תצורת צ'ינלה

תצורת צ'ינלה (באנגלית: Chinle Formation) היא תצורה גאולוגית של סלעי משקע מהטריאס העליון, (לפני כ-200–235 מיליון שנים) שהורבדה ביבשה: בנהרות, אגמים, ביצות, או כתוצאה מתהליכים אאוליים. התצורה נחשפת בחמש ממדינות ארצות הברית: בנבדה, בצפון אריזונה, במערב קולורדו, במערב ניו מקסיקו וביוטה, כחלק מהאזורים הפיזיוגרפיים של רמת קולורדו, פרובינציית אגן ורכס ובחלק הדרומי של המישורים הפנימיים בארצות הברית.

גישה שנויה במחלוקת טוענת שתצורת צ'ינלה זהה לחבורת דוקום (Dockum Group) של מזרח קולורדו וניו מקסיקו, מערב טקסס, הפנהנדל של אוקלהומה (Oklahoma panhandle), ודרום מערב קנזס. בניו מקסיקו ובטקסס מכונה בשם צ'ינלה אחת התצורות בחבורת דוקום.

אגן השקעה אפשרי נפרד של תצורת צ'ינלה מצוי בצפון מערב קולורדו וצפון מזרח יוטה. החלק הדרומי של תצורת צ'ינלה מגיע לעובי המרבי של קצת יותר מ-520 מטרים. תצורת צ'ינלה מרובדת בדרך כלל על תצורת מואנקופי תוך יצירת אי התאמה.

היסטוריה של המחקר
אין מיקום מייצג לתצורת צ'ינלה. היא קרויה על שם עמק צ'ינלה במחוז אפאצ'י באריזונה. מקור שם העמק בשפת האפאצ'י ופירושו "זורם החוצה", והוא כנראה מתייחס לנקודה שבה המים זורמים מחוץ לקניון דה שאי (Canyon de Chelly). את השם תצורת צ'ינלה טבע הגאולוג האמריקני הרברט גרגורי (Herbert Ernest Gregory 1952-1869) ב-1917, מבלי שהגדיר את השם רשמית אלא שנתיים אחר כך, ומבלי לציין מיקום מייצג. גרגורי חילק את התצורה לארבעה פרטים להם אותם כינה (מלמעלה כלפי מטה) A, B, C ו-D. איש הסקר הגאולוגי של ארצות הברית, הגאולוג והכלכלן ריימונד ק. רובק (Raymond C. Robeck) הרחיב ב-1956 את המידע על הפרטים חסרי השם של גרגורי כשזיהה באזור קמר סן רפאל (San Rafael Swell) - אזור ביוטה שהתרומם כתוצאה מהאורוגנזה הלרמידית – את הפרט התחתון ביותר בתצורה אותו כינה "פרט טמפל מאונטיין" (Temple Mountain member).

ב-1957 בחן מחדש הגאולוג ואיש הסקר הגאולוגי של ארצות הברית ג'ון סטיוארט (John H. Stewart ; 2013-1928) את הסלע "קונגלומרט שינארמפ" (Shinarump Conglomerate) כפי שהוגדר על ידי הגאולוגים גרוב קרל גילברט (Grove Karl Gilbert, ידוע יותר כ-G.K. Gilbert; 1918-1843) ואדווין יוג'ין האוול (Edwin Eugene Howell; 1911-1864) ב-1875 וגרגורי ב-1917 ושינה את שמו לפרט שינארמפ (Shinarump member) של תצורת צ'ינלה. סקירה כללית של הגאולוגיה של התצורה הוכנה ב-1964 על ידי הגאולוגים סטיוארט ופורסט פול (Forrest G. Poole). סיקיץ' (Sikich) בחן מחדש את התצורה ב-1965 וחילק את התצורה לפרטים נוספים. וילסון (Wilson) וסטיוארט מיפו את גבולות התצורה ב-1967. ב-1972 עודכנו גבולות התצורה והוכנה סקירה כללית על ידי סטיוארט ואחרים (הם פרסמו עדכון עוד באותה שנה). קלי (Kelley) בחן מחדש את התצורה ב-1972 וחילק את התצורה לפרטים נוספים. לוקאס (Lucas) והיידן (Hayden) עשו אותו הדבר ב-1989. "פרט רוק פוינט" (Rock Point Member) נקבע על ידי דוביאל (Dubiel) ב-1989. ב-1993 שדרג לוקאס את מעמד התצורה לחבורה, ובכך שדרג גם את מעמדם של רבים מהפרטים שהפכו עקב כך לתצורות. הוא גם כלל את התצורות של חבורת דוקום (Dockum Group) של מזרח ניו מקסיקו ומערב טקסס לתוך חבורת צ'ינלה. נומנקלטורה מעודכנת זו שנויה במחלוקת, רבים עדיין מתייחסים לצ'ינלה כאל תצורה ואל חבורת דוקום כאל יחידה נפרדת (למשל הסקר הגאולוגי של ארצות הברית). הכינוי דוקום נקבע ב-1890, כמעט 30 שנים לפני שגרגורי נתן שם לצ'ינלה. משום כך אם לוקאס צודק, אזי לפי כללי הנומנקלטורה של הסטרטיגרפיה יש לכנות את "חבורת צ'ינלה" שלו בשם "חבורת דוקום". סקירות נוספות של צ'ינלה הוכנו על ידי דוביאל ואחרים ב-1992 ועל ידי הינצה (Hintze) ואקסן (Axen) ב-1995.

