Geologia Utah

Geologia Utah obejmuje skały utworzone na skraju kontynentu proto-północnoamerykańskiego w okresie prekambru . Płytkie morskie środowisko osadowe pokrywało region przez większą część paleozoiku i mezozoiku , a następnie warunki suche, wulkanizm oraz formowanie się basenu i terenu w kenozoiku . Utah to stan w zachodniej części Stanów Zjednoczonych.

Historia geologiczna, stratygrafia i tektonika

Wschodnie góry Uinta w pobliżu linii Kolorado i góry Raft River-Dover Creek zawierają najstarsze skały w Utah sprzed ponad dwóch miliardów lat. Datowanie rubidowo-strontowe kwarcytu Red Creek w 1965 roku wskazywało na wiek 2,3 miliarda lat. Inni geolodzy znaleźli łupek i gnejs liczący 2,4 miliarda lat w kompleksie Albion Range Green Creek. Przed 1960 rokiem geolodzy wywnioskowali, że gnejs i łupek kanionu Wisznu i Farmington są archaiczne , ale późniejsze badania wykazały formację między 1,6 a 1,5 miliarda lat temu w proterozoiku . Od 1,75 do 1,65 miliarda lat temu na Utah miała wpływ orogeneza Matzatzal. Grube sekwencje skał osadowych z neoproterozoiku , w tym tillit, leżą u podstaw większości stanu.

Paleozoik (541-251 mln lat temu)

Utah ma liczne skały zdeponowane w paleozoiku , gdy po raz pierwszy zróżnicowało się życie wielokomórkowe. Podstawowy kwarcyt kambryjski o grubości do 4000 stóp (1200 m) jest czasami trudny do odróżnienia od skał prekambryjskich. Płytkie środowisko morskie wytworzyło cętkowane wapienia i stromatalitu , pogłębiające się na zachodzie. Jednostki cienkich łupków i mułowców formacji Whirlwind prawdopodobnie pochodziły ze źródeł osadów na wschodzie. Pioche Shale zawiera jedne z najstarszych skamieniałości kambru, po których następuje ciągła sekwencja trylobitów w House Range.

We wschodnim Utah, który spoczywa na kratonie proto-północnoamerykańskiego kontynentu Laurentia , nie ma osadów ordowiku , ale na zachodzie powszechne są wapień klastyczny z wczesnego ordowiku, piaskowiec kwarcowy z środkowego ordowiku i dolomit z późnego ordowiku. Geolodzy odkryli, że wapień intraformacyjny z wczesnego ordowiku powstał, gdy wapień tworzący się w dnie pływowym jest ponownie osadzany jako kamyki in situ. Skamieliny ramienionogów , trylobitów i szkarłupni są powszechne w tych skałach. Kwarcyty środkowego ordowiku tworzą charakterystyczne pomarańczowe, brązowe i różowe klify nad szarymi wapiennymi zboczami, osadzone pod klifami z czarnego dolomitu na północy i zachodzie. w Chert tworzą się w najbardziej rozpowszechnionej jednostce ordowiku: Dolomicie Fish Haven-Ely Springs.

Tylko jedna jednostka stratygraficzna - Dolomit Laketown - powstała w sylurze , z dala od źródeł osadów w środowisku platformy węglanowej, z kilkoma wyraźnymi zespołami skamielin. Chociaż warstwy dewonu są najgrubsze na zachodzie, występują na wschodzie, w przeciwieństwie do skał ordowiku i syluru. Lokalna orogeneza spowodowała wypiętrzenie Stansbury, co doprowadziło do erozji w dół do starszych jednostek skalnych datowanych na prekambr i osadzania się grubego konglomeratu formacji Stansbury. Łupek i piaskowiec kwarcowy są często przekładane węglanami, jak w formacji Hanauer w paśmie Thomas-Dugway.

W Mississippian w basenie Oquirrh zgromadziło się do 6000 stóp (1800 m) osadów. Osadzanie morskie było ciągłe, z licznymi skamielinami w nieprzerwanym zapisie, takimi jak liliowców , ramienionogi i koralowce w łupkach Chainman-Manning Canyon. Skamieniałe skamieliny ramienionogów i koralowców oznaczają wapienie Redwall, Leadville, Madison, Gardison, Joana i Lodgepole, a tylko na północnym zachodzie brakuje rozległych formacji wapiennych.

Geolodzy skupili znaczną uwagę na pensylwańskich skałach formacji Paradox w Basenie Paradox po odkryciu ropy naftowej, potażu i soli kamiennej. Dorzecze ukształtowało się w ramach wypiętrzenia Uncompahgre, powstałego w wyniku wypiętrzenia się przodków Gór Skalistych. Kilka tysięcy stóp soli zgromadziło się pod arkozem zrzuconym z gór. W basenie Oquirrh zgromadziło się do 13 000 stóp skał osadowych.

Niewielka niezgodność oddziela te skały od powstałych w permie . Skały te są zwykle trudne do skorelowania, ze znaczną zmiennością boczną, piaskowcami z warstwami krzyżowymi, co wskazuje na transport skrzydeł i brak skał późnego permu. Poważna transgresja morska spowodowała powstanie Kaibab Limestone (obrzeża Wielkiego Kanionu), reprezentowanego przez grupy Park City i Phosphoria w Utah.

Mezozoik (251-66 mln lat temu)

We wczesnym mezozoiku w zachodnim Utah w triasie powstało ostatnie złoże morskie — wapień Thaynes — zanim region został wypiętrzony. Formacja Moenkopi z wczesnego triasu to mułowiec z cienkimi warstwami wapienia powstały, gdy morze rozprzestrzeniło się na równiny błotne i obejmuje Canyonlands w południowym Utah. Od wschodu do zachodu mułowiec przechodzi w wapień.

