Herkunft und chemische Zusammensetzung von Evaporitablagerungen
Eine vergleichende Studie von marinen Evaporitablagerungen, die sich derzeit entlang der Pazifikküste Zentralmexikos bilden, und Evaporitformationen aus dem Perm im West Texas Basin wurde durchgeführt, um festzustellen, ob die modernen Sedimente eine Grundlage für das Verständnis der Umweltbedingungen bieten, die während der Ablagerung der älteren Ablagerungen bestanden. Die Feldarbeit wurde durch Untersuchungen von künstlichen Evaporitmineralien, die im Labor ausgefällt wurden, und durch Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Halitgestein unterschiedlichen geologischen Alters ergänzt.Die Umgebung der Ablagerung von gleichzeitigen marinen Salzablagerungen in Mexiko ist sauer, stark reduziert ein paar Zentimeter unter der Oberfläche, und wimmelt von mikroskopischem Leben. Die Ablagerung von Salz ist im Gegensatz zu vielen anderen Sedimenten kein konstruktives Phänomen. Dauerhafte Ablagerungen entstehen nur, wenn ein günstiges Gleichgewicht zwischen Ablagerung in der Trockenzeit und Auflösung in der Regenzeit besteht.Evaporit-Formationen, die für spezielle Studien im West Texas Basin ausgewählt wurden, sind in aufsteigender Reihenfolge die Formationen Castile, Salado und Rustler, die eine kombinierte Dicke von 1200 Metern haben. Die Kastilien-Formation besteht größtenteils aus Gipsgestein, dem Salado, Halit-Gestein und dem Rustler-, Quarz- und Karbonat-Sandstein. Der untere Teil der kastilischen Formation ist bituminös und enthält Kalksteinschichten. Die Kastilien- und Rustler-Formationen verdicken sich im Süden auf Kosten des Salzes der dazwischenliegenden Salado-Formation.Die klastischen Gesteine der Rustler-Formation werden als Ablagerungen einer Reihe von Barriereinseln interpretiert, nördlich derer Halitgestein des Salado abgelagert wurde. Es wird angenommen, dass sich das Salz in flachem Wasser gleichmäßiger Dichte gebildet hat, das vom Wind gemischt wurde. Wo die Wassertiefe die Tiefe der Windmischung überschritt, entwickelte sich eine Dichteschichtung, und Gips wurde abgelagert. Dichtes Wasser mit hohem Salzgehalt unterhalb der Dichtestufe wurde von weniger dichtem, normalerem Salzwasser überlagert, das aus dem Meer im Süden stammte. Das Mischen der beiden Wasserschichten an ihrer Grenzfläche verdünnte die untere Schicht, um die Halitbildung zu verhindern, aber gleichzeitig verursachte die verminderte Löslichkeit von Calciumsulfat in der Mischung an der Grenzfläche eine Ausfällung von Gips.Es wird angenommen, dass die obere Wasserschicht eine blühende mikroskopisch kleine Biota getragen hat, deren Überreste in semisterile Sole untergegangen sind, wo reduzierende Bedingungen herrschten. Diese Umgebung erzeugte das bituminöse Gipsgestein. Zeitweise bildete sich in der oberen Schicht mikrokristallines Calciumcarbonat wahrscheinlichen biochemischen Ursprungs, das sich darunter niederließ und Kalksteinschichten wie die des unteren Teils der Kastilienformation bildete.Chemische Analysen von Perm und heutigem Salz wurden mit Analysen von Meeressalz verglichen, die so alt wie das Kambrium waren, um festzustellen, ob Evaporit-Ablagerungen Informationen über die geologische Geschichte des Meerwassers beitragen können. Die Ergebnisse enthalten Unsicherheiten, die nicht vollständig gelöst werden können, aber sie legen nahe, dass das Verhältnis zwischen Ionen im Meerwasser seit der präkambrischen Zeit ungefähr konstant war. In Ergänzung, Das abrupte anfängliche Auftreten von Steinsalzablagerungen in der kambrischen Zeit legt nahe, dass der präkambrische Ozean möglicherweise eher verdünnt war, Diese offensichtliche Beziehung könnte aber auch durch andere Faktoren verursacht worden sein.
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