תיאור כללי

האורוגנזה הסונומית (Sonoma orogeny) שהתרחשה במעבר בין הפרם לטריאס (לפני כ-250 מיליון שנים) גרמה להתרוממות הרי סונומה (Sonoma Mountains) במרכז נבדה של ימינו וליצירת ים רדוד ממערב להם. ממזרח להם היה אגן השקעה יבשתי שבו נוצרה תצורת צ'ינלה, הבנויה בעיקר מאבני חול, פצלים ולעיתים אבן גיר ששקעה במים מתוקים. משקעים אלו הושקעו בנהרות ובמישורי ההצפה הנלווים להם או באגמים, ביצות ודלתאות של נהרות. קונגלומרט שינארמפ, הפרט התחתון ביותר (בדרך כלל) בתצורת צ'ינלה בנוי מחצץ ואבני חול גסות והושקע בעמקי נהרות קדומים גדולים שחרצו ערוצים בתוך תצורת מואנקופי שמתחתם, תוך יצירת מערכת נהרות שכיוונה צפון מערב המכונה נהר צ'ינלה (Chinle River). מקורותיו של נהר זה היו ככל הנראה ברכס התרוממות אמרילו-ויצ'יטה (Amarillo-Wichita Uplift) בצפון מערב טקסס. הנהר זרם בצפון ניו מקסיקו בין התרוממות פדרנל (Pedernal Uplift) בדרום והתרוממות אנקומפגרה (Uncompahgre Uplift) בצפון ולבסוף נשפך לאגן הימי בצפון נבדה. מערכת נהרות גדולה זו התקיימה ככל הנראה לאורך כל תקופת היווצרות תצורת צ'ינלה.

אף שמרבית המסלע בתצורת צ'ינלה הוא סלעי משקע פלוביאליים (שמקורם בנהר), יש בו גם משקעים געשיים, בעיקר אפר געשי, אבל גם לפילי. מקור הרכיבים הגעשיים הוא כנראה מדרום מאזור שולי מגיון (Mogollon Rim) וקשת האיים המגמטית בשוליים הצפון מערביים של היבשת האמריקנית.
פעילות געשית זו הייתה אחראית לסיליפקציה של גזעי העצים ב"פרט פטריפייד פורסט" ועקב כך לשימורם הייחודי.

התנאים האקלימיים של האזור הם כתוצאה ממיקומה של אמריקה הצפונית שהייתה אז בסמוך לקו המשווה ושרר בה אקלים טרופי לח. לקראת סופה של תקופת צ'ינלה הפך האקלים צחיח יותר והתקופות שהאקלים היה יבש יותר ניתנות לזיהוי בפרט פטריפייד פורסט בהשקעה שמקורה בביצות עונתיות. במקביל הייתה נסיגה הדרגתית כלפי מערב של ים אבסרוקה (Absaroka Sea).

