Articles

Ursprung och kemisk sammansättning av evaporitavlagringar

en jämförande studie av marina evaporitavlagringar som för närvarande bildas längs Stillahavskusten i centrala Mexiko och evaporitformationer av Permisk ålder i västra Texas Basin gjordes för att avgöra om de moderna sedimenten ger en grund för att förstå miljöförhållanden som fanns under deponering av de äldre avlagringarna. Fältarbetet kompletterades med undersökningar av artificiella evaporitmineraler utfällda i laboratoriet och genom studier av den kemiska sammansättningen av halitsten i olika geologiska åldrar.Miljön för deponering av samtida Marina saltavlagringar i Mexiko är sur, minskar kraftigt några centimeter under ytan och vimlar av mikroskopiskt liv. Deponering av salt, till skillnad från många andra sediment, är inte helt ett konstruktivt fenomen. Permanenta insättningar resulterar endast om det finns en gynnsam balans mellan deponering under torrsäsongen och upplösning under den våta säsongen.Evaporitformationer som valts för specialstudier i West Texas Basin är i stigande ordning Castilla -, Salado-och Rustler-formationerna, som har en kombinerad tjocklek på 1200 meter. Kastilformationen består till stor del av gipssten, Salado, halitsten och Rustler, kvarts och karbonat sandsten. Den nedre delen av Kastilbildningen är bituminös och innehåller kalksten laminae. Castilla-och Rustler-formationerna tjocknar i söder på bekostnad av salt av den mellanliggande Saladoformationen.De klastiska klipporna i Rustler-formationen tolkas som avlagringar av en serie barriäröar norr om vilka Halite rock of the Salado deponerades. Saltet tros ha bildats i grunt vatten med enhetlig densitet som blandades av vinden. Där vattendjupet överskred vindblandningens djup utvecklades täthetsskiktning och gips deponerades. Tätt vatten med hög salthalt under densiteten diskontinuitet överlagrades av mindre tät, mer normalt saltvatten som härleddes från havet i söder. Blandning av de två vattenskikten vid deras gränssnitt utspädde det nedre skiktet för att förhindra halitbildning, men samtidigt orsakade den deprimerade lösligheten av kalciumsulfat i blandningen vid gränssnittet utfällning av gips.Det övre vattenskiktet tros ha stött en blomstrande mikroskopisk biota vars rester härstammar i halvsteril saltlösning nedan där reducerande förhållanden rådde. Denna miljö genererade bituminös gipssten. Ibland bildades mikrokristallint kalciumkarbonat av sannolikt biokemiskt ursprung i det övre skiktet och sedimenterades nedan för att bilda kalkstenslaminer, såsom de i den nedre delen av Kastilbildningen.Kemiska analyser av perm och dagens salt jämfördes med analyser av marina salt så gammal som kambriska ålder för att avgöra om evaporit insättningar kan bidra med information om geologiska historia havsvatten. Resultaten innehåller osäkerheter som inte kan lösas helt, men de föreslår att förhållandet mellan joner i havsvatten har varit ungefär konstant sedan prekambrisk tid. För övrigt, den plötsliga initiala uppkomsten av bergsaltavlagringar i kambrium tid tyder på att prekambriska havet kan ha varit ganska utspädd, men denna uppenbara relation också kunde ha orsakats av andra faktorer.