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Formación de la ciudad de los arqueros

La Formación Archer City es una formación geológica en el centro-norte de Texas , que preserva fósiles de las etapas Asseliana y Sakmariana temprana del período Pérmico . Es el ...

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La Formación Archer City es una formación geológica en el centro-norte de Texas , que preserva fósiles de las etapas Asseliana y Sakmariana temprana del período Pérmico . Es el componente más temprano de los lechos rojos de Texas , introduciendo un ecosistema tropical que persistirá en el área durante el resto del Pérmico Temprano . La Formación Archer City está precedida por los sedimentos pantanosos carboníferos fríos de la Formación Markley, y sucedida por los lechos rojos igualmente fosilíferos de la Formación Nocona . La Formación Archer City no fue nombrada como una unidad geológica única hasta fines de la década de 1980. Los estudios más antiguos generalmente etiquetaron sus afloramientos como las formaciones Moran o Putnam , que son unidades marinas de edad equivalente al suroeste.

Los sedimentos de la Formación Archer City reconstruyen una llanura de inundación costera atravesada por pequeños ríos serpenteantes y estanques aislados. [1] [2] El clima era cálido y monzónico , preservando una variedad de paleosuelos y conjuntos de plantas que iban desde bosques secos de tierras altas hasta galerías húmedas junto a los ríos. Los " helechos con semillas " ( Sphenopteris , Autunia , Odontopteris , etc.) y las coníferas tempranas ( Walchia , etc.) ocupaban suelos más secos, mientras que los helechos marattiales ( Pecopteris , Asterotheca , etc.) y las colas de caballo ( Sphenophyllum , Annularia , Calamites , etc.) eran prominentes en áreas más húmedas.

La Formación Archer City preserva una fauna diversa de vertebrados fósiles en lechos de huesos de estanques en los condados de Archer y Clay . Muchos fósiles son fragmentos raros de especies que están mejor conservadas en partes más jóvenes de los lechos rojos. Sin embargo, también se conocen esqueletos completos y especímenes tipo importantes de la formación. Algunos sinápsidos notables incluyen Apsisaurus witteri , Edaphosaurus boanerges , Ophiacodon uniformis y Dimetrodon milleri . Los reptiles tempranos como Protorothyris archeri y Romeria spp. constituyen un pequeño componente de la fauna terrestre. Los anfibios son comunes en cada nicho, con ejemplos como Phonerpeton pricei , Neldasaurus wrightei , Edops craigi , Eryops megacephalus y Pantylus cordatus , solo por nombrar algunos. Los ríos estaban poblados por Orthacanthus texensis (un "tiburón" xenacanto ) y Ectosteorhachis nitidus (un pez megalíctido ).

Historia y estratigrafía

Los yacimientos de huesos fósiles en las cercanías de Archer City fueron investigados en detalle por primera vez por Alfred Romer y Llewellyn Price , a partir de fines de la década de 1920. [3] [4] [5] [6] En ese momento, estos yacimientos de huesos se asignaron a las formaciones Pueblo , Moran o Putnam del Grupo Cisco . La Formación Archer City fue nombrada por primera vez en un mapa geológico de 1987 que buscaba actualizar la estratigrafía del norte de Texas . [7] La ​​formación y su ubicación estratigráfica se formalizaron en texto un año después. [8]

La formación aflora en un arco desde el condado de Montague en el este, pasando por los condados de Clay , Archer y Young , hasta el condado de Throckmorton en el oeste. Está más expuesta en los condados de Clay y Archer, incluso bajo su homónimo de Archer City. [7] [8] [9]

La Formación Archer City es una unidad del Grupo Bowie, que se encuentra por encima de la Formación Markley y por debajo de la Formación Nocona del Grupo Wichita . [7] [8] [1] Algunas publicaciones han etiquetado a la Formación Nocona como la "Formación Archer City superior", considerando así que la Formación Archer City es una unidad del Grupo Wichita. [10] Esta propuesta no cuenta con un amplio consenso. [11] [9] El Grupo Cisco y sus formaciones constituyentes se han restringido a los estratos marinos más al sur y al oeste. De estos estratos, la Formación Archer City es aproximadamente equivalente en el tiempo a la Formación Pueblo más superior, la Formación Moran, la Formación Sedwick y la formación de esquisto Santa Anna Branch (= Formación Putnam), de más antigua a más reciente. [7] [8] [2]

