Supergrupa Windermere

Windermere Supergroup to jednostka geologiczna utworzona w okresie od ordowiku do syluru ~ i odsłonięta w północno-zachodniej Anglii , w tym w Pennines i koreluje wzdłuż jej uderzenia, na Wyspie Man i Irlandii, oraz w dół na południowych wyżynach i na pograniczu walijskim . Leży u podstaw większości młodszej pokrywy północnej Anglii, rozciągającej się na południe do Wschodniej Anglii. Powstał jako basen na przedpolu , w podobnym położeniu do współczesnego basenu Gangesu, naprzeciw kontynentu Awalonii jako pozostałości dołączonej Ocean Japetus podporządkowany Laurentii .

Supergrupa obejmuje grupę wapieni turbidytowych Dent oraz leżące nad nimi serie łupków , grysów i szarogłazów grupy Stockdale , grupy Tranearth , grupy Coniston i grupy Kendal . Kompresja z południowego wschodu podczas późniejszej orogenezy akadyjskiej (prawdopodobnie spowodowanej zamknięciem oceanu Rheic) wypięła warstwy w antykliny i synkliny oraz spowodowała rozszczepienie łupków w niektórych pokładach osadów.

Przed Windermere: terrany w piwnicy

Na północny zachód od jednostki leży kambro-ordowicka grupa Skiddaw , sekwencja, która utworzyła się na obrzeżach kontynentu Awalonu , złożona głównie z turbidytów. Pomiędzy nimi, Borrowdale Volcanic Group składa się z tufów wybuchanych przez znajdujący się pod spodem wapniowo-alkaliczny łuk wulkaniczny, aktywny podczas subdukcji skorupy oceanicznej Japetus.

Basen Windermere został utworzony przez zginanie. Przed powstaniem graniastosłup akrecyjny Południowych Wyżyn , otaczający skraj kontynentu Laurentian, posuwał się w kierunku Awalonii. Uformowane podczas tego zderzenia obciążenia gór obciążyły płytę awalońską, powodując rozwój przestrzeni mieszkalnej .

Rozpoczyna się sedymentacja: Napełnianie basenu

Sedymentacja rozpoczęła się w Caradoc (górny ordowik, ). Podczas Llandovery supergrupa Stockdale jest naznaczona wieloma przejściami tlenowo- anoksycznymi , z czarnymi łupkami odpowiadającymi transgresjom - mogły one pomóc złagodzić niekontrolowany efekt cieplarniany . Tempo gromadzenia się osadów przyspieszało z czasem; utrzymywał się dość stabilnie na niskim poziomie ~ 50 metrów na milion lat (m / mA) aż do Wenlock (środkowy sylur, ), kiedy znacznie wzrósł, ostatecznie osiągając ponad 1000 m / mA, kiedy rekord został przerwany przez erozję w Pridoli ( krańcowy sylur, ). Ten nagły wzrost tempa depozycji jest wynikiem coraz większej bliskości pasa górskiego Avalon, który zaczął obniżać płytę od ordowiku, ale nie był wystarczająco blisko, aby zwiększyć wkład sedymentacyjny aż do syluru. Ostatnia faza sedymentacji odzwierciedlała zmianę stanu basenu. Zamiast być niedopełniony i zatrzymywać cały osad, który do niego wpływał, został przepełniony. Znalazło to odzwierciedlenie w spłyceniu głębokości wody w miarę zamulania basenu. Skończyło się to przejściem do warunków lądowych w Přídolí.

Poza rekordem: postulowana okładka

illitu minerału ilastego z przekroju supergrupy Windermere pozwala oszacować jego maksymalną głębokość pochówku. Dzisiejsze osady na powierzchni pokrywało kiedyś 5–6 km osadów; część z tego należałaby do osadów Windermere z uskokami, ale postuluje się, że większość z nich to stary czerwony piaskowiec , w tym osady melasy odłożone przez wachlarze aluwialne na zboczach pasa górskiego i prawdopodobnie fluwialny (rzeka) lub eoliczny o niższej energii złoża (wydmowe).

Modelowanie ewolucji basenu

Model basenów przedgórskich Sinclaira pozostaje najnowocześniejszy od ponad dekady, a jego czterostopniowy model dobrze pasuje do supergrupy Windermere. W pierwszym etapie klin orogeniczny (tutaj klin akrecyjny gór Południowych Wyżyn) obciąża pasywny brzeg, powodując osiadanie giętne i zapewniając przestrzeń akomodacyjną. „Wybrzuszenie przednie”, spowodowane sztywnością skorupy wyginającej się za ładunkiem, powoduje wypiętrzenie i umożliwia erozję. Gdy wybrzuszenie cofa się, pozostawia po sobie płytkie wody, które mogą być wypełnione węglanami, podczas gdy osady hemipelagiczne i turbidyty nadal wypełniają głębsze części basenu, pozostawiając „trójcę” facji --- to etap 2 W pewnym momencie zbiornik głębokiej wody zmienia się ze stanu niedopełnienia, w którym przestrzeń akomodacyjna powstaje tak szybko, jak jest wypełniona fliszu , do przepełnionego (etap 3). Klin orogeniczny stanowi następnie znaczące źródło melasy , z turbidytami i deltami przechodzącymi przez basen. Basen jest ostatecznie wypełniony i pokryty melasą rzeczną i aluwialną (etap 4).

Dopasowanie do modelu

Etap 1 jest trudny do zauważenia w zapisie osadowym. Grupa Dent, najstarsza część supergrupy, dobrze pasuje do facji węglanowej spodziewanej w płytkich wodach etapów 2–3; przestrzeń mieszkalna powstała w wyniku osiadania termicznego . Głębsze osady wodne trzeciego etapu są reprezentowane przez grupy Stockdale i Tranearth, które wykazują stałe pogłębianie się, zgodnie z oczekiwaniami osadów osadzonych w niepełnym basenie, z szybkością sedymentacji wystarczająco wysoką, aby zachować roczne zróżnicowanie miejsc. (Ten sygnał jest skomplikowany przez nadrukowaną sygnaturę zlodowaceń eustatycznych). Koniec trzeciego etapu jest reprezentowany przez Coniston Group, serię piaszczystych turbidytów, z dopływem osadów z północnego wschodu (i kontrolowanym przez uskoki piwniczne). Grupa jest podzielona na formacje, z których każda reprezentuje płat turbidytu i są oddzielone beztlenową sedymentacją tła. Grupa Kendal obejmuje przejście do etapu czwartego, z wyraźnym spłyceniem; turbidyty stają się cieńsze, a beztlenowe hemipelagiki ustępują osadom natlenionym, przy czym złoża burzowe stają się coraz bardziej powszechne, a osady międzypływowe górują nad grupą. Wspomniany powyżej brakujący Stary Czerwony Piaskowiec utworzył osady melasy etapu 4.

W całym sylurze, aż do początku depozycji Starego Czerwonego Piaskowca, tempo sedymentacji stale wzrasta, osiągając szczyt 1 mm a ⁻¹ .