Tumblagooda sandsten

Tumblagooda Sandstone
Stratigrafiskt område : Ordovicium - Silur
Typ	Geologisk formation
Enhet av	Carnarvon & Perth Bassins
Överlag	Proterozoisk källare
Tjocklek	1 300–3 500 m (4 300–11 500 fot)
Litologi
Primär	Sandsten
Plats
Koordinater
Område	västra Australien
Land	Australien
Utsträckning	Carnarvon Basin
Typ avsnitt
Uppkallad efter	Tumblagooda
Tumblagooda Sandstone (Australien)

Tumblagooda- sandstenen är en geologisk formation avsatt under silur- eller ordoviciumperioderna , för mellan fyra och femhundra miljoner år sedan, och är nu exponerad på Australiens västkust i flod- och kustraviner nära turiststaden Kalbarri , Kalbarri National Park och Murchison River -ravinen, som går över gränsen mellan Carnarvon- och Perth -bassängerna . Synliga spårvägar tolkas av vissa som de tidigaste bevisen på helt landlevande djur.

Sedimentologi

Tumblagooda sträcker sig mellan 1 300 och 3 500 meter (4 300 och 11 500 fot) i tjocklek. Basen av formationen är inte exponerad, men geofysiska data (främst magnetiska) indikerar att sandstenen okonformt ligger över en proterozoisk källare . Bildandet är uppdelat i fyra facies associationer (FAs), numrerade stratigrafiskt , som förekommer sekventiellt från botten till toppen. Dessa lithifierade sediment skildrar en miljö som domineras av flätade bäckar med hög energi som rinner ut i havet; vissa delar har tolkats som att de återspeglar avlagringar i kortvariga bassänger som kontrolleras av stigande och fall av grundvattennivån, men alternativa tolkningar gynnar avsättning på tidvattensandslätter.

Facies förening 1

Den lägsta faciesföreningen i enheten domineras av trågkorsskiktning , avsatt av breda flätade floder med hög energi, som bildade utsvällningsslätten av ett alluvialsystem . Spårfossiler är praktiskt taget frånvarande, eftersom den höga avsättningsenergin innebar att grävande organismer inte kunde överleva. Nedförsbacken gick mot nordväst.

Facies förening 2

Dessa ansikten återspeglar en tystare, mer distal miljö; enheten avbryts ibland av linser av FA1-sediment. Det finns två publicerade tolkningar av deponeringsmiljön för dessa facies: de tolkades från början som tidvattensandplattor, en tolkning följde fortfarande, men senare som kontinentala eoliska avlagringar. Den andra tolkningen beskrivs nedan. Sängarna är på det hela taget tunna, plana och välsorterade. Bäddar som är cirka 5 centimeter (2,0 tum) tjocka bildar 2 meter (6,6 fot) enheter av "bäddade sandlakor" - lager av sand som blåser av vinden - som bildar en karakteristisk litologi för detta ansikte. Eoliska indikatorer som vidhäftningsytor och vårtor är utbredda, men kan helt enkelt indikera regelbunden uppkomst i en tidvattenmiljö snarare än stöd för eoliska nedfall och sanddyner.

Låg vinkel (<20°), korsskiktade sandstenar bildar enheter upp till 50 centimeter (20 tum) tjocka, och når sällan tjocklekar så mycket som 2 meter (6,6 fot). Strömriktningarna här går åt sydost - uppför sluttningen - och ansågs förstärka deras tolkning som eoliska sanddyner. De tolkas alternativt som ytliga barer och kanalavlagringar på nedre och mellersta tidvattenzoner, en mycket mindre kontroversiell tolkning med tanke på deras intima association med intensivt bioturberade bergarter. FA2 innehåller också ett tätt, varierat spår av fossila samlingar, som av vissa uppfattats som en indikation på en tidvattens, marininfluerad miljö, med tanke på att Tumblagooda-sandstenen tydligt föregår den utbredda utvecklingen av landväxter. Ström- och vågvågsmärken är också utbredda, som kan ha bildats på tidvattensplattor när vattendjupen varierade, eller kanske i grunda strömmar, med översvämmade urholkar som är värd för skaparna av spårfossilerna. Cyclicitet är dåligt visad eller frånvarande, vilket tyder på att, snarare än att vara säsongsbetonade händelser, var enstaka översvämning baserad på oförutsägbara händelser som stormar, en varierande vattennivå och ändrade strömförlopp.

Facies förening 3

Denna facies är ungefär som FA1, med ett ökat utbud av klastiskt material representerat i sedimentregistret av grovkorniga, dåligt sorterade, uppåtfinande (dvs. de största kornen i botten av enheten, blir gradvis finare mot toppen), stenig tråg korsbäddade enheter upp till fyra meter tjocka. Spårfossiler är sällsynta, förutom nära toppen av föreningen, och består av slingrande stigar och korta vertikala hålor. Plåtliknande flätade floder antas vara den dominerande kontrollen av sedimentation i dessa facies.

Facies förening 4

Den översta faciesföreningen tycks spegla en miljö vid havets utkant. Uppfinning observeras på 0,5 meter (1,6 fot) till 2 meter (6,6 fot) skalor, med tråg tvärsäng vid basen av enheter överlagrade av strömvågor. Fina sandstenar och grönskiffer finns också. De övre enheterna är starkt bioturberade , med ett överflöd av vertikala hålor som Skolithos - ett fossil som vanligtvis finns i marina miljöer.

Den har tolkats som en bukt mellan olika delar , eller alternativt som en sandig kustlinje med våggenererade barer, kanske med tidvatteninflytande; flätade flodströmmar omarbetade ofta sedimenten. I båda fallen är det tydligt fluvialdominerat avlagring i en kustmiljö och kan helt enkelt vara en distal motsvarighet till FA3, där det fanns en siltigare, något mer marin bakgrundsmiljö med periodiskt inflöde av fluvialt dominerade, kustnära fördelningskanalkomplex , snarare än specifikt interdistributiv vikdeposition.