Edad

Según las correlaciones con los estratos costeros más al oeste, el límite Carbonífero-Pérmico se ubica cerca de la parte superior de la Formación Markley. Esto sugiere que la Formación Archer City ocupa la mayor parte del Asseliano (299-293 Ma), la primera etapa global del Período Pérmico. [11] Los fósiles de plantas de la Formación Archer City también se asemejan a los de la Europa Asseliana. [9] La parte superior de la Formación Archer City puede extenderse hasta la siguiente etapa Sakmariana (293-290 Ma). La lutita de Santa Anna Branch y la caliza Coleman Junction suprayacente conservan fósiles de Sweetognathus merrilli , [12] un fósil índice de conodontes del Sakmariano temprano. Las etapas globales Asseliano y Sakmariano son equivalentes a las partes tempranas y medias de la etapa regional Wolfcampiano . [13]

Paleoambiente

Al igual que el resto de los lechos rojos de Texas , la Formación Archer City se depositó en una llanura costera entre una cuenca marina interior en el oeste y parches de montañas en constante erosión en el norte y el este. Algunas de las montañas todavía están en pie en la actualidad, como las montañas Wichita y las montañas Arbuckle , mientras que otras han sido completamente erosionadas o enterradas, como la parte texana de las montañas Ouachita . La cuenca marina se conoce formalmente como la Cuenca Midland, un componente importante del campo petrolífero de la Cuenca Pérmica . [8] [2] El aumento del nivel del mar a lo largo del Pérmico Temprano permitió que la línea costera transgrediera gradualmente hacia el norte y el este. Los principales sitios de lechos de huesos de la Formación Archer City probablemente estaban a 40-60 km (25-37 mi) de la costa. [2]

Durante el Pérmico, el área estaba cerca del ecuador , con una latitud de 0° a 5° N. [2] Se pueden inferir estimaciones de temperatura para la Formación Archer City a través de registros de δ18O para minerales de hematita y filosilicato en paleosuelos . Estos puntos de datos sugieren temperaturas del suelo de 31–35 °C (88–95 °F), significativamente más cálidas que las condiciones frías y húmedas de la Formación Markley. [11] Esto encaja con la evidencia climática de los rápidos cambios sedimentarios entre las formaciones, así como una distribución cada vez más irregular de la flora de alta humedad. [2] [13] [11] La Formación Archer City habría tenido un clima monzónico cálido [2] , con áreas húmedas o pantanosas que se encogían hasta las proximidades de las riberas de los ríos y los estanques durante la estación seca. [13]

Geología

En términos de sus litologías , las formaciones Archer City y Nocona son casi indistinguibles, [10] con conjuntos equivalentes de sedimentos fluviales y de llanura de inundación . [1] La gran mayoría de cada formación es lutita roja homogénea con pequeños nódulos calcáreos . Los lechos de arenisca fluvial [1] y los paleosuelos [2] también son comunes. Los fósiles y otros restos orgánicos se concentran en raros lechos de huesos de arcilla grisácea , que corresponden a estanques perennes . La mayoría de los lechos de huesos de los estanques son demasiado pequeños para soportar continuamente un ecosistema de grandes vertebrados acuáticos, lo que sugiere que los cadáveres pueden haber sido arrastrados desde cuerpos de agua más grandes. [1]

Capas de arenisca

En términos de volumen, las capas de arenisca más frecuentes son pilas de relleno ascendentes de barras puntiagudas , barras en espiral y depósitos de relleno de canales más gruesos. Todos estos son sellos distintivos de pequeños ríos serpenteantes , con canales de solo unos pocos metros de ancho. [1] Otras características comunes de la arenisca incluyen depósitos de expansión de grietas de grano fino y tenues . Las expansión de grietas a menudo se asocian con fósiles de plantas que han sido remineralizados por minerales de cobre . [1]

