| XVIII. Moluscos o animales con concha | Página de título | XX. Petróleo y gas natural, su distribución y origen |
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¶ Características generales del período
El sistema rocoso Champlainiano se encuentra por encima del Cámbrico y por debajo del Silúrico, y su nombre proviene del lago Champlain (Nueva York-Vermont), donde se encuentra bien desarrollado. La duración del Champlainiano fue considerablemente mayor que la de cualquiera de los otros seis períodos Paleozoicos, ocupando de hecho aproximadamente una cuarta parte de esta era.
Las Tres Inundaciones Champlainianas. — Durante el Champlainiano, Norteamérica se elevaba muy poco sobre el nivel del mar, y solo a lo largo de los márgenes del continente existían tierras altas. Por estas razones, fue mucho más fácil que los océanos de aguas cálidas ascendentes se extendieran ampliamente sobre la tierra. Hubo tres ciclos de inundaciones y retiradas, de los cuales el más antiguo fue el de menor extensión. Las otras dos inundaciones, principalmente de aguas árticas, inundaron Norteamérica de forma muy extensa, de hecho, más extensamente que las de cualquier otro período. La segunda inundación tuvo lugar a mediados del Champlainiano Medio (Trenton) y fue seguida por una retirada casi completa de estas aguas. Luego, a principios del Champlainiano Superior (Richmond medio), las aguas árticas regresaron a casi todos los lugares de la inundación anterior.
Sedimentos Champlainianos. — El Champlainiano Temprano o Inferior en América se caracterizó principalmente por la formación de dolomita, mientras que durante la época media de este período, las calizas de estratos delgados, junto con las formaciones de lutitas, fueron el tipo predominante de rocas depositadas. En general, el Champlainiano bien puede considerarse un período esencialmente de formación de caliza. Durante la última de las tres épocas, las calizas de estratos delgados también fueron comunes, pero acompañadas de más lodos (lutitas), y hacia el final de la época se produjeron cantidades crecientes de sedimentos, con predominio de areniscas. Estos cambios de sedimentos finos a gruesos evidencian la elevación de las tierras, [ p. 230 ] la aceleración de la erosión y un transporte más rápido de sedimentos por los ríos. Las elevaciones de tierras corresponden a los Apalaches y, especialmente, al Académico, la zona de los estados de Nueva Inglaterra y las Provincias Marítimas del este de Canadá. En el oeste de Norteamérica, Cascadis fue la tierra desde la cual los sedimentos, en menor cantidad, se trasladaron hacia el este, a la depresión cordillerana.
Vías marítimas del San Lorenzo. — En la parte occidental de los estados de Nueva Inglaterra y en el sur de Quebec (también Nuevo Brunswick), dondequiera que se conozcan estratos del Champlainiano, estos suelen ser lutitas oscuras a negras y areniscas verdosas con poca caliza. Estas formaciones varían en espesor desde unos pocos cientos hasta más de 2000 pies, y contrastan marcadamente con las calizas y dolomías dominantes formadas en otras partes durante el Champlainiano. Otra característica interesante son los numerosos conglomerados de caliza, delgados y gruesos, tanto en la base como en la parte inferior del Champlainiano.
El mar de San Lorenzo también era una provincia marítima independiente y pertenecía al reino atlántico, ya que gran parte de su vida es común a Europa occidental. Sin embargo, la región también estaba en cierta medida conectada con el mar Interior Central (véanse págs. 231 y 238).
Vías marítimas interiores. — En el interior de Norteamérica, los mares Champlainianos eran, en su mayoría, de aguas claras, depositando principalmente calizas. Hacia los márgenes de estos mares, la sedimentación aumentó considerablemente debido a la adición de mucho lodo y algo de arena. En términos generales, se puede afirmar que en la región media de los Apalaches existen entre 1.880 y 2.970 metros de estratos Champlainianos, que se reducen en el valle del Misisipi hasta, como máximo, 580 metros y, en muchos lugares, a menos de 300 metros.
Vías marítimas cordilleranas. — En la región de las Montañas Rocosas, los mayores espesores se encuentran en Nevada y Utah, donde existen calizas Champlainianas, esencialmente Champlainianas Inferiores, de entre 914 y 1524 metros de espesor. Estos depósitos se diluyen rápidamente hacia el norte y también hacia el este, pero en la Columbia Británica se espesan aún más hacia el norte, pues en el valle de Mackenzie parece haber más de 1214 metros de calizas, dolomías y lutitas.
Vida Champlainiana. — Con las dos mayores transgresiones marinas llegó una profusión de vida, y de todas las inundaciones ninguna trajo una mayor diversidad de invertebrados que la del Trenton. Se conocen 1200 especies del Cámbrico de Norteamérica, pero el Champlainiano tiene cuatro veces más. El período fue, por lo tanto, uno de maravilloso progreso