Green River-formatie (Eoceen, Utah): lagerstätte met uitzonderlijke fossielen
Green River-formatie (Eoceen, Utah): uitzonderlijke lagerstätte met fijn bewaarde fossielen, varven die 5–6 miljoen jaar klimaat- en biodiversiteitsveranderingen onthullen.
De Green River Formation is een Eocene rotsformatie aan de oostkant van de Rocky Mountains. Zij bevat afzettingen van een uitgestrekt systeem van intermountain-meren die tijdens het vroege Eoceen bestonden. De extreem fijne fossielen en de gedetailleerde laminaire afzettingen maken deze formatie tot een belangrijke lagerstätte, een vindplaats met uitzonderlijke bewaring.
Oorsprong en geologie
De Green River Formatie ontstond in verschillende, afgesloten bekkens waarin stilstaand tot langzaam stromend water domineerde. De sedimenten werden in zeer dunne lagen afgezet: elk jaar ontstond een karakteristiek tweetallig patroon van een donkere, organische laag die in het groeiseizoen is afgezet, gevolgd door een lichtere, meer anorganische laag die in de winter is gevormd. Elk dergelijk paar wordt een varve genoemd en vertegenwoordigt één jaar. De gemiddelde dikte van een varve in de Green River Formatie is circa 0,18 mm, met waargenomen waarden van 0,014 mm tot 9,8 mm.
De verschillende fossiele en sedimentele pakketten binnen de formatie beslaan een periode van ongeveer 5 miljoen jaar (ongeveer 53,5–48,5 miljoen jaar geleden). Op sommige locaties vormt de opeenvolging van varves een vrijwel continu verslag van meerdere miljoenen jaren, waardoor precieze jaarringen‑achtige tijdschalen en paleoklimatische reconstructies mogelijk zijn.
Bekken en ligging
De naam verwijst naar de huidige Green River, een zijrivier van de Colorado River. De Green River Formatie komt voor in drie belangrijke bekken die ronden de Uinta Mountains liggen in het noordoosten van Utah en aangrenzende delen van Colorado en Wyoming. Deze bekken worden meestal aangeduid als het Uinta Basin (Utah), het Piceance Creek Basin (Colorado) en delen van het Greater Green River Basin (Wyoming).
Waarom een lagerstätte?
De uitzonderlijke bewaring is het resultaat van meerdere factoren:
- Fijne, gelaagde sedimenten die zachte delen en delicate structuren in detail bewaren.
- Periodieke anoxie (zuurstofarme omstandigheden) in de diepere delen van de meren, waardoor bacteriële afbraak en rotting van organisch materiaal beperkt werden.
- Snelle bedekking door fijn materiaal, waardoor kadavers en organisch materiaal nauwelijks werden verstoord door knaagdieren of stroming.
Fossielen — wat wordt er gevonden?
De Green River Formation is beroemd om zijn rijkdom aan goed bewaarde fossielen van zowel water- als landorganismen. Typische vondsten zijn:
- Vissoorten, vaak feilloos bewaard, waaronder veel exemplaren van commerciële en wetenschappelijke naam, zoals de algemeen bekende fossiele geslachten die vaak in musea en collecties verschijnen.
- Ongewervelden: insecten (bijv. libellen, kevers), kreeftachtigen en weekdieren die in veel gevallen complete lichaamsstructuren en vleugelvenatie conserveren.
- Planten: bladeren, vruchten, zaden en pollen die inzicht geven in de vegetatie en het klimaat (o.a. subtropische tot warmgematigde flora met fossiele palmen en andere thermofiele soorten).
- Vogels en reptielen: verschillende vogelresten en krokodilachtige en slangenachtige resten, vaak als fragmenten maar soms ook als uitzonderlijk complete exemplaren.
- Kleine zoogdieren en huidsporen: in sommige lagen zijn restanten van kleine zoogdieren en hun tanden gevonden, wat bijdraagt aan de kennis over zoogdierdiversificatie in het Eoceen.
Paleoklimaat en milieu
Analysering van varves, samenstelling van organisch materiaal en de samenstelling van de fossiele flora en fauna wijzen op een tijdens het vroege Eoceen relatief warm en in het algemeen vochtig klimaat, met seizoensvariatie die zich uitte in de jaarlijkse varves. Door de Eoceen‑periode heen trad er een geleidelijke verschuiving op naar iets drogere condities in het midden‑Eoceen, hetgeen ook terug te zien is in veranderingen in de samenstelling van de sedimenten en faunakarakters.
Economische en wetenschappelijke betekenis
Naast de paleontologische waarde heeft de formatie ook economische betekenis. Op bepaalde plaatsen bevat de Green River Formatie aanzienlijke hoeveelheden organisch rijke olie‑schalie, die vanaf de 20e eeuw commercieel is onderzocht voor winning van vloeibare brandstoffen en chemicaliën. Bovendien leveren de sedimenten informatie die cruciaal is voor het begrijpen van vroeg‑Eoceen klimaatveranderingen, ecologische responsen en de snelheid van evolutionaire processen.
Collectie, behoud en studie
Green River‑fossielen zijn geliefd bij zowel wetenschappers als verzamelaars. Veel exemplaren liggen in musea en universiteitscollecties, waar ze worden gebruikt voor onderzoek naar anatomie, ecologie en evolutie. Omdat sommige lagen uitzonderlijk fragiel en soms beschermd zijn, gelden op veel locaties regels en vergunningseisen voor verzamelen; verantwoord en gecontroleerd onderzoek is belangrijk om deze unieke vindplaatsen te behouden voor toekomstig onderzoek.
De Green River Formation blijft een sleutelgebied voor paleontologen en geologen die de ecosystemen en het klimaat van het vroege Eoceen willen reconstrueren. De combinatie van fijn gelaagde varves, anoxische conservering en een diverse fossiele fauna en flora maakt het één van de meest informatieve lagerstätten ter wereld.
Fossiele vissen van Fossil Butte National Monument
Omstandigheden op het moment
De formatie heeft veel evaporieten - mineralen gevormd door de verdamping van meren. Dit suggereert dat het hoge zoutgehalte een van de oorzaken was van de prachtige fossilisatie.
Een andere factor was de frequente asval van nabijgelegen vulkanen. Snelle begraving verhindert ook een normale ontbinding.
Klimaat
De bewaard gebleven fossielen wijzen erop dat het gebied een laag, subtropisch, zoetwaterbekken was toen de sedimenten zich ophoopten.
De fossielen uit de Green River laten een overgang zien tussen het vochtige vroeg-Eocene klimaat en het iets drogere midden-Eoceen. Het klimaat was vochtig en mild genoeg voor krokodillen, die geen vorst verdragen, en de meren waren omgeven door platanenbossen. Omdat de meerconfiguraties verschoven, is elke locatie van de Green River verschillend van karakter en tijd. Het merenstelsel vormde zich over onderliggende rivierdelta's en verschoof in het vlakke landschap met lichte tektonische bewegingen
Olieschalie
De Green River Formation bevat de grootste afzettingen van olieschalie ter wereld. De 213 miljard ton olieschalie bevat naar schatting 2,38 × 10¹¹ m³ (1,5 biljoen Amerikaanse vaten) schalieolie. Dit is te danken aan de grote hoeveelheid organisch materiaal die werd begraven. De bron van het organische materiaal waren waarschijnlijk cyanobacteriën, die goed gedijen in warme alkalische meeromstandigheden.
Fossielen
De lagerstätten vormden zich in anoxische omstandigheden in de fijne carbonaatmodder die zich in de meerbodems vormde. Gebrek aan zuurstof vertraagde de bacteriële afbraak en hield aaseters op afstand. Bladeren van palmen, varens en platanen, waarvan sommige de schade vertoonden die insecten tijdens hun groei hadden opgelopen, werden bedekt met fijnkorrelig sediment en geconserveerd. Insecten werden in hun geheel bewaard, zelfs delicate vleugelmembranen en spinnetjes.
De fauna omvatte vissen, alligators, vleermuizen, schildpadden, paarden ter grootte van een hond, insecten en vele andere soorten planten en dieren.
Referentie
- 1.01.1 ↑ Bradley W.H. 1929. De varven en het klimaat van het Green River tijdperk: U.S. Geol. Survey, Professional paper #158, pp 87-110.
- ↑ Smith M.E; Singer B & Carroll, A. 2003. 40Ar/39Ar geochronologie van de Eocene Green River Formation, Wyoming. Geological Society of America Bulletin, 115(5), 549-565.
- 3.03.1 ↑ USGS Scientific Investigations Report 2005-5294, Geology and resources of some world oil-shale deposits.
Vragen en antwoorden
V: Wat is de Green River Formation?
A: De Green River Formation is een Eocene rotsformatie aan de oostkant van de Rocky Mountains. Het bevat sedimenten van een groep meren in het intergebergte. De fijne fossielen maken dit tot een lagerstהtte, een plaats van uitzonderlijke bewaring.
V: Hoe oud is de Green River Formation?
A: De verschillende fossiele bedden van de Green River Formation omspannen een periode van 5 miljoen jaar, die tussen 53,5 en 48,5 miljoen jaar geleden (mya) ligt.
V: Wat voor klimaat heerste er tijdens de vorming?
A: Tijdens de vorming ging het klimaat van het vochtige vroeg-Eoceen naar het iets drogere midden-Eoceen.
V: Hoe worden sedimenten in deze formatie afgezet?
A: Sedimenten zijn afgezet in zeer fijne lagen, in paren, varves genaamd, die elk een jaar vertegenwoordigen - een donkere laag uit het groeiseizoen en een lichtgekleurde anorganische laag in de winter.
V: Wat is hier de gemiddelde dikte van een varve?
A: De gemiddelde dikte van een varve is hier 0,18 mm, met een minimumdikte van 0,014 mm en een maximum van 9,8 mm.
V: Waar ligt deze formatie?
A: De sedimentaire lagen werden gevormd in een gebied dat genoemd is naar de huidige Green River, een zijrivier van de Colorado River bij de Uinta Mountains in het noordoosten van Utah.
Zoek in de encyclopedie