Florissant Formation - Florissant Formation
| Florissant Fossil Beds National Monument | |
|---|---|
IUCN kategori V (beskyttet landskap/sjølandskap) | |
.jpg) Pionerhuset, som viser hvordan de opprinnelige pionerene i vest levde
| |
   | |
| plassering | Teller County , Colorado , USA |
| Nærmeste by | Florissant, Colorado |
| Koordinater | 38 ° 54′49 ″ N 105 ° 17′11 ″ W / 38.91374 ° N 105.28627 ° W Koordinater: 38 ° 54′49 ″ N 105 ° 17′11 ″ W / 38.91374 ° N 105.28627 ° W |
| Område | 5.998 dekar (24,27 km 2 ) |
| Autorisert | 20. august 1969 |
| Besøkende | 71 763 (i 2017) |
| Styrende organ | National Park Service |
| Nettsted | Florissant Fossil Beds National Monument |
Den Florissant Dannelse er en sedimentær geologisk formasjon frembrudd rundt Florissant , Teller County, Colorado . Formasjonen er kjent for de store og eksepsjonelt bevarte insekt- og plantefossilene som finnes i gjørmesteiner og skifer. Basert på radiometrisk datering av argon, er formasjonen eocen (omtrent 34 millioner år gammel) i alder og har blitt tolket som et innsjømiljø. Fossilene har blitt bevart på grunn av samspillet mellom vulkansk aske fra det nærliggende vulkanfeltet Thirtynine Mile med kiselalger i sjøen, noe som forårsaker en diatoméblomstring. Da diatomer falt til bunnen av innsjøen, ble alle planter eller dyr som nylig hadde dødd bevart av diatoméfallene . Fine lag med leire og gjørme ispedd lag med aske danner "papirskifer" som holder vakkert bevarte fossiler. Den Florissant Fossil Beds National Monument er et nasjonalt monument etablert for å bevare og studere geologi og historien til området.
Historie
Navnet Florissant kommer fra det franske ordet for blomstring. På slutten av 1800 -tallet kom turist og gravemaskiner til dette stedet for å observere dyrelivet og samle prøver for samlinger og studier. Petrified Forest, som nå er en av hovedattraksjonene ved monumentet i dag, mistet mye av massen på grunn av at samlere fjernet store mengder forsteinet tre fra stedet. I løpet av 1860- og 1870 -årene ble området kartlagt av geologer for første gang. Paleontologer fulgte like etter for å samle fossiler til forskning. I 1969 ble Florissant Fossil Bed National Monument opprettet etter en lang juridisk kamp mellom lokale grunneiere og den føderale regjeringen. I dag mottar parken omtrent 60 000 besøkende i året, og er stedet for pågående paleontologiske undersøkelser.
Geologi
.jpg)
I slutten av eocen til tidlig oligocen, for omtrent 34 millioner år siden, var området et innsjømiljø med redwood -trær. Kjelleren er den proterozoiske alderen Pikes Peak Granite. Det er en avvik fra Pikes Peak Granite til den neste enheten, Wall Mountain -tuffen. Den massive avviket skyldes erosjon som oppstod under hevingen av de moderne Rocky Mountains, Laramide Orogeny . Wall Mountain Tuff ble deponert som et resultat av et stort utbrudd fra en fjern kaldera . Selve Florissant -formasjonen består av alternerende enheter av skifer, gjørme, konglomerat og vulkanske forekomster. Det er seks beskrevne enheter i Florissant -formasjonen: den nedre skivenheten, den nedre mudstein -enheten, den midterste skiferenheten, caprock -konglomeratenheten, den øvre skivenheten og den øvre pimpstenheten. Hver av skifer enhetene representerer lacustrine miljøer, sammensatt av svært tynne skifer som er rikelig i fossiler, som veksler med tuffer fra utbrudd. Den nedre gjørmen er blitt tolket som et bekkemiljø med toppen av enheten som et laharforekomst . Slamsteinene ble avsatt på en dalbunn, men ikke i en innsjø. Adskillelsen av skiferenhetene med ikke-innsjøforekomster kan bety at det var to generasjoner innsjøforekomster. Lahars som gikk gjennom dalen kunne ha demmet opp dalen, noe som muliggjorde opprettelsen av en innsjø. De midterste og øvre skiferenhetene ble deretter avsatt i denne andre generasjonen av innsjøen. Caprock -konglomeratet ble avsatt da en stor lahar gikk gjennom dalen og samlet seg ned på innsjøbunnen.