Ålder

Eftersom Tumblagooda-sandstenen består av en sedimentär följd utan vulkaniska lager (som kunde dateras radiometriskt ) och med praktiskt taget inga kroppsfossiler, är dess ålder mycket svår att begränsa. Det ansågs först ha bildats runt , under kritaperioden , på grundval av stratigrafi; nuvarande uppskattningar placerar det långt tidigare, i tidig ordovicium , . Man hoppas att en ny teknik baserad på uran-torium-datering av diagenetiska monazitkristaller kan ge en mer exakt uppskattning av åldern, men de första försöken har misslyckats med att extrahera tillräckligt med monazit från enheten.

En sådan metod skulle vara av stort värde, eftersom tidigare försök att datera enheten har varit ganska inkonsekventa. Den initiala kritauppskattningen granskades snart med en "mid-kambrisk till tidig ordovicium" (~) uppskattning baserad på spårfossiler, och ersattes kort därefter av en medelsilurisk ålder baserad på sporer och akritarker . Detta bekräftades tydligen av identifieringen i de överliggande bäddarna av en konodontfauna med en igenkännbar silurisk karaktär, men när områdets palæomagnetism studerades, härleddes en tidig ordovicisk ålder. Ett enda konodontelement, återigen hämtat från överliggande sediment, togs för att stödja en sen kambrisk till tidig ordoviciumålder, men detta motbevisades av observationen att de fossila spåren hade stor likhet med väl begränsade nedre siluriska sammansättningar från Antarktis . Den nuvarande tidiga ordoviciska åldersuppskattningen är baserad på en mycket mer mångsidig och talrik – och därför säkrare daterad – sammansättning av konodonter, återigen från överliggande sediment.

Tektonisk historia

I likhet med de flesta av de australiska kratoniska klipporna har Tumblagooda genomgått minimal tektonisk aktivitet sedan dess bildande. Förkastningar är sällsynta (även om de kanske inte känns igen i otillgängliga delar av ravinerna) - flera nya förkastningar upptäcktes under systematisk undersökning av ravinerna, och enheter fortsätter i sidled över stora avstånd. Skarvning är den dominerande kontrollen av landskapet, med inskurna slingrar som förbättrar fogplatserna. Miocenhöjningen har resulterat i bildandet av djupa (ungefär 60m/200 fot) raviner som exponerar stora klippsektioner; med den glesa vegetationen som är karakteristisk för det torra västra Australien betyder detta att enheten är exceptionellt exponerad, vilket gör det enkelt att studera detaljerade i tillgängliga delar av ravinen. Trots detta studerades enheten inte förrän 1948, på grund av dess otillgänglighet - de 600 miles (1000 km) från Perth var huvudsakligen grusvägar fram till 1970-talet.

Paleontologi

Endast en kroppsfossil, Kalbarria (en tidig euthycarcinoid artropod ) har hittats i Tumblagooda, främst på grund av den stora klasstorleken och överflöd av rovdjur och grävande organismer. (Detta innebar att syre kunde tränga in till bra djup i sedimentet, vilket gjorde att sönderfallande organismer kunde sönderfalla allt som grävande djur inte hade ätit för snabbt för att fossiler skulle kunna bildas.) Eftersom Kalbarria hade 11 par ben kan det preliminärt matchas med vissa protichniter . leddjursbanor av samma storlek . Protoichniter är rikligt förekommande i subaerial facies i FA2-4. Märken som bara kan ha gjorts på exponerad våt sand kan ses: till exempel "splurge" där organismens ben vek ut sand bakom dem. Märkena varierar i skarphet och karaktär beroende på vätbarheten hos det underliggande sedimentet; detta är särskilt markerat där spåren korsar krusningar, där läsluttningarna uppvisar ett spår som är markant annorlunda till utseendet från dem i trågen, och stossluttningarna inte registrerar några spår alls. Beteende kan härledas från dessa spår; på sina ställen är de parallella med drag som moderna observationsnoteringar bildas vid kanten av en vindblåst damm, precis på landsidan av stranden. Detta beteende har tolkats som ett foderspår; antagligen ätit spårtillverkaren på organiskt material som blåst ut ur poolen, eller skräp kvar när poolen hade krympt. Ytterligare spår kan spåras över sanddyner; en långsam promenad upp förvandlas till en sladd när organismen gled nerför läsluttningen och ner i poolen på andra sidan. Ett annat exempel visar spåren för två organismer som konvergerar och sedan blir en spårväg, innan en individ svänger bort åt vänster och lämnar den andra att gå vidare. Dessa banor är de tidigaste bevisen på landlevande djur. På grund av den dåliga dateringen av enheten är det för närvarande omöjligt att spekulera i om växterna, som koloniserade landet i mitten av Ordovicium, kom dit först.

Vattenlevande spårfossiler är också rikligt. Två stora ichnofacies observeras, som har nära likhet med samlingar som finns i Antarktis och visar närhet till västra Australien och Antarktis vid tidpunkten för deponering. Den ena domineras av Skolithos , vilket tyder på marin nedfall. Den andras tyg domineras av Heimdallia , ett märkligt plant spår som inte har ett cirkulärt tvärsnitt; det avbryts på sina ställen av Beaconella , ett brett spår som tros ha konstruerats av en grävande leddjur som plöjer genom sedimentet för mat, och lämnar en hög av staplade sediment i slutet av varje spår. Detta kan tyda på att Beaconella -organismen livnär sig på Heimdallia . Daedalus , ett spårfossil som liknar en gigantisk vitlök, finns också i denna samling.