סטרטיגרפיה

הפרטים בתצורת צ'ינלה ועוביים משתנים מאוד לאורך התצורה. להלן פירוט של הפרטים מהפרט התחתון ביותר בתצורה כלפי מעלה:
פרט טמפל מאונטיין (Temple Mountain member – הר המקדש) – זוהה על ידי ריימונד ק. רובק בהר טמפל, חלק מסן רפאל סוול (San Rafael Swell) ביוטה. עובי השכבה ממילימטרים בודדים ועד 30 מטרים והיא בנויה מאבן טין, אבן בוץ ואבן חול בגוונים של סגול ולבן. בתוך הפרט גרגירי וחלוקי קוורץ וישפה. פרט זה נדיר ובדרך כלל הפרט התחתון בתצורה הוא פרט שינארמפ להלן.
פרט שינארמפ (Shinarump Member) או גם קונגלומרט שינארמפ (Shinarump Conglomerate) – בדרך כלל הפרט התחתון ביותר בתצורת צ'ינלה, ועוביו נע בין 15 ל-30 מטרים כשעוביו המקסימלי מגיע ל-100 מטרים בצד המערבי של עמק המונומנטים. הפאצייס של שינארמפ הוא של השקעה בערוצים של מערכת נהר פְּזָרוֹת. הפרט הוא סלע קשה עשיר באורניום המורכב מקונגלומרט בעל גרגרים גסים של אבני חול. צבעו לבן, צהוב או אפור. אבן החול משתנה אופקית לאבן טין ולעדשות של אבן בוץ המכילות קטעים של צמחייה שהתאבנה לפחם.
פרט מוניטור ביוט (Monitor Butte Member – גבעת מוניטור) משתרע מעל שינארמפ במרבית האזורים, ועוביו בן 22 ל-33 מטרים. הפאצייס של מוניטור ביוט הוא של השקעה במישורי הצפה ואגמים. אבני בוץ ואבני בוץ ססגוניים ומשקעים של קרקעית האגם בגוונים של סגול, צהוב ולבן שיוצרים את המדרונות המתונים של הבתרונות של תצורת צ'ינלה. יחידת סלע זו מכונה יחידה סגולה מנומרת (purple mottled unit, בראשי תיבות PMU). הבדלי הצבע נובעים מריכוזים שונים של מינרלי ברזל. בתצורה זו יש שפע של עצמות וקשקשי דגים, ועדשות של פחם, בתוך אבן בוץ שחורה שמעליה אבן גיר, אבן חול ואבן טין. מעל פרט זה משתרע באזורים המערביים "פרט מוס בק" אבל בדרך כלל מתחלף פרט מוניטור ביוט ב"פרט פטריפייד פורסט"
פרט מוס בק (Moss Back Member) – קרוי על שם רכס מוס בק באגן פרדוקס (Paradox basin) ביוטה. פאצייס של השקעה בערוצים. הפרט משתרע כעדשות ברוחב 80 קילומטרים ובאורך של כ-250 קילומטרים מהגבול בין קולורדו ליוטה ועד מרכז יוטה. הוא בנוי מאבן חול ממוינת היטב של גרגרים קטנים עד בינוניים בגוונים של צהוב, אפור, כתום וחיוור ובה עדשות של קונגלומרטים. הפרט יוצר צוקים ועוביו נע בין 18 מטרים בממוצע ועד 45 מטרים. גם פרט זה נדיר יחסית ובמקומו מופיע בדרך כלל פרט פטריפייד פורסט.
פרט פטריפייד פורסט (Petrified Forest Member – היער המאובן). המיקום המייצג של פרט זה, כפי שניתן להבין משמו, הוא הפארק הלאומי פטריפייד פורסט. הפאצייס של פטריפייד פורסט הוא של השקעה במישורי הצפה עם עדשות דקות של השקעה בערוצים והשקעה באגמים. הוא בנוי משכבות עבות של אבני בוץ אדומות ואבני חול חומות ומכיל כמויות גדולות של עץ מאובן. שכבת היער השחור (Black Forest Bed), חלק מפרט זה תוארכה לפני 213 מיליון שנים. את פרט פטריפיד פורסט אפשר לחלק לפרט פטריפייד פורסט התחתון שעוביו נע בין 38 מטרים ל-90 מטרים ולפרט פטריפייד פורסט העליון באריזונה ובניו מקסיקו, שעוביו מגיע ל-240 מטרים. בין שניהם מפריד פרט נוסף להלן "אבן הגיר סונסלה".
אבן הגיר סונסלה (Sonsela Sandstone). הפאצייס של אבן הגיר סונסלה הוא של מערכת נהר פְּזָרוֹת. גילה כ-216 מיליון שנים והיא בנויה משלושה חלקים:שכבה של אבן חול חומה יוצרת צוק בעלת שיכוב צולב, שכבות של אבני בוץ בגוונים של כחול, אפור וסגול ואבני חול בגוונים של אפור ולבן, ושכבה של אבן חול לבנה בעלת שיכוב צולב וקונגלומרטים. שכבה אחרונה זו מכילים גזעי עץ מאובנים. עובי השכבה בין 10 ל-60 מטרים.
פרט אוול רוק (Owl Rock Member – סלע הינשוף). הפאצייס של פרט זה הוא מהשקעה בשולי אגם ועד משקעים אגמיים המייצגים מערכת אגמים נרחבת. פרט זה שולח אצבעות של אבן גיר ורודה וירוקה ואבן טין אדומה עד כתומה לפרט פטריפייד פורסט שמתחתיו. לאבן הגיר יש צבע מנומר ובה יש מחילות של דגי ריאות ומאובנים של צדפונאים. עדשות של סלניט (מינרל שהוא סוג של גבס) מפוזרות בתוך פרט זה ומייצגות את המינרלים שנשארו לאחר שהאגמים הקדמוניים התאדו. גיל הפרט בערך 205 מיליון שנים. עובי השכבה של פרט זה נע בין 15 ל-90 מטרים.
פרט רוק פוינט (Rock Point Member – נקודת סלע) או פרט צ'רץ' פוינט (Church Point Member – נקודת כנסייה). חוקרים אחדים חושבים שייתכן ששני פרטים אלו זהים. כאשר פרט רוק פוינט משויך לעיתים לתצורת אבן חול וינגייט (Wingate sandstone) שמעליו. שני הפרטים הם יחידות סלע מורכבות המייצגות לחלופין פאצייס של מערכת נהר פְּזָרוֹת, אגמים ומישורי הצפה. פרט זה בנוי מאבן טין חולית שגרגריה זעירים בגוון חום בהיר וחום אדום חיוור, כשלעיתים יש בה כמויות קטנות של אבן חול דקת גרגיר אדומה ואפורה. עובי הפרט משכבות דקות ועד שכבות עבות מאוד בעובי של 120 מטרים.

