Formation de Green River - Green River Formation

Gamme stratigraphique de la formation de Green River : Éocène ,
53,5 à 48,5  Ma
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Formation de Green River exposée dans les falaises de Fossil Butte
Taper Formation géologique
Lithologie
Primaire varié
Autre voir le texte
Emplacement
Région Montagnes Rocheuses : Colorado Utah Wyoming
 
 
 
Pays   États Unis
Section de type
Nommé pour Rivière verte
Heliobatis radians (stingray), formation de Green River, monument national de Fossil Butte .

La formation de Green River est une formation géologique de l' Éocène qui enregistre la sédimentation dans un groupe de lacs intermountain dans trois bassins le long de l'actuelle Green River dans le Colorado , le Wyoming et l' Utah . Les sédiments sont déposés en couches très fines, une couche sombre pendant la saison de croissance et une couche inorganique de teinte claire pendant la saison sèche. Chaque paire de couches est appelée une varve et représente un an. Les sédiments de la Formation de Green River présentent un record continu de six millions d'années. L'épaisseur moyenne d'une varve est ici de 0,18 mm, avec une épaisseur minimale de 0,014 mm et maximale de 9,8 mm.

Les couches sédimentaires se sont formées dans une vaste zone nommée pour la rivière Green, un affluent du fleuve Colorado . Les trois bassins séparés se trouvent autour des montagnes Uinta (nord, est et sud) du nord-est de l'Utah:

  • une zone du nord-ouest du Colorado à l'est des Uintas
  • une plus grande zone dans le coin sud-ouest du Wyoming juste au nord des Uintas connu sous le nom de lac Gosiute
  • la plus grande zone, dans le nord-est de l'Utah et l'ouest du Colorado au sud des Uintas, connue sous le nom de lac Uinta

Le monument national de Fossil Butte dans le comté de Lincoln, dans le Wyoming, se trouve dans une partie de la formation connue sous le nom de Fossil Lake en raison de son abondance de fossiles de poissons exceptionnellement bien conservés .

Lithologie et formation

La formation de intermontane environnement bassin / lac au cours de l'Eocène résulte de la construction de la montagne et le soulèvement des montagnes Rocheuses (fin du Crétacé orogeny Sevier et le Paléogène orogeny Laramide ). Les hautes terres tectoniques ont alimenté les bassins sédimentaires de l'Éocène en sédiments de toutes les directions: les monts Uinta au centre; les montagnes Wind River au nord; le Front Range , le Park Range et le Sawatch Range des Rocheuses du Colorado à l'est; le plateau Uncompahgre et les montagnes de San Juan au sud et enfin, les montagnes Wasatch de l'Utah et les chaînes de l'est de l'Idaho à l'ouest.

La lithologie des sédiments lacustres est variée et comprend des grès , des mudstones , des siltstones , des schistes bitumineux , des lits de charbon , des lits d' évaporite saline et une variété de calcaires lacustres et de dolomites . Les couches de cendres volcaniques dans les divers sédiments du champ volcanique Absaroka alors actif au nord à proximité de Yellowstone et du champ volcanique de San Juan au sud-est fournissent des horizons datables dans les sédiments.

Les lits de trona (carbonate de bicarbonate de sodium hydraté) du comté de Sweetwater, dans le Wyoming, sont connus pour une variété de minéraux évaporites rares. La Formation de Green River est la localité type de huit minéraux rares: bradleyite , ewaldite , loughlinite , mckelveyite- (Y) , norsethite , paralabuntsovite-Mg , shortite et wegscheiderite . Il a également une occurrence naturelle de moissanite (SiC) et 23 autres espèces minérales valides.

Cyclicité

Les lits présentent une cyclicité prononcée , les composantes orbitales de précession, d'obliquité et d'excentricité étant toutes clairement détectables. Cela permet aux lits d'être datés en interne avec un degré élevé de précision, et les dates astrochronologiques s'accordent très bien avec les dates radiométriques .