Algunas capas de arenisca son rellenos de canales rectos aislados, sin depósitos de ribera correspondientes. [1] Estas capas rectas pueden alcanzar 30 metros de ancho (aunque la mayoría son mucho más estrechas) y varios kilómetros de largo. Las capas más gruesas conservan megaondulaciones sinuosas mientras que los canales más finos desarrollan pequeñas ondulaciones ascendentes hacia la parte superior. Los canales rectos se habrían formado durante eventos de erosión de alta energía, pero el clima probablemente era demasiado húmedo para inundaciones repentinas frecuentes. [1]

Paleosuelos

Se han identificado cuatro tipos diferentes de paleosuelos (denominados tipos E a H) en la Formación Archer City. [2] [13] Tres (F, G y H) aparecen por primera vez en esta formación, mientras que los paleosuelos de tipo E se conservan de la Formación Markley subyacente. Los cuatro continúan persistiendo a lo largo del Pérmico Inferior de Texas hasta un evento de aridificación en el Grupo Clear Fork medio . Los paleosuelos son generalmente de color rojo oscuro o marrón, con solo gleying intermitente en la variedad de tipo E. La Formación Archer City carece en su mayoría de las variedades de paleosuelos de alta humedad de la Formación Markley (tipos A a D). [2] [13]

Los paleosuelos de tipo E son suelos limosos o arenosos finos con moteado persistente, nódulos de hematita y pocos horizontes distintos . Son un tipo de entisol , suelos jóvenes que corresponden a áreas aisladas, frecuentemente perturbadas con un nivel freático alto , como las riberas de los ríos. [2] [13] Los paleosuelos de tipo F son alfisoles , con patrones de raíces profundas y numerosos horizontes, incluyendo capas intermedias con nódulos calcáreos y arcilla esmectita . Se desarrollan en tierras altas boscosas estables con un nivel freático bajo y un clima semiárido a subhúmedo (~70 cm de precipitación anual). [2] [13] Los paleosuelos de tipo G son similares, con grietas verticales arenosas y abundantes nódulos calcáreos. Se califican como vertisoles , inundados y secos con una frecuencia estacional a lo largo de los márgenes de una llanura de inundación. [2] [13] Los paleosuelos de tipo H tienen una proporción aún mayor de minerales calcáreos, formando costras en forma de bloques intercaladas entre arcilla rica en clorita y mica . Podrían denominarse aridisoles o (de manera más amplia) inceptisoles , depositados en áreas altas secas libres de la influencia de las aguas subterráneas . [2] [13]

Paleobiota

Sinápsidos

Reptiles

Temnospondilos

Otros anfibios

Pez

También se han reportado escamas de paleoniscoideos indeterminados , espinas de Xenacanthus , Hybodus , Ctenacanthus y " Anodontacanthus americanus " (= Platyacanthus ), [37] y dientes de Barbclabornia luederensis , Helodus , Gnathorhiza , petalodontos y cladodontes en lechos óseos de la Formación Archer City. [38] [1] [39]

Plantas

Los fósiles de plantas en la Formación Archer City se concentran en dos sitios en el condado de Clay: Kola Switch y Sanzenbacher Ranch. [9] [41] Ambos sitios fueron descubiertos en 1940-1941 por Adolph H. Witte, un geólogo local que trabajaba para la WPA . Aunque las colecciones originales de Witte se han perdido, tomó más muestras de los sitios en 1961, junto con los geólogos del USGS Sergius H. Mamay y Arthur D. Watt. En nombre del USNM , Mamay dirigió otra expedición en 1990-1991. [9] [41]

La diversidad floral de la Formación Archer City se superpone fuertemente con otras formaciones Asselianas-Sakmarianas en el suroeste de los Estados Unidos. Estas incluyen las formaciones Bursum y Abo de Nuevo México y la Formación Neal Ranch del oeste de Texas . Hay algunas diferencias notables, como la falta de helechos marattiales en la Formación Bursum y una mayor variedad de follaje de pantano en la Formación Neal Ranch. Muchos de los grupos más amplios que prevalecen en estas formaciones son igualmente abundantes en el Rotliegend de Europa, incluso si solo unas pocas especies específicas (como Autunia conferta ) son comunes en ambas regiones. Por el contrario, hay poca similitud con las áreas pantanosas que contienen carbón, como el Grupo Dunkard de la Cuenca de los Apalaches . Esto es más probablemente una consecuencia de factores ambientales locales en lugar de un recambio de la diversidad vegetal en el límite Pérmico-Carbonífero. [41] [9]