Laramide Orogeny, som skapte de moderne Rocky Mountains, hadde løftet området mot vest siden slutten av kritt , selv om den nøyaktige tidspunktet for orogenien ble diskutert I slutten av eocen til tidlig oligocen begynte vulkanske episoder å forekomme sørvest for Florissant -området. Disse episodene av utbrudd ville deponere aske og annet vulkansk rusk på Florissant -stedet, og det vulkanske materialet ville være en av de viktigste faktorene i fossiliseringen av plantene og dyrene som er så mange i formasjonen. De fossile bærende papirskifrene er interkalert med større forekomster av vulkansk materiale.
De fleste steinene som ble avsatt etter oligocenet og før pleistocenet er blitt erodert bort. De fleste av de gjenværende enhetene består av klaster av forvitret Pikes Peak Granite, vulkaner og gjørme som ble transportert av bekker som rant gjennom området. Noen mammutben er funnet i disse enhetene og er datert til rundt 50 000 år gamle.
Thirtynine Mile Volcanic Field
Rundt 25-30 kilometer sørvest, utviklet og utbrøt en serie stratovulkaner, i likhet med dagens vulkaner som St. Helens. Kalt Guffey vulkansk senter, innenfor det større vulkanske feltet Thirtynine Mile , ville vulkanen ha utbrudd som inkluderte kupler, lavastrømmer og pyroklastiske hendelser. Ask fra disse hendelsene ville bli avsatt i hele området og lahars ville strømme nedover dalene. Asken som slo seg ned ville skape tuffen, og laharene ville danne gjørmesteiner og konglomeratene som finnes i Florissant -formasjonen. Florissanten ble deponert i en paleovalley etter at en av laharene demmet paleovalley. Den resulterende innsjøen ville bli så stor som 36 km 2 . Det var to sykluser med innsjømiljøer. Den første skapte den nedre skifer -enheten, mens den andre innsjøen ville lage de midterste og øvre skifer -enhetene. Etter hvert ble vulkanene sovende og begynte å tære bort. Over tid ble vulkanene så erodert at det ikke er mer åpenbare tegn på dem på overflaten. I stedet er erosjonsflaten eocene de eneste restene av vulkanene som gjennomsyret området.
Fossiler
Det vulkanske materialet som forårsaket så mye ødeleggelse førte til bevaring av fossilene i Florissant -formasjonens skifer og gjørme. Da asken ble avsatt på landskapet, ble den ført av vann gjennom bekker og lahars til innsjøen. Laharene dekket deretter basen til redwoodene som levde på den tiden, og trærnes stammer ble hardere og fossiliserte. Gjennom permineralisering strømmet bunnfallene som var i grunnvannet gjennom trestammene, og erstattet det opprinnelige stoffet med silisiumholdige mineraler og erstattet det organiske stoffet med silika. Denne mineraliseringsprosessen førte til bevaring av trærnes stubber.