מלבד פרטים אלו המוכרים על ידי הסקר הגאולוגי של ארצות הברית, קיימים בספרות פרטים רבים נוספים, דוגמת:
פרט בלוווטר קריק (Bluewater Creek Member)
פרט מסה רדונדו (Mesa Redondo Member)
פרט רדונדה (Redonda Member)
פרט בול קניון (Bull Canyon Member)
פרט קופר קניון (Cooper Canyon Member)
פרט סלואן קניון (Sloan Canyon Member)
פרט אבן חול שיפ פן (Sheep Pen Sandstone Member)

גילם של הפרטים בתצורת צ'ינלה

גיל תצורת צ'ינלה הוא מתחילת תקופת הטריאס העליון. על בסיס ממצאי המאובנים בתצורת צ'ינלה נקבע כי גיל התצורה מתחילת הגיל הגאולוגי קרניאן (מ-235 למ"ש ועד 228 למ"ש ועד לרטיאן (208 למ"ש עד 201 למ"ש), בערך מלפני 235 מיליון שנים ועד לפני כ-200 מיליון שנים.

קביעת גיל מוחלט היא נדירה יחסית. בפרט העליון של התצורה נמדד באמצעות תיארוך רדיומטרי של דעיכת אורניום לעופרת (U/Pb) ל-207 ± 2 מיליוני שנים. שכבת היער השחור (Black Forest Bed), חלק מ"פרט פטריפייד פורסט העליון" תוארכה באותה שיטה ל-213 ± 1.7 מיליון שנים.

מתאם הגיל מבוסס על פאונאכרונים של חולייתנים יבשתיים על פי השיטה של ספנסר לוקאס (Spencer George Lucas) המבוססת על ההופעה הראשונה והאחרונה של פיטוזאורוסים. סטרטיגרפיה מפושטת מבוססת על ליטווין.

מקומות בהם אפשר לראות תצורת צ'ינלה
מחשופים של תצורת צ'ינלה מצויים ברמת קולורדו, באגן בלק מסה (Black Mesa Basin), בפרובינציית האגן הגדול (Great Basin province), באגן יואינטה (Uinta Basin), ועוד. ניתן לפגוש את תצורת צ'ינלה בכמה פארקים ומונומנטים לאומיים, כולל הפארק הלאומי קפיטול ריף, הפארק הלאומי קניונלנדס, הפארק הלאומי ציון, הפארק הלאומי פטריפייד פורסט, המונומנט הלאומי גרנד סטיירקייס-אסקלנטה ובאזור הנופש הלאומי קניון גלן.

