Формация Кайбаб¶

Формация Кайбаб — это геологическое подразделение (формация), сложенное преимущественно известняками и доломитами, залегающее в верхней части стратиграфического разреза Большого Каньона (штат Аризона, США). Относится к пермской системе палеозойской эратемы и является самым молодым палеозойским слоем, обнажающимся в пределах национального парка. Формация получила название по плато Кайбаб (Kaibab Plateau), на котором она широко распространена.

¶Геологическое положение и возраст

Формация Кайбаб завершает разрез палеозойских осадочных пород Большого Каньона. Она залегает с резким стратиграфическим несогласием на нижележащей формации Торовип (Toroweap Formation) и перекрывается мезозойскими отложениями формации Моенкопи (Moenkopi Formation) триасового возраста, либо, в районах с размывом, непосредственно современными четвертичными отложениями. Возраст формации определяется как позднепермский (гваделупский отдел, примерно 270–260 миллионов лет назад). В некоторых классификациях выделяют нижнюю и верхнюю пачки, различающиеся по литологическому составу.

¶Литология и состав

Основными породами, слагающими формацию Кайбаб, являются серые, желтовато-серые и кремовые известняки, часто доломитизированные, а также доломиты. Встречаются прослои кремнистых конкреций и тонкие глинистые сланцы. Характерной особенностью является наличие многочисленных остатков морской фауны, включая фузулинид, брахиопод, мшанок, кораллов, иглокожих (морские лилии, морские ежи) и моллюсков. В верхней части формации нередки следы биотурбации (ходы роющих организмов) и трещины усыхания, указывающие на периодическое осушение морского дна.

Мощность формации Кайбаб варьирует от 90 до 120 метров в разных частях плато, постепенно уменьшаясь к востоку. В западных районах Большого Каньона она достигает максимальной толщины.

¶Условия образования

Формация Кайбаб сформировалась в условиях мелководного, тёплого, хорошо аэрируемого эпиконтинентального моря, которое в поздней перми покрывало значительную часть западной части Североамериканского континента. Это море было частью обширного бассейна, связанного с океаном Панталасса. Обилие карбонатных осадков и разнообразие бентосной фауны свидетельствуют о стабильных, благоприятных для жизни условиях. Периодические колебания уровня моря приводили к образованию прослоев с признаками осушения и эрозии. В целом, седиментация происходила в условиях медленного тектонического опускания дна бассейна.

¶Палеонтологическая характеристика

Формация Кайбаб известна богатством и разнообразием окаменелостей. Наиболее характерными ископаемыми являются:

• Фузулиниды: Крупные одноклеточные организмы (фораминиферы) с известковой раковиной, часто образующие целые прослои (так называемые «фузулиновые известняки»). Виды рода Parafusulina являются руководящими для этой формации.
• Брахиоподы: Многочисленные раковины плеченогих, в том числе крупные формы, такие как Dictyoclostus и Productus.
• Кораллы: Как одиночные (ругозы), так и колониальные (табуляты) формы.
• Мшанки: Колониальные организмы, образующие ветвистые или сетчатые структуры.
• Иглокожие: Остатки морских лилий (криноидей) и морских ежей.
• Моллюски: Двустворчатые и брюхоногие моллюски, хотя встречаются реже, чем брахиоподы.

Встречаются также зубы и чешуя древних хрящевых рыб, в том числе акул. Следы жизнедеятельности (ихнофоссилии) представлены ходами червей и других роющих организмов.

¶Значение для геологии и стратиграфии

Формация Кайбаб играет важную роль в стратиграфии пермской системы Северной Америки. Она является маркирующим горизонтом, позволяющим коррелировать разрезы на значительных расстояниях. Вместе с подстилающими формациями Торовип и Коконино (Coconino Sandstone) она образует мощную карбонатно-терригенную толщу, отражающую цикл трансгрессии и регрессии моря в поздней перми. Изучение формации Кайбаб помогает реконструировать палеогеографию и климатические условия конца палеозойской эры.

¶Практическое применение

В районе плато Кайбаб известняки формации Кайбаб используются в качестве строительного камня и сырья для производства извести. Однако основное значение формации — научное и туристическое. Она является одним из ключевых геологических объектов, привлекающих туристов и исследователей в национальный парк Гранд-Каньон. Наличие водопроницаемых карбонатных пород способствует формированию карстовых процессов и подземных вод, которые питают родники и источники в регионе.

¶Интересные факты

• Формация Кайбаб образует верхний обрыв Большого Каньона, который виден с большинства смотровых площадок на южном и северном краях.
• В некоторых местах в породах формации встречаются полости и небольшие пещеры, образованные растворением известняка.
• Окаменелости из формации Кайбаб были описаны ещё в XIX веке, в ходе первых геологических экспедиций на запад США.
• Слои формации Кайбаб часто содержат кремнистые конкреции, которые при выветривании образуют характерные каменистые россыпи.

¶Источники

• McKee, E. D. (1938). The environment and history of the Toroweap and Kaibab formations of northern Arizona and southern Utah. Carnegie Institution of Washington Publication.
• Beus, S. S., & Morales, M. (Eds.). (2003). Grand Canyon geology. Oxford University Press.
• Blakey, R. C., & Ranney, W. D. (2008). Ancient landscapes of the Colorado Plateau. Grand Canyon Association.
• USGS. Geologic Map of the Grand Canyon. United States Geological Survey.