I selve innsjøen ble de vulkanske forekomstene periodisk deponert i innsjøen enten gjennom direkte avsetning eller gjennom forvitring. Det vulkanske materialet var rikt på silika. På den tiden bodde det i sjøen kiselalger , hvis skall også var sammensatt av silika. Tilstrømningen av mer silika fikk diatomer til å blomstre i innsjøen. Etterhvert som befolkningen i kiselalger massivt økte, forårsaket stresset fra de vulkanske episodene samtidig store dødsfall av den lokale biotaen . Etter hvert som plantene og dyrene døde, falt bladene og kroppene i sjøen og til slutt samlet store mengder organisk materiale seg på bunnen av innsjøen. Denne prosessen ble gjentatt ofte, muligens årlig, som avrenning fra regn samles i sjøen, forårsaker sykliske diatomfragmentenes blomstrer og die-offs. Kiselalgerblomstringen og avstivningene skapte lag med aske-leireforekomster, kalt koblinger, noe som resulterte i mange tynne lag. Hvert mikrolag med aske og leire ble komprimert ved å legge over sedimenter for å lage "papirskifer" (vanligvis mellom 0,1 og 1,0 mm tykk). Innenfor disse papirskifrene finnes de best bevarte fossilene i formasjonen. Basert på denne informasjonen, har det blitt anslått at innsjøen kunne ha vart 2500 til 5000 år, hvis diatomékoblingene representerer årlige sykluser.
Paleoflora
Det er et stort mangfold av planter i bedene i Florissant -formasjonen, alt fra store redwoods til mikroskopisk pollen. Den forstenede skogen er en av de viktigste turistattraksjonene ved monumentet med anslagsvis 30 bevarte stubber. De er blant de største forsteinede stubbene i verden. Flertallet av stubbene er identifisert som lik moderne sequoias , eller redwoods. Disse trærne kunne ha vært så høye som 60 m (200 fot) til de ble drept av lahars som kvelte oksygenforsyningen til røttene. Dendrokronologisk undersøkelse av treringene har resultert i en estimert alder på 500–700 år da trærne ble drept og begravet. Noen av stubbene tilhører angiospermer .
Florissant -formasjonen er også kjent for sine fossiliserte blader og inntrykkene de gjorde. Det er også eksemplarer av frukt, frø, kjegler og blomster, som alle er bevart i formasjonens papirskifer. De fleste bladene kommer fra trær og busker. Angiospermer er den dominerende paleoflora, men det er også bartrær til stede.
Noen av kjeglene, løvet og pollen har blitt identifisert som kommer fra sequoias. Det er tydelige forskjeller i det fossiliserte sequoia -materialet til de moderne redwoods i California. Løvverket i fossilene er tynnere og hunnkeglene er mindre enn de moderne eksemplene. Det har vært mer enn 130 arter av pollen som er identifisert i skiferbedene ved Florissant. Disse artene representerer prøver fra mange forskjellige naturtyper som lå i nærheten av og rundt innsjøen, så vel som lenger opp i dalen.
Bentiske kiselalger er den dominerende typen silisiumalger som finnes i sengene. Disse er enkle å fossilisere på grunn av deres silisiumskall. I perioder med vulkanisme fører tilstrømmingen av silika fra vulkansk aske til oppblomstring av alger, noe som fører til algematter og eksepsjonell bevaring av fossilene. Florissant er signifikant ved at det er et av de tidligste kjente eksemplene på ferskvannsdiatomer.
Fauna
Flertallet av dyrefossilene som finnes på Florissant er virvelløse dyr , men det er funnet mange eksemplarer av virveldyr . Med et så stort antall arter identifisert på dette stedet, blir det tydelig at miljøet var ideelt for et stort utvalg av dyr for å overleve i området. Den store bevaringen av disse dyrene gir innsikt i miljøet de overlevde i, samt noen aspekter av deres oppførsel.
Virvelløse dyr
De virvelløse fossilene til Florissant er leddyr , for eksempel edderkopper, tusenbein , insekter og ostracoder ; og bløtdyr som muslinger og snegler. Av disse synes de mest betydningsfulle å være edderkoppene og insektene, hvorav over 1500 arter er identifisert i fossilbedene.
