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白袋地區

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花椰菜岩

白袋地區(英語:White Pocket) 位於亞利桑那州大樓梯埃斯卡蘭特紀念碑(Grand Staircase Escalante Monuments),地質上位於科羅拉多高原(Colorado Plateau)。 納瓦霍砂岩 (Navajo Sandstone)以土丘和山脊的形式暴露在高原上。這些大多是淡紅色的侵蝕遺跡,但在白袋地區中的那些侵蝕遺跡卻被一層白色的岩石層覆蓋,看起來像花椰菜岩(CauliflowerRock)(見圖)。這白色層使該區域獨一無二,因此被稱為「白袋地區」。

成因

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從表面上看,花椰菜岩似乎與底下地層交織在一起(見圖),因此被解釋為扭曲的地層,從而導致有關於白袋地區非凡地質過程的兩種思流派。一些地質學家宣稱,白袋地區的成因是由於軟沉積物變形(soft-sediment deformation) [1], 而另一派認為,成因是地震引起的大規模塌陷和山體滑坡[2]。 兩派都歸因扭曲地層於結構變形。 小規模的軟沉積物變形在露頭中常見,並已在局部格倫峽谷(Glen Canyon)及錫安國家公園(Zion National Park)地區有報道[3][4]. 但區域性的軟沉積物變形,例如在白袋地區中,卻很少有報道。 因此需要一種地質機制來引發這種區域性變形。 Marc Deshowitz (2011) [2] 解釋說,地震 形成了流動沙體,而構成現今地表上的毫無特色白色 砂岩 或「花椰菜岩」。他認爲扭曲地層是一種流體逃逸結構(fluid escape structure), 如同沙火山(sand volcano)。

層理在花椰菜岩之內
層理在花椰菜岩之下

Chen (2024)[誰?][5]的最近的一項研究中提供了具信服力的證據,指出在亞利桑那州白色口袋地區出露的花椰菜岩是一種沉積構造,代表在乾旱地區形成的過度厚風化殼。它是由地下水上升所繫帶的的礦物質在地表沉積而形成的。花椰菜岩石的核心或下方都是未受干擾的地層層理(見圖),顯示白色地層形成過程中幾乎沒有構結幹擾。事實上,岩石表面出現的扭曲結構,是由於常規未受干擾的交錯層理, 出露在不同曲率和方向的露頭表面上而產生的。岩石表面也具有不同發育程度的風化殼(見圖)。這都是沉積過程的明顯證據(見圖)。

初期風化殼
在白袋地區顯示不同成長程度的風化殼
風化殼紋理與地層層理平行

參考

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  1. ^ Chan, M. A. and R. L. Bruhn, 2014, Dynamic liquefaction of Jurassic sand dunes: processes, Origins, and implications, Earth Surface Processes and Landforms, 39, pages 1478– 1491, doi: 10.1002/esp.3539.
  2. ^ 2.0 2.1 Deshowitz, Marc, 2011, An Earthquake-Induced Flash Flood Event within the Early Jurassic Navajo Sandstone, White Pocket, Vermillion Cliffs National Monument, Arizona, AAPG Search and Discovery #90126, AAPG Rocky Mountain Section, Cheyene, Wyoming June 25-29 2011. (https://www.searchanddiscovery.com/pdfz/abstracts/pdf/2011/rocky/abstracts/ndx_deshowitz.pdf.html)
  3. ^ Bryant, Gerald, Giovanni Monegato, and Andrew Miall, 2013, An example of liquefaction-induced interdune sedimentation from the early Jurassic Navajo Sandstone, USA,Sedimentary Geology,Volume 297, Pages 50-62,ISSN 0037-0738, https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2013.09.001. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0037073813001668)
  4. ^ Ford, Colby, Kevin Nick and Gerald Bryant, 2015, 3D visualization of liquefaction-induced dune collapse in the Navajo Sandstone, Utah, USA. EGU General Assembly 2015, held 12-17 April, 2015 in Vienna, Austria. id.8561 (https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015EGUGA..17.8561F/abstract)
  5. ^ Percy PH Chen. Formation of 「White Pocket」 in The Surface Exposure of Jurassic Navajo Sandstone in Arizona. ESS Open Archive . August 19, 2024. DOI:10.22541/essoar.172405821.11678903/v1