pokładami”, bazaltem przepływy oraz wały diabazowe i progi zdeponowane i wtargnięte podczas rozpadu Pangei i eksplozji środkowoatlantyckiego pióropusza magmowego.
W studniach wierconych w Zatoce Meksykańskiej, które penetrowały warstwy późnego triasu i wczesnej jury, znaleziono czerwone pokłady, określane również jako niemorskie sekwencje klastyczne, które często mają czerwony kolor, wypełniając ekstensjonalne cechy rowów . Czerwone pokłady basenu Zatoki Meksykańskiej są specjalnie nazywane formacją Eagle Mills, znajdującą się bezpośrednio pod osadami solnymi, odparowanymi i morskimi osadzonymi w okresie jurajskim i często spotykanymi wraz ze wspomnianymi powyżej groblami diabazowymi i strumieniami bazaltu.
Skały podłoża w północno-wschodnim rejonie basenu Zatoki Meksykańskiej są fragmentami płyty afrykańskiej , która pozostała w tyle podczas rozpadu Pangei i datowana jest na okres od późnego prekambru do kambru . To właśnie na tych fragmentach płyt prekambryjskich główne osady węglanowe i ewaporatowe zdeponowane po otwarciu Zatoki Meksykańskiej stały się platformą Florydy .
Wczesna-środkowa jura
Sól w Zatoce Meksykańskiej można podzielić na dwa główne regiony: basen solankowy Północnej Zatoki Meksykańskiej i basen solny Campeche; interpretowane jako utworzone jednocześnie. Nazywane również basenami Louann i Yucatan Salt. Osadzanie się soli w Zatoce Meksykańskiej jest słabo datowane; Sól Louann nie ma skamielin przewodnich, a wiek opiera się na wieku formacji poniżej i powyżej. Osadzanie się soli rozpoczęło się w jurze po pierwszym obrocie bloku Jukatanu . Gruby halit został później podzielony na dwie główne sekcje w miarę rozprzestrzeniania się dna morskiego, z pewnym dalszym osadzeniem soli w miarę kontynuowania szczeliny. Wiek soli jest potwierdzony przez stratygrafię w północnej Zatoce Meksykańskiej, gdzie czerwone pokłady Eagle Mills, jak omówiono powyżej, zawierają wały tak młode, jak 180 mA, a formacja Smackover nad solami zawiera indeksowe skamieniałości amonitów umieszczające sole w wiek nie młodszy niż 156 Ma. Deformacja tej prawie 4-kilometrowej formacji halitu byłaby ostatecznie spowodowana różnicą ciśnień spowodowaną nierównomiernym i dużym obciążeniem osadów na górze, przez krzemoklastyk , eolian , playa i inne osady charakterystyczne dla suchych środowisk lądowych bliżej brzegu, co sugeruje, że w pewnych momentach osadzania osady gromadziły się prawie do poziomu morza.
Struktury solne, które obejmują antykliny , poduszki , korki i ściany, oprócz rozległych warstw, powstały długo po osadzeniu w wyniku szybkiej sedymentacji. Bliżej depocentrum , które w przypadku basenu Zatoki Meksykańskiej znajdowało się w kierunku centrum rozprzestrzeniania się, osady lądowe przechodzą w morskie łupki i wapienie .
Po osadzeniu się soli w warstwach zarejestrowano miliony lat morskich osadów powodziowych, węglanów z raf koralowych, grubych piaskowców i ewentualnych osadów deltowych, z których wszystkie pomogły ukształtować charakterystyczne cechy Zatoki. Duża platforma szelfowa Florida Platform i podwodne kaniony morskie powstały 150 milionów lat po otwarciu zatoki.
Po rozłamie
Osady powstałe po szczelinach są wynikiem kilkumilionowych historii obejmujących różne formacje raf węglanowych i ciężkie wydarzenia erozji, które zalały zatokę ziemskimi osadami klastycznymi z głębi lądu Ameryki Północnej, zasadniczo rejestrując historię tektoniczną kontynentu północnoamerykańskiego od kredy.
Pierwszymi osadami poryftowymi osadzonymi na platformie Florydy były również ewaporaty środkowojurajskie, a następnie krzemoklastyki deltowe i płytkowomorskie ; ostatecznie osady przechodzą w kredowe węglany , ewaporaty i kredy .
Niedawno orogeneza Laramide i wynikające z niej wypiętrzenie Gór Skalistych, które doprowadziło do wzrostu ilości osadów zalewających zatokę, jest odpowiedzialne za szybkie ładowanie i zasypywanie formacji Wilcox ( str. 43), która jest jedną z głębinowych formacji Zatoki Meksykańskiej obecnie eksploatowane w poszukiwaniu węglowodorów. To szybkie ładowanie jest również odpowiedzialne za pierwsze spływy soli spod obszaru obrzeży basenu w kierunku zbocza kontynentalnego.