Zones fossiles

Diplomystus (à gauche) et Knightia (à droite), deux poissons fossiles de l'un des lits du lac dans la formation de Green River
Lézard crocodile ( Shinisauridae ) conservé sous forme de film minéralisé; Membre de Parachute Creek dans le bassin d'Uintah, Utah.

Dans la formation de Green River du sud-ouest du Wyoming dans la zone connue sous le nom de Fossil Lake , deux zones distinctes de boues de chaux à grains très fins sont particulièrement remarquées pour la préservation d'une variété de fossiles complets et détaillés . Ces couches sont un Lagerstätte de l' Éocène , un endroit rare où les conditions étaient propices à une riche accumulation de fossiles intacts. La zone la plus productive - appelée couche de poisson fractionnée - se compose d'une série de boues de chaux stratifiées ou varvées d' environ 6 pi (1,8 m) d'épaisseur, qui contiennent des poissons abondants et d'autres fossiles. Ceux-ci sont facilement divisés le long des couches pour révéler les fossiles. Cette zone mince représente environ 4000 ans de dépôt. La deuxième zone fossile, la couche de 18 pouces , est une couche non laminée d'environ 46 cm d'épaisseur qui contient également d'abondants fossiles détaillés, mais est plus difficile à travailler car elle n'est pas composée de lamelles fissiles.

Diplomystus dentatus de la couche de poisson fractionnée de la Formation de Green River

La matrice calcaire est si fine que les fossiles comprennent de rares parties molles d'insectes complets et de feuilles mortes avec des détails spectaculaires. Plus de vingt-deux ordres d'insectes sont représentés dans la collection Green River de la Smithsonian Institution à Washington, DC, uniquement.

Les poissons fossiles de Diplomystus et Knightia se trouvent dans le lac Fossil mais pas dans le lac Gosiute. Seul le lac Gosiute possède des fossiles de poissons-chats ( Ictaluridae et Hypsidoridae ) et de drageons ( Catostomidae ). Le poisson-chat se trouve principalement dans les parties les plus profondes du lac.

Oiseau non identifié de la formation de Green River avec plumes préservées
Fossile de stromatolite de la Gosuite du lac Éocène, membre de Laney, formation de Green River du sud-ouest du Wyoming

Les différents lits de fossiles de la Formation de Green River s'étendent sur une période de 5 millions d'années, datant de 53,5 à 48,5 millions d'années. Cette période comprend la transition entre le climat humide du début de l'Éocène et le milieu légèrement plus sec de l'Éocène. Le climat était suffisamment humide et doux pour supporter les crocodiles , qui ne tolèrent pas le gel, et les lacs étaient entourés de forêts de sycomores (par exemple Platanus wyomingensis ). Au fur et à mesure que les configurations du lac ont changé, chaque emplacement de Green River est distinct par son caractère et son époque. Le système lacustre s'est formé au-dessus des deltas fluviaux sous-jacents et s'est déplacé dans le paysage plat avec de légers mouvements tectoniques, recevant des sédiments des hautes terres d'Uinta et des montagnes Rocheuses à l'est et au nord. Les lagerstätten se sont formés dans des conditions anoxiques dans les fines boues carbonatées qui se sont formées dans les lits des lacs. Le manque d'oxygène a ralenti la décomposition bactérienne et éloigné les charognards, de sorte que les feuilles de palmiers, de fougères et de sycomores, certaines montrant les dommages causés par les insectes pendant leur croissance, ont été recouvertes de sédiments à grains fins et conservées. Les insectes ont été conservés entiers, même des membranes d'ailes délicates et des filières d'araignées.