Interruptor de cola

El yacimiento de Kola Switch está dividido en tres capas diferentes en un intervalo de 1,4 metros (4,6 pies) de espesor, cada una con un conjunto diferente de fósiles. La capa inferior es de limolita pálida con afinamiento ascendente, la capa intermedia es de esquisto oscuro con impresiones carbonáceas y la capa superior es de arcilla verdosa. [9]

El helecho semilla Sphenopteris germanica es el fósil vegetal más abundante en el lecho inferior. La conífera Walchia ( W. cf . schneideri, W. piniformis ) también es común, seguida por los helechos semilla Odontopteris ( O. subcrenulata, O. osmundaeformis, O. cf . readii ), y Autunia ( A. conferta, A. naumannii ). [9] Las plantas tienden a estar adaptadas a baja humedad; los macrofósiles de plantas amantes de la humedad como helechos y esfenófitos (colas de caballo) son muy raros, a pesar de la evidencia de deposición en un canal de corriente lenta. Los palinomorfos más comunes son Columinisporites ovalis ( esporas de esfenofila ), Potonieisporites spp. ( polen de coníferas ), Colatisporites decorus (polen indeterminado) y Vesicaspora (polen de semillas de helecho). [9]

Por el contrario, el lecho medio está compuesto casi en su totalidad por helechos marattiales. Entre ellos se encuentran Pecopteris cf. jongmansii , Aphlebia erdmannii , Asterotheca sp y varias especies más sin nombre. También están presentes esfenofitas como Sphenophyllum . [9] Vesicaspora y Potonieisporites siguen constituyendo una parte significativa de los palinomorfos, aunque Knoxisporites cf. ruhlandii (esporas indeterminadas), Cyclogranisporites spp. (esporas marattiales) y Punctatisporites spp. (esporas marattiales) son incluso más dominantes. El lecho medio representa follaje arrastrado por el agua hasta un estanque estancado cercano. [9]

El estrato superior tiene la mayor porción de esfenófitos, no solo esfenofilos ( Sphenophyllum cf. thonii ) sino también calamitales ( Annularia carinata , Calamites ). De lo contrario, la diversidad floral del estrato superior abarca las mismas especies que los otros estrato de Kola Switch. [9] La palinoflora del estrato superior está compuesta principalmente por Columinisporites ovalis , Colatisporites decorus , Vesicaspora , Potonieisporites y el polen bisacado Platysaccus cf. saarensis. La combinación de fósiles del estrato inferior y medio es peculiar considerando sus ambientes deposicionales fuertemente diferentes. [9]

Rancho Sanzenbacher

La flora de Sanzenbacher ocupa una capa estrecha de arcilla grisácea que se engrosa hacia arriba hasta convertirse en limosa de color beige. [41] Las plantas más abundantes son especies de suelo seco de helechos con semillas y coníferas. Las especies de helechos con semillas incluyen Autunia conferta , Sphenopteris germanica , Neurodontopteris auriculata , Odontopteris subcrenulata y Rhachiphyllum schenkii , entre otras. Walchia es la conífera más común, seguida de Cordaites . [41] Las plantas ribereñas son menos comunes pero están lejos de ser raras, lo que le da a Sanzenbacher un carácter de ecosistema "mixto" similar al lecho superior de Kola Switch, pero más seco. [9] Los helechos marattiales como Pecopteris y Asterotheca prevalecen ocasionalmente. Las esfenófitas incluyen Calamites , Annularia spicata y, en menor medida, especies de Sphenophyllum . Los palinomorfos más comunes son el polen de helechos con semillas ( Vesicaspora , Wilsonites , Anguisporites ), mientras que el polen de coníferas ( Potonieisporites ) y las esporas son más raros. [41] Aún así, la diversidad de palinomorfos de Sanzenbacher es mucho mayor que en Kola Switch. [9]

Véase también

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