אבן גיר קאיבאב

היסטוריה של המחקר

השם נקבע על ידי הגאולוג האמריקני נלסון דרטון (Nelson Horatio Darton‏; 1948-1865) ב-1910 על שם רמת קאיבאב, השוכנת מצפון לגרנד קניון במחוז קוקונינו באריזונה. מקור שם הרמה בשפת בני הפאיוט ופירושו "הר שוכב". השם התקבע כאשר חוקר הארצות ג'ון וסלי פאוול, שכינה לראשונה מקומות רבים לאורך הגרנד קניון, שמע כינוי זה מהם. במאמר שבו הגדיר דרטון את אבן גיר קאיבאב הוא לא קבע מיקום מייצג לתצורה. דרטון גם הגדיר את אבן גיר קאיבאב כתצורה העליונה ב"חבורת אוברי" (Aubrey Group), יחידה סטרטיגרפית שקיומה בוטל אחר-כך. ב-1921 בחנו הגאולוגים הארווי בסלר (Harvey Bassler‏; 1950-1883) וג'ון ריסייד (John Bernard Reeside‏; 1958-1889) מחדש את העבודה של דרטון והגדירו את פרט האריסברג (Harrisburg Member) של תצורת אבן גיר קאיבאב.
במונוגרפיה "הסביבה וההיסטוריה של תצורת טורוויפ ותצורות קאיבאב של צפון אריזונה ודרום יוטה" שכתב הגאולוג אדווין מקיי (Edwin Dinwiddie McKee‏; 1984-1908) הוא פיצל את "אבן גיר קאיבאב" כפי שהגדיר אותה דרטון לשתי התצורות המוכרות נכון לעשור השני של המאה ה-21, "אבן גיר קאיבאב" ו"תצורת טורוויפ". מקיי גם בחן מחדש את חלקה התחתון של תצורת אבן גיר קאיבאב וחילק אותה באופן בלתי רשמי לשלושה פרטים (בסדר עולה): אלפא, ביתא וגמא. מאוחר יותר, בשנות ה-70 של המאה ה-20, נבחן מחדש חלקה העליון של התצורה ונקבעו השטחים שבהם נחשפת התצורה לאוויר. כמו כן, נעשו ניסיונות, שנכשלו, לקדם את התצורה למעמד של חבורה ולחלק אותה לכמה תצורות. ב-1982 שינה וורן המילטון (Warren Bell Hamilton) את שם התצורה ל"שיש קאיבאב" (Kaibab Marble) וקבע את גבולותיה בקליפורניה. ב-1991 חילקו הגאולוגים ג'יימס סוראוף (James E. Sorauf) וג'ורג' בילינגסלי (George H. Billingsley) את אבן גיר קאיבאב מלמטה כלפי מעלה לשני פרטים: פרט פוסיל מאונטין (Fossil Mountain Member) (פרט חדש) ופרט האריסברג. השניים קבעו שהשכבה אותה כינה מקיי כפרט אלפא (השכבה העילית) היא פרט האריסברג והשכבה אותה כינה פרט ביתא (השכבה האמצעית) היא פרט פוסיל מאונטיין. הפרט קרוי על שם הר פוסיל שבגדה הדרומית של הגרנד קניון בסמוך לשביל בס. פרט גמא של מקיי נקבע כחלק מפרט פוסיל מאונטיין. במחקר נוסף שביצעו אנדרסון (Anderson) והינצה (Hintze) ב-1993 נקבעו מחדש הגבולות הגאוגרפיים של תצורת אבן גיר קאיבאב.

גיל התצורה

מחקרים פלאונטולוגיים מוקדמים של תצורת אבן גיר קאיבאב קבעו בוודאות את גיל התצורה על סמך שפע המאובנים הכלולים בה ובתצורת טורוויפ שמתחתיה. על סמך הפאונה הימית של ברכיופודים וספוגיים צורניים הגיעו החוקרים למסקנה שגיל התצורה הוא לאונארדיאן (בערך קונגוריאן (272.3–283.5 מיליון שנים) / שלהי פרם תחתון) מחקר שנערך מאוחר יותר שבחן קונודונטים (Conodonta) ומאובני ענק נוספים שנתגלו במחשופים המערביים של פרט פוסיל מאונטיין הרחיב את גיל התצורה לתקופת הרואדיאן (268.8–272.3 מיליון שנים, שלהי הפרם התחתון ותחילת הפרם התיכון).

נקודות מגע

באזור הגרנד קניון משתרעת תצורת אבן גיר קאיבאב על שכבות הגבס ושכבות אבן החול המפותלות של תצורת טורוויפ. במקור חשבו הגאולוגים כי בין אבן גיר קאיבאב לבין תצורת טורוויפ קיימת אי התאמה בהתבסס על נוכחות של סלעי ברקציה ומשטחי סחיפה מקומיים בין-תצורתיים. עם זאת, מחקר נוסף הגיע למסקנה שסלעי ברקציה ומשטחי סחיפה מקומיים בין-תצורתיים אלו הם תוצאה של התמוטטות שבאה בעקבות התמוססות סלעי התאדות בחלקה העליון של תצורת טורוויפ. עקב כך מוגדר אזור המגע בין התצורות כתואם או שקיימת בו אי התאמה סחיפתית מקומית בלבד. דרומית ומזרחית לגרנד קניון, סלעי ההתאדות והשכבות המתפתלות של אבני החול (השקעה במלחה) של תצורת טורוויפ מאוצבעים בתוך ומחולפים על ידי אבן החול בעלת השיכוב הצולב של אבן חול קוקונינו. עקב כך באזור שולי מגיון מונחת תצורת אבן חול קאיבאב ישירות על אבן חול קוקונינו. בצפון מזרח אריזונה ובדרום מזרח יוטה מונחת תצורת אבן חול קאיבאב על אבן חול ויט רים (White Rim Sandstone).
אזור המגע העליון שבין תצורת אבן גיר קאיבאב (פרט האריסברג) לבין תצורת מואנקופי המונחת עליו הוא אזור של אי התאמה סחיפתית. בצפון מערב אריזונה, בדרום מזרח נבדה ובדרום מערב יוטה אזור המגע הוא אזור של אי התאמה סחיפתית שבחלקים ממנו יש עמקים קדומים, שעומקם כמה עשרות מטרים וקארסט שנסחף לתוך אבן הגיר קאיבאב שמתחתיו לפני שהושקעה תצורת מואנקופי. עמקים אלו התמלאו בסלעי קונגלומרט וברקציה הידועים כקונגלומרט רוק קניון (Rock Canyon conglomerate). בתוך קניון מרבל והאזורים המזרחיים של הגרנד קניון ודרומה לעמק ורדה (Verde Valley) אזור המגע העליון שבין תצורת אבן גיר קאיבאב ותצורת מואנקופי הוא אי התאמה סחיפתית. אי התאמה סחיפתית זו נראית בדמות תבליט קל ומזוהה באמצעות הבדלי צבע ניכרים, טופוגרפיה וסוגי סלעים שבין אבן החול הגירית החומה יוצרת הצוקים של תצורת אבן גיר קאיבאב לאבן הטין האדומה יוצרת המדרון של תצורת מואנקופי. משערים שאי ההתאמה מייצגת את מרבית תור הפרם וחלק מהטריאס התחתון.
אף על פי שתצורת מואנקופי מונחת על תצורת אבן גיר קאיבאב, הסלעים הרכים יחסית המרכיבים אותה נסחפו לחלוטין בחלק מהאזורים. משום כך מופיעה תצורת אבן גיר קאיבאב כשכבת הסלע העליונה ביותר ברוב הרמות הנרחבות שמשני צדי הגרנד קניון. בתוך רמות אלו נסחפו גם מרבית השכבות העליונות ביותר של תצורת אבן גיר קאיבאב.

מאובנים

בתצורת אבן גיר קאיבאב נתגלו שפע של מאובנים של חסרי חוליות ובעלי חוליות מתור הפרם. חסרי החוליות הנפוצים כוללים: ברכיופודים, קונודונטים, אלמוגים, חבצלות ים, רכיכות, זכוכנים וספוגיים אחרים וטרילוביטים. כמו כן נתגלו קוצים של קיפודי ים ומחילות של פראונים השייכים למשפחת ה-Callianassidae. בעלי החיים ממחלקת הסילוניות שנתגלו בתצורת אבן גיר קאיבאב כוללים נאוטילוסאים ענקיים בגודל של כדורגל. שיני כרישים מאובנות המייצגות קבוצה מגוונת של דגי סחוס, נתגלו בתצורת אבן גיר קאיבאב באריזונה.