Les vertébrés ont également été préservés, y compris les écailles de Borealosuchus , le crocodile qui était un des premiers indices du climat doux de l'Éocène de l'ouest de l'Amérique du Nord. Les poissons sont communs. Les fossiles de Knightia ressemblant à du hareng , parfois en couches denses, comme si une école avait erré dans des niveaux d'eau anoxiques et avaient été surmontés, sont familiers aux amateurs de fossiles et sont parmi les fossiles les plus couramment disponibles sur le marché commercial. Il y avait deux genres de galuchat d' eau douce indigène , Heliobatis et Asterotrygon . Une soixantaine de taxons vertébrés en tout ont été trouvés à Green River. Outre les poissons, ils comprennent au moins onze espèces de reptiles, et quelques oiseaux et un mammifère ressemblant à un tatou , Brachianodon westorum , avec quelques vertèbres éparses d'autres, comme le Meniscotherium et le Notharctus de la taille d'un chien , l'un des premiers primates. Les premières chauves-souris connues ( indice Icaronycteris et Onychonycteris finneyi ), déjà pleinement développées pour le vol, se trouvent ici. Même un serpent, Boavus idelmani , a trouvé son chemin dans un lac et a été conservé dans le mudstone.

Découverte des lits de fossiles

Les premiers enregistrements documentés de fossiles (d'invertébrés) de ce que l'on appelle maintenant la formation de Green River se trouvent dans les journaux des premiers missionnaires et explorateurs tels que SA Parker, 1840, et JC Fremont, 1845. Le géologue Dr John Evans a recueilli les premiers poissons fossiles , décrit comme Culpea humilis (rebaptisé plus tard Knightia eocaena ), des lits de Green River en 1856. Edward Buveur Cope a recueilli beaucoup de la région et plusieurs publications sur les poissons fossiles à partir de 1870. Ferdinand Vandeveer Hayden (géologue responsable de la United States Geological and Geographical Survey of the Territories, le précurseur du United States Geological Survey ) a utilisé pour la première fois le nom de «Green River Shales» pour les sites fossiles en 1869.

Des millions de fossiles de poissons ont été collectés dans la région, les collecteurs commerciaux opérant dans des carrières légales sur des terres étatiques et privées ont été responsables de la majorité des fossiles de vertébrés de Green River dans les collections publiques et privées du monde entier.

Schiste bitumineux

Schiste bitumineux de la zone acajou de la formation de Green River, Colorado. Surface altérée à droite; surface fraîche à gauche.
Champs de gaz de pétrole de la formation de Green River dans le bassin d'Uinta et le bassin de Piceance
Zones de schiste bitumineux de la Formation de Green River, Colorado , Utah et Wyoming (USGS)

La Formation de Green River contient le plus grand gisement de schiste bitumineux au monde. Il a été estimé que les réserves de schiste bitumineux pourraient représenter jusqu'à 3 billions de barils (480 milliards de mètres cubes) d' huile de schiste , dont jusqu'à la moitié peut être récupérée par les technologies d' extraction de l'huile de schiste ( pyrolyse , hydrogénation ou dissolution thermique du kérogène dans schiste bitumineux). Cependant, les estimations du pétrole récupérable ont été remises en question, en 2013, par le géophysicien Raymond T.Pierrehumbert, qui a fait valoir que la technologie de récupération du pétrole du gisement de schiste bitumineux de Green River n'avait pas été développée et n'avait pas été mise en œuvre de manière rentable escalader.

Le schiste bitumineux de Green River est une lamosite de type lacustre . La matière organique provient d' algues bleu-vert (cyanobactéries) .

Gisements minéraux notables

La chimie inhabituelle des lacs dans lesquels elle a été déposée fait de la formation de Green River une source majeure de carbonate de sodium. Dans le sud-ouest du Wyoming, la formation contient les plus grands gisements de trona au monde et au Colorado, les plus grands gisements de nahcolite au monde . Un autre minéral inhabituel, actuellement uniquement connu du membre de Parachute Creek, est l' abelsonite minérale cristalline de porphyrine de nickel .

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes