アーチャーシティフォーメーション

アーチャーシティフォーメーション
地層範囲:ペルム紀前期、 アッセリアン～サクマリ紀前期 前Ꞓ Ꞓ お S だ Ｃ ポ T J け ページ いいえ
タイプ	形成
単位	ボウイ・グループ
下地	ノコナ層
オーバーレイ	マークリー層
岩石学
主要な	泥岩
他の	砂岩、シルト岩
位置
地域	テキサス
国	アメリカ合衆国
タイプセクション
名前の由来	テキサス州アーチャーシティ
命名者	ヘンツ＆ブラウン、1987年

アーチャーシティ層は、テキサス州北中部にある地層で、ペルム紀のアッセリアン期および初期サクマリアン期の化石が保存されている。テキサス赤色層の最も古い構成要素であり、ペルム紀前期の残りの期間を通じてこの地域に残る熱帯生態系を導入した。アーチャーシティ層の前にはマークリー層の冷たい石炭紀の沼地堆積物があり、その後にノコナ層の同様に化石を多く含む赤色層がある。アーチャーシティ層は、1980年代後半まで独自の地質学的単位として命名されていなかった。以前の研究では、その露頭は一般に、南西にある同年代の海洋単位である モラン層またはパットナム層と呼ばれていた。

アーチャーシティ層の堆積物は、小さな蛇行する川と孤立した池が横切る沿岸の氾濫原を再現しています。 ^{[1] [2]}気候は暑くモンスーン性で、乾燥した高地の森林から湿った川沿いのギャラリーに至るまで、さまざまな古土壌と植物群が保存されています。「種子シダ」（Sphenopteris、Autunia、Odontopterisなど）と初期の針葉樹（Walchiaなど）は乾燥した土壌を占め、一方、マラティアリアシダ（Pecopteris、Asterothecaなど）とスギナ（Sphenophyllum、Annularia、Calamitesなど）はより湿潤な地域で顕著でした。

アーチャー シティ層には、アーチャー郡とクレイ郡にまたがる池の骨層に、多様な脊椎動物の化石が保存されています。化石の多くは、赤色層の新しい部分でよりよく保存されている種の希少な断片です。それでも、この層からは完全な骨格や重要なタイプ標本も知られています。注目すべき単弓類には、 Apsisaurus witteri、Edaphosaurus boanerges、Ophiacodon universeis、Dimetrodon milleriなどがあります。 Protorothyris archeriやRomeria spp.などの初期の爬虫類は、陸生動物の小さな一部を構成しています。両生類はあらゆるニッチに共通しており、その例としては、Phonerpeton pricei、Neldasaurus wrightei、Edops craigi、Eryops megacephalus、Pantylus cordatusなどがあります。川には、Orthacanthus texensis（ゼナカンサス「サメ」）とEctosteorhachis nitidus（大型魚類）が生息していました。

アーチャーシティ付近の化石骨層は、1920年代後半からアルフレッド・ローマーとルウェリン・プライスによって初めて詳しく調査された。 ^{[3] [4] [5] [6]}当時、これらの骨層はシスコグループのプエブロ層、モラン層、またはパットナム層に割り当てられていた。アーチャーシティ層は、北テキサスの地層学を更新しようとした1987年の地質図で初めて命名された。^[7]層とその地層の配置は、1年後に文書で正式に定められた。^[8]

この地層は東はモンタギュー郡から始まり、クレイ郡、アーチャー郡、ヤング郡を経て西はスロックモートン郡まで弧を描いて露出している。最も広く露出しているのはクレイ郡とアーチャー郡で、アーチャー市の名前の由来となった場所も含まれる。^{[7] [8] [9]}

アーチャーシティ層はボウイ層群の一構成層で、ウィチタ層のマークリー層の上、ノコナ層の下にある。^{[7] [8] [1]}一部の出版物ではノコナ層を「アーチャーシティ層上部」と呼んでおり、アーチャーシティ層はウィチタ層の一構成層であると考えられている。^[10]この提案は広く受け入れられていない。^{[11] [9]}シスコ層とその構成層は、さらに南と西の海洋地層に限定されている。これらの地層のうち、アーチャーシティ層は、最上部のプエブロ層、モラン層、セドウィック層、サンタアナブランチ頁岩（=パットナム層）と、古いものから新しいものの順に、おおよそ時代的に同等である。^{[7] [8] [2]}

さらに西の沿岸地層との相関に基づくと、石炭紀-ペルム紀の境界はマークリー層の頂上付近に位置している。これは、アーチャーシティ層がペルム紀の最初のグローバルステージであるアッセリアン（299-293 Ma）の大部分を占めていることを示唆している。^[11]アーチャーシティ層の植物化石もアッセリアンヨーロッパのものと似ている。^[9]アーチャーシティ層の上部は、後続のサクマリアンステージ（293-290 Ma）まで伸びている可能性がある。サンタアナブランチシェールと上にあるコールマンジャンクション石灰岩はどちらも、サクマリアン初期のコノドント示準化石であるスウィートグナトゥスメリリ^{の化石を保存している。 [12 ] アッセリアンとサクマリアンのグローバルステージは、}ウォルフカンピアン地域ステージの前期から中期に相当する。^[13]

テキサスの他の赤色層と同様に、アーチャーシティ層は、西の内陸海盆と北と東の着実に浸食されている山々の間の海岸平野に堆積しました。ウィチタ山脈やアーバックル山脈など、現在も残っている山もありますが、ウォシタ山脈のテキサス部分など、完全に浸食されたり埋もれたりした山もあります。この海盆は正式にはミッドランド盆地と呼ばれ、ペルム紀盆地油田の主要部分です。^{[8] [2]}ペルム紀前期の海面上昇により、海岸線は徐々に北と東に侵食されました。アーチャーシティ層の主なボーンベッドの場所は、おそらく海岸から40〜60 km (25〜37 mi) 離れていました。^[2]

ペルム紀には、この地域は赤道に近く、緯度は北緯0度から5度であった。 ^[2]アーチャーシティ層の気温推定値は、古土壌中の赤鉄鉱とフィロケイ酸塩鉱物のδ18O記録から推測できる。これらのデータポイントは、土壌温度が31〜35℃（88〜95℉）であることを示唆しており、マークリー層の冷たく湿った状態よりもかなり暖かい。^[11]これは、層間の急速な堆積物の変化や、高湿度の植物の分布がますます不規則になっていることからわかる気候の証拠と一致している。^{[2] [13] [11]}アーチャーシティ層は、乾季には湿ったまたは沼地が川岸や池の近くにまで縮小する、暑いモンスーン気候であったと思われる。[ ^{2 ]}

岩相の点では、アーチャーシティ層とノコナ層はほぼ区別がつかず、^[10]河川堆積物と氾濫原堆積物が同等である。^[1]各層の大部分は、小さな石灰質団塊を含む均質な赤色泥岩である。河川砂岩層^[1]と古土壌^[2]もよく見られる。化石やその他の有機質の残骸は、稀に見られる灰色がかった粘土岩の骨層に集中しており、これは常緑池に相当する。池の骨層のほとんどは、大型水生脊椎動物の生態系を継続的に支えるには小さすぎるため、死骸はより大きな水域から流れ着いた可能性があることを示唆している。^[1]

量的に見て、最も一般的な砂岩層は、ポイントバー、スクロールバー、および粗いチャネル充填堆積物が上向きに細かく積み重なったものです。これらはすべて、数メートル幅のチャネルを持つ小さな蛇行河川の特徴です。 ^[1]その他の一般的な砂岩の特徴には、控えめで細粒のクレバススプレイ堆積物があります。クレバススプレイは、銅鉱物によって再鉱化された植物化石と関連していることがよくあります。^[1]

いくつかの砂岩層は、対応する河岸堆積物がなく、孤立した直線河川充填物である。^[1]これらの直線河川層は幅 30 メートル (ほとんどはもっと狭い)、長さは数キロメートルに達することがある。粗い河川層は曲がりくねったメガリップルを維持し、細かい河川層は上に向かって小さな上昇リップルを形成する。直線河川は高エネルギーの侵食イベント中に形成されたと思われるが、気候が湿潤すぎて鉄砲水が頻繁に発生しなかったと考えられる。^[1]

アーチャーシティ層では、4つの異なるタイプの古土壌（タイプEからHとラベル付け）が確認されています。^{[2] [13]} 3つ（F、G、H）は初めてこの層に現れ、タイプEの古土壌は下層のマークリー層から保持されています。4つすべてがテキサス州下部ペルム紀を通じて、クリアフォーク層中期の乾燥化イベントまで存続しました。古土壌は一般に暗赤色または茶色で、タイプEの種類では断続的にグライニングが見られます。アーチャーシティ層には、マークリー層の高湿度の古土壌の種類（タイプAからD）がほとんどありません。^{[2] [13]}

タイプEの古土壌は、まだら模様が持続し、赤鉄鉱団塊があり、明瞭な層位がほとんどないシルト質または細砂質の土壌である。これらはエンティソルの一種で、川岸など、地下水位が高く、孤立して頻繁に撹乱される地域に該当する若い土壌である。 ^{[2] [13]}タイプFの古土壌はアルフィソルで、深い根の堆積と、石灰質団塊とスメクタイト 粘土を含む中間層を含む多数の層位でパターン化されている。これらは、地下水位が低く、半乾燥から亜湿潤気候（年間降水量約70cm）の安定した森林に覆われた高原で発達する。^{[2] [13]}タイプGの古土壌も同様で、砂質の垂直の亀裂と豊富な石灰質団塊がある。これらはバーティソルに分類され、氾濫原の縁に沿って季節的に浸水と乾燥を繰り返す。^{[2] [13]} H型古土壌は石灰質鉱物の割合がさらに高く、緑泥石や雲母を多く含む粘土の間にブロック状の地殻が点在している。これらはアリディソルまたは（より広義には）インセプティソルと呼ばれ、地下水の影響を受けない乾燥した高地に堆積している。^{[2] [13]}

アーチャーシティ層の骨層からは、不確定なパレオニスコイド類の鱗、ゼナカントゥス、ヒボドゥス、クテナカントゥス、および「アノドンタカントゥス・アメリカヌス」（＝プラティアカントゥス）の棘、^{[37]および}バルブクラボルニア・ルーデレンシス、ヘロドゥス、グナソリザ、ペタロドン類、クラドドン類の歯も発見されている。^{[38] [1] [39]}

アーチャーシティ層の植物化石は、クレイ郡のコラスイッチとサンゼンバッハーランチの2つの場所に集中しています。^{[9] [41]両場所は、1940年から1941年にかけて、} WPAに勤務していた地元の地質学者アドルフ・H・ウィッテによって発見されました。ウィッテの元のコレクションは失われましたが、彼は1961年にUSGSの地質学者セルギウス・H・マメイとアーサー・D・ワットとともに、さらにサンプルを採取しました。USNMを代表して、マメイは1990年から1991年に別の探検隊を率いました。^{[9] [41]}

アーチャーシティ層の植物の多様性は、米国南西部の他のアセルス・サクマリア層と重なり合っている。これには、ニューメキシコ州のバーサム層とアボ層、および西テキサスのニールランチ層が含まれる。バーサム層にはマラッチェリアシダが見られず、ニールランチ層には沼地の植物の多様性が高いなど、いくつかの顕著な違いがある。これらの層に広く見られるグループの多くは、ヨーロッパのロトリーゲントでも同様に豊富であるが、特定の種（Autunia confertaなど）は両方の地域で一般的である。逆に、アパラチア盆地のダンカード層などの沼地の石炭含有地域との類似性はほとんどない。これは、ペルム紀と石炭紀の境界での植物多様性の転換ではなく、おそらく地元の環境要因の結果である。^{[41] [9]}

コラスイッチ遺跡は、1.4メートル（4.6フィート）の厚さの3つの異なる層に分かれており、それぞれに異なる化石が存在します。下層は淡い上向き細粒化シルト岩、中層は炭素質の印象のある暗い頁岩、上層は緑がかった粘土岩です。^[9]

種子シダの Sphenopteris germanicaは、下層で最も豊富な植物化石です。針葉樹の Walchia（W. cf . schneideri、 W. piniformis）もよく見られ、種子シダのOdontopteris（O. subcrenulata、 O. osmundaeformis、 O. cf . readii）、およびAutunia（A. conferta、 A. naumannii）が続きます。^[9]これらの植物は低湿度に適応している傾向があり、シダやスギナなどの湿気を好む植物のマクロ化石は、流れの緩やかな水路に堆積したという証拠があるにもかかわらず、非常にまれです。最も一般的な花粉化石は、 Columinisporites ovalis（sphenophyll胞子）、Potonieisporites sppです。 （針葉樹花粉）、Colatissporitesdecorus（不定花粉）、およびVesicaspora（種子シダ花粉）。^[9]

対照的に、中央の層はほぼ完全にマラティリアシダです。これらには、Pecopteris cf. jongmansii、Aphlebia erdmannii、Asterotheca sp、およびいくつかの名前のない種が含まれます。Sphenophyllumなどのスフェノフィテスも存在します。^[9] VesicasporaとPotonieisporitesは引き続き花粉形態のかなりの部分を占めていますが、Knoxisporites cf. ruhlandii（不定胞子）、Cyclogranisporites spp .（マラティリア胞子）、およびPunctatisporites spp.（マラティリア胞子）がさらに優勢です。中央の層は、近くのよどんだ池に流れ込んだ葉を表しています。^[9]

上層にはスフェノフィラ類が最も多く、スフェノフィラ類（Sphenophyllum cf. thonii）だけでなく、カラミタリア類（Annularia carinata、Calamites）も含まれる。それ以外では、上層の植物の多様性は、他のコラスイッチ層と同じ種を包含している。^[9]上層の花粉相は、主にColuminisporites ovalis、Colatisporites decorus、Vesicaspora、Potonieisporites、およびビスカッカ花粉Platysaccus cf. saarensis である。下層と中層の化石の組み合わせは、それらの堆積環境が大きく異なることを考えると特異である。^[9]

サンゼンバッハの植物相は、灰色がかった粘土岩の狭い層を占め、上に向かって黄褐色のシルト岩が粗くなっている。^[41]最も豊富な植物は、乾燥土壌に生息する種子シダと針葉樹である。種子シダの種には、Autunia conferta、Sphenopteris germanica、Neurodontopteris auriculata、Odontopteris subcrenulata、Rhachiphyllum schenkiiなどがある。Walchiaが最も一般的な針葉樹で、Cordaitesがそれに続く。^[41]河畔植物はそれほど一般的ではないが、決して珍しいものではなく、サンゼンバッハに、コラ・スイッチの上部層に似ているが、より乾燥した「混合」生態系の特徴を与えている。^[9] PecopterisやAsterothecaなどのマラッティアリアシダが時折広く見られる。スフェノフィテスには、カラミテス属、アヌラリア・スピカタ属、そしてそれほど多くはないがスフェノフィラム属の種が含まれる。最も一般的な花粉体はシダ種子花粉（ベシカスポラ属、ウィルソン属、アングイスポリテス属）であるが、針葉樹花粉（ポトニエスポリテス属）と胞子はより稀である。^[41]それでも、サンゼンバッハの花粉体の多様性はコラスイッチよりもはるかに大きい。^[9]

• テキサスとオクラホマのレッドベッド
• テキサス州の化石層単位の一覧
• テキサスの古生物学
• ペルム紀

• 古生物学データベースへのさまざまな貢献者。「Fossilworks: 古生物学データベースへの入り口」 。2021年12 月 17 日に閲覧。