Arachnids er godt representert i Florissant, stort sett et stort utvalg edderkopper. Det har også vært mulige eksempler på høstere og pappa-lange bein . Det kan være noen bevis for gallemider , men ingen fullstendig identifiserte kroppsfossiler av dem har blitt oppdaget ennå. Et uvanlig aspekt ved edderkoppene som finnes i formasjonen er at de ikke blir funnet med beina krøllet inn, men i stedet er de helt forlenget. Dette kan indikere at de døde i varmere temperaturer eller surt vann. Insektene som finnes i aske-leirebedene er mangfoldige og mange. Mayflies , øyenstikkere , damselflies , gresshopper , crickets , katydids , kakerlakker , termitter , øretøyer , web-spinners , cikader , slangefluer , snørebiller , biller , fluer , mygg , sommerfugler , møll , veps , bier , maur og andre insekter har alle funnet i Florissant. Av disse er billene de mest varierte og dominerer i mengden prøver som er funnet som fossiler. Omtrent 38% av prøvene som finnes i fossilbedene er varianter av biller. Disse fossilene er vann- og terrestriske insekter, og gir innsikt i økologi og biologi i området.
Ostracoder antas å ha matet seg på alger på bunnen av innsjøen. De fleste fossile eksemplene på ostracod kommer fra de bevarte carapaces, eller fôring vedlegg. Bare en art av ostracoder har blitt beskrevet så langt. Flere ferskvannsbløtdyr er identifisert, inkludert ferskvann og terrestrisk. Den mest tallrike mollusk som har blitt identifisert ved Florissant er snegler (snegler).
Virveldyr
Virveldyrfossilene i Florissant er hovedsakelig små fragmenter av ufullstendige bein. Det har vært noen få beskrevne arter av virveldyr, for det meste fisk, men også fugler og pattedyr. Fisken som ble oppdaget på stedet inkluderer baugfinner , suger , steinbit og piratpinn . De fleste av disse var bunnboere, bortsett fra sidene, og mange var tolerante for dårlige vannforhold. De fleste fiskene har blitt funnet i de samme skiferlagene kontra andre skiferlag. Dette kan indikere at det var mer utholdelige tider for fiskebestander over innsjøens historie enn andre tider.
Tre eksempler på fugler er funnet i sengene, inkludert en gjøk . Det meste av skjelettet gikk tapt, men det var fortsatt nok diagnostiske trekk til å identifisere fuglen. Det er også eksempler på ruller og strandfugler . Andre fugler ble beskrevet i tidlig litteratur fra 1800 -tallet, men den nøyaktige identifiseringen av disse prøvene kan ikke gjøres på grunn av mangel på informasjon.
Pattedyr er nesten ikke-eksisterende i skiferen, med bare ett eksemplar av et lite opossum som er oppdaget så langt. I de nedre mudstone -enhetene er det prøver av ødelagte bein av en hest, en brontothere og en oreodont . Hesten ville ha vært liten, omtrent like stor som en mellomstor hund, med tre tær på hver fot. All denne informasjonen er basert på en komplett underkjeven. Det største pattedyret som har blitt oppdaget så langt er et brontothere , et dyr i elefantstørrelse med et par tykke horn på toppen av hodet. All denne informasjonen er basert på fragmenterte ryggvirvler og små biter tannemalje. Oreodonten er en utdød familie som ligner moderne sauer og griser. Det eneste oreodont -eksemplaret er et kjevefragment. Andre pattedyr er beskrevet i formasjonen basert på tenner. Totalt har rundt et dusin pattedyrstaxa blitt oppdaget og beskrevet i Florissant.
Overraskende nok er det ikke registrert reptiler eller amfibier fra Florissant, der de ville ha blitt forventet. Ingen forklaring på mangelen har blitt foreslått, gitt de nesten 40 000 eksemplarene fra dette stedet som er holdt av museer. Vannets toksisitet på grunn av vulkansk aktivitet kan være skyld i, men det er dokumenterte tilfeller av akvatiske dyr i innsjøen.
Paleoklima
Fossile planter, og spesielt bladene deres, har vært de mest nyttige informasjonskildene til paleoklima i løpet av deponeringen av Florissant -formasjonen. Planter har en gjennomsnittlig mindre toleranse for klimaendringer, mens mange dyr kan være mobile og svare på raske sesongmessige eller daglige endringer.
Ved å sammenligne fossile planter og blader med moderne analoger kan man trekke slutninger om klimaet basert på fysiologiske og morfologiske likheter. En av de beste måtene å gjøre dette på er å studere egenskapene til bladene som er funnet. Ved å se på fysiognomi, eller analyse av brutto utseende basert på klimafaktorer, har gjennomsnittlig gjennomsnittstemperatur (eller MAT) blitt estimert til å være rundt 13 ° C, mye varmere enn den moderne MAT på Florissant på 4 ° C. Det har også vært estimater på at MAT var mellom 16-18 ° C, basert på sammenligninger med de nærmeste levende slektningene til plantene. Det er også indikasjoner på at sesongendringene i området ikke var like store som det vi ser i moderne tid. Estimater av MAT, basert på pollen, har satt temperaturen så høyt som 17,5 ° C, men pollen er uten tvil mindre diagnostisk enn blader. .
Basert på den lille størrelsen og egenskapene til tennene, har nedbøren under slutten av eocen til tidlig oligocen blitt estimert til å være rundt 50-80 centimeter per år, med en tydelig tørkesesong. Dette er mye våtere enn de gjennomsnittlige 38 cm som faller i området i moderne tid. Det meste av nedbøren ville ha kommet på slutten av våren til forsommeren, med det sjeldne snøfallet om vinteren.
Tre-ringanalyse indikerer at miljøet som redwoodene vokste i i løpet av sedimentdeponering ville vært enda gunstigere enn det nåværende klimaet som redwoods i California vokser i. Den gjennomsnittlige ringbredden, ett års vekst, er større enn bredden på redwoods i California sentrum. Mot slutten av eocen begynte den globale temperaturen å synke. Imidlertid er denne episoden med global nedkjøling ikke angitt i fossilrekorden på Florissant.
Paleohabitats
De fossile algene og akvatiske angiospermer indikerer at innsjøen var ferskvann og grunt. I nærheten av bekkene og kysten var det rikelig med fuktighet, slik at frodig vegetasjon kunne vokse. Men lenger opp i åssidene var det mer tørketilpasset vegetasjon. Ved foten av dalen dominerte trær (som sequoias) landskapet. Underlaget til denne skogen ville ha vært sammensatt av mindre trær og busker. Det ville ha vært en gradvis overgang mellom de forskjellige habitatene fra bunnen av dalen oppover åssidene, med en viss overlapping mellom de to.
Insekter fra området indikerer også forskjellige naturtyper. Det er utelukkende vanninsekter, som øyenstikkere, som ville ha levd hele livet på eller i nærheten av innsjøen. I mellomtiden ville biene og sommerfuglene ha foretrukket flere åpne områder i åssidene og engerene rundt.
Paleoaltitude
Tidlige estimater av høyden på Florissant-sengene ble bestemt til å være mellom 300–900 meter, mye lavere enn den moderne høyden på 2500-2600 meter. Nyere estimater som er basert på paleoflora, har imidlertid gjort høyden i eocen mye høyere. Rekkevidder fra 1.900 til 4.100 meter er foreslått. Dette vil indikere at globale klimaendringer, snarere enn tektonisk løft, ville være hovedårsaken til endrede miljøer i området. Den faktiske høyden av Florissant -området under eocenet er fremdeles bestemt. Mens mesteparten av analysen ved bruk av paleoflora har området i en høyere høyde enn moderne tid, er det tegn på at høyden var så lav som de tidligere estimatene.
Se også
Green River Formation , en lignende fossil, men eldre ferskvanns -eocendannelse i Colorado Rocky Mountains.
Referanser
Eksterne linker
- Florissant Fossil Beds National Monument (National Park Service)