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白袋地区

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花椰菜岩

白袋地区(英语:White Pocket) 位于亚利桑那州大楼梯埃斯卡兰特纪念碑(Grand Staircase Escalante Monuments),地质上位于科罗拉多高原(Colorado Plateau)。 纳瓦霍砂岩 (Navajo Sandstone)以土丘和山脊的形式暴露在高原上。这些大多是淡红色的侵蚀遗迹,但在白袋地区中的那些侵蚀遗迹却被一层白色的岩石层覆盖,看起来像花椰菜岩(CauliflowerRock)(见图)。这白色层使该区域独一无二,因此被称为“白袋地区”。

成因

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从表面上看,花椰菜岩似乎与底下地层交织在一起(见图),因此被解释为扭曲的地层,从而导致有关于白袋地区非凡地质过程的两种思流派。一些地质学家宣称,白袋地区的成因是由于软沉积物变形(soft-sediment deformation) [1], 而另一派认为,成因是地震引起的大规模塌陷和山体滑坡[2]。 两派都归因扭曲地层于结构变形。 小规模的软沉积物变形在露头中常见,并已在局部格伦峡谷(Glen Canyon)及锡安国家公园(Zion National Park)地区有报道[3][4]. 但区域性的软沉积物变形,例如在白袋地区中,却很少有报道。 因此需要一种地质机制来引发这种区域性变形。 Marc Deshowitz (2011) [2] 解释说,地震 形成了流动沙体,而构成现今地表上的毫无特色白色 砂岩 或“花椰菜岩”。他认为扭曲地层是一种流体逃逸结构(fluid escape structure), 如同沙火山(sand volcano)。

层理在花椰菜岩之内
层理在花椰菜岩之下

Chen (2024)[谁?][5]的最近的一项研究中提供了具信服力的证据,指出在亚利桑那州白色口袋地区出露的花椰菜岩是一种沉积构造,代表在干旱地区形成的过度厚风化壳。它是由地下水上升所系带的的矿物质在地表沉积而形成的。花椰菜岩石的核心或下方都是未受干扰的地层层理(见图),显示白色地层形成过程中几乎没有构结干扰。事实上,岩石表面出现的扭曲结构,是由于常规未受干扰的交错层理, 出露在不同曲率和方向的露头表面上而产生的。岩石表面也具有不同发育程度的风化壳(见图)。这都是沉积过程的明显证据(见图)。

初期风化壳
在白袋地区显示不同成长程度的风化壳
风化壳纹理与地层层理平行

参考

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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