מאובנים

תצורת צ'ינלה עשירה מאוד במאובנים של חולייתנים. זו התצורה העתיקה ביותר באמריקה הצפונית המכילה מאובנים של דינוזאורים אמיתיים (לדוגמה, הסוג צלופיזיס כמו בגוסט רנץ' (Ghost Ranch – "חוות הרפאים") בצפון ניו מקסיקו שבה התגלו במחצבה ב-1947 אלפי מאובנים של צלופיזיס), נוסף למספר רב של מיני תרופודים, זאורופודים ובעלי אגן דמוי עוף כמו Krzyzanowskisaurus. כמו כן מיני אטוזאורים, דו-חיים, דמויי ארכוזאורים וארכוזאורים, דיצינודונטים, דמויי-תנינאים פרימיטיביים ופייטוזאוריים. כמו כן נמצאו שרידים של כליל גרמיים, דגי ריאות כמו ארגנודוס ודמויי כריש כמו קסנקנתוס וליסודוס וכן סוגי חסרי חוליות מאובנים הכוללים חלזונות, צדפות וצדפונאים.

מבין הצמחים התגלו בתצורת צ'ינלה מעל 70 טקסונים. אלו כוללים ליקופודים דוגמת Chinlea והסלגינל Seleginella anasazia; שרכי עצים כדוגמת Itopsidema; מינים מהסדרה Bennettitales דוגמת Zamites powellii, שרכים כדוגמת Cladophlebis, Cynepteris lasiophora ו-Phlebopteris smithii, גינקגו דוגמת Baiera arizonica ו-Ginkgoites; מחטיים כדוגמת ערער (Araucarioxylon arizonicum; ידועים בעיקר מאובנים גדולים מפטריפייד פורסט, המגיעים לאורך של 60 מטרים.), Arboramosa semicircumtrachea, Brachyphyllum, Dechellyia gormanii, Dinophyton, Masculostrobus clathratus, Pagiophyllum, Schilderia adamanica, ו-Woodworthia arizonica; ציקסאים כדוגמת Charmorgia, ו-Eoginkgoites davidsonii ושבטבטים דוגמת Neocalamites.

בנוסף לאלה התגלו עקבות מאובנים. בין השאר, טביעות רגליים של דו-חיים גדולים, ארכוזאורים כמו אנצ'יזאורוס, צלופיזיס ו-Rhynchosauroides
ועקבות של מספר פרוזאורופודים ודמויי יונקים. התגלו גם עקבות חסרי חוליות כמו תולעים טבעתיות, מעשירי רגל, מרבי-רגל וחרקים כמו דבוראים, חיפושיות ואף טרמיטים (שהמאובנים העתיקים יותר שלהם התגלו בצ'ינלה).

דוגמאות למבנים מאובנים:
Archeoentomoichnos קן של טרמיטים
Camborygma – מחילה של סרטנאים
Cylindricum – החרק שהשתמש במבנה זה כקן טרם זוהה
Scoyenia – שימש זחלים של חרק

שרידים ביולוגים נוספים מהתקופה הם ממצאי ענבר (הענבר העתיק ביותר שנתגלה באמריקה הצפונית), אבקות ונבגים מאובנים, המעידים על המגוון הביולוגי העצום וכן קופרוליטים (צואה מאובנת).

דוגמאות ליצורים שהתגלו בתצורות
אטוזאורים
Acaenosuchus geoffreyi
Calyptosuchus wellesi
דסמטוסוכוס Desmatosuchus smalli
דסמטוסוכוס Desmatosuchus spurensis
Heliocanthus chamaensis
Paratypothorax
Rioarribasuchus chamaensis
Stagonolepis
Typothorax
דו-חיים
Apachesaurus
קוסקינונודון (Koskinodon)
מטופוזאורוס (Metoposaurus fraasi)
דמויי ארכוזאורים
Acallosuchus rectori
Vancleavea campi
ארכוזאוריה
שובוזאורוס (Shuvosaurus)
פופוזאורוס (Poposaurus gracilis)
פוסטוסוכוסRevueltosaurus callenderiטרילופוזאורוס (Trilophosaurus dornorum)
תראפסידה
קטאיגידודון (Kataigidodon)
פלסירה (Placerias)
דמויי-תנינאים
הספרוסוכוס (Hesperosuchus agilis)Parrishia mccreaiSphenosuchusפיטוזאוריהLeptosuchus adamanensisLeptosuchus crosbiensisPseudopalatus bucerosPseudopalatus jablonskiaePseudopalatus macauleyiPseudopalatus pristinusרוטיודון
סמילוסוכוס (Smilosuchus gregorii'')

קישורים חיצוניים

Spatial distribution of Chinle in Macrostrat
Chinleana- "Chinle Confusion"

הערות שוליים

אריזונה: גאולוגיה
קולורדו: גאולוגיה
נבדה: גאולוגיה
יוטה: גאולוגיה
ניו מקסיקו: גאולוגיה
צ'ינלה