Piaskowce Navajo, Wingate i Kayenta wyróżniają się krzyżowym podsypywaniem piaskowca Kayenta na płaskowyżu Kolorado, co jest bardziej charakterystyczne dla środowiska strumienia niż osady wydm, które tworzą piaskowiec Wingate. Piaskowiec Navaja zaczął się formować w późnym triasie, ale jest to głównie jurajska , w tym formacje w Parku Narodowym Zion . Inne ważne jednostki jurajskie to piaskowiec Entrada, w którym znajduje się Park Narodowy Arches , oraz formacja Morrison, z godnymi uwagi skamielinami zachowanymi w Narodowym Pomniku Dinozaurów . Najgrubsze osady jurajskie znajdują się między Devil's Slide , na wschód od Ogden i Marysvale, które obejmują gips i inne ewaporaty wydobywane z łupków Arapien. Orogeneza Sevier na zachodzie zrzuciła żwir i inne osady do formacji Morrison. Formacja miała całkowicie kontynentalne pochodzenie, rejestrując płytkie jeziora, zmieniające się strumienie i pył wulkaniczny. Płytki tor wodny uformował się w środkowej jurze , pozostawiając za sobą skamieniałe formacje Carmel i Twin Creek.

Po raz ostatni Utah był pokryty płytkimi morzami w kredzie , a wraz z ciągłym wypiętrzaniem się orogenezy Sevier prowadzącej do erozji, osady z tego czasu są dwukrotnie grubsze niż jednostki jurajskie. Formacje Kelvina i Lower Indianola wskazują na ciągłe osadzanie się piasku i żwiru w strumieniach wzdłuż podnóża gór, podczas gdy formacje Burro Canyon i Cedar Mountain (które są bogate w skamieniałości) wskazują na osady równin zalewowych podobne do tych w leżącej poniżej formacji Morrison. W pobliżu linii Wyoming piaskowiec Dakota jest przykryty łupkiem Aspen-Mowry. Na płaskowyżu Wasatch piaskowiec Ferron reprezentuje krótką regresję morską na wschodzie i służy jako ważny horyzont gazu ziemnego. Piaskowce Emery i Mesaverde wskazują na podobne regresje (Mesaverde oznacza ostatnią w późnej kredzie). Węgle powstają w jednostkach takich jak formacja Straight Cliffs.

Kenozoik (66 milionów lat temu-obecnie)

W kenozoiku orogeneza Laramide wypiętrzyła Góry Skaliste. W pobliżu Flaming Gorge paleoceńska formacja Fort Union pokrywa kątowo kredowy piaskowiec Ericson, podczas gdy na południowym zboczu góry Uintas formacja Wasatch pokrywa kredowy piaskowiec Mesaverde. Konglomerat Wasatch powstał, gdy najgrubsze szczątki zgromadziły się w basenach w pobliżu wypiętrzonych obszarów, z osadami drobniejszymi dalej na wschód i osiągającymi grubość do 13 000 stóp w eocenie w basenie Uinta . Dużą rolę odgrywały również duże jeziora. Paleoceńskie jezioro Flagstaff pozostawiło wapień z alg w południowych górach Wasatch, wraz z mułowcem marglowym w Bryce Canyon, Cedar Breaks i Richfield. Złoża eocenu Lake Green River nie rozciągają się tak daleko na południe, ale obejmują ważne zasoby łupków bitumicznych. Erozja zniszczyła góry Uinta na tyle, że formacja rzeki Duchesne pokryła wcześniejsze wypełnienie basenu kenozoicznego.

Nagłe przejście do aktywności wulkanicznej w Needle Range oraz w Marysvale, Crystal Peak, Tintic i Bingham miało miejsce w oligocenie , wybuchł gruby tuf popiołu i wytworzył spawany ignimbryt . Tuf przepływowy popiołu Needle Range jest najbardziej rozległy i obejmuje 13 000 mil kwadratowych w południowo-zachodnim Utah i wschodniej Nevadzie. Podczas gdy większość tufów to ryolit , tuf z Needles Range obejmuje fenokryształy amfibolitu , biotytu i plagioklazu . Wulkanizm był związany z subdukcją płyty Farallon i miał miejsce od 35 do 19 milionów lat temu, poprzedzając uskoki blokowe prowincji Basin and Range , co czyni tuf przydatnym do porównań stratygraficznych. Powstało kilka niezwykłych laccolith , w tym góry Henry, La Sal, Abajo i Three Peaks. Aktywność wulkaniczna zmniejszyła się od 19 do 16 milionów lat temu, po czym nastąpiły przepływy bazaltu, stożki żużlowe i ryolit górski Topaz-Spor do miocenu , pliocenu i czwartorzędu . W tym czasie i kontynuując do chwili obecnej, uskoki blokowe stworzyły teren basenu i pasma w zachodnim Utah i Nevadzie.

Jezioro Bonneville powstało w czwartorzędzie i obejmuje 20 000 mil kwadratowych. Wielkie Jezioro Słone jest pozostałością najgłębszej części jeziora, gdzie głębokość wynosiła kiedyś nawet 1000 stóp (300 m). W plejstocenie lodowce powstały w górach, aw przypadku Temple Lake Stade i Gannett Peak Stade rozwinęły się 4000 lat temu w holocenie .

Geologia zasobów naturalnych

W XIX wieku wydobycie węgla w Coalville było wykorzystywane do zaopatrywania Salt Lake Valley, Cedar City i kopalni żelaza, z przeniesieniem do Carbon County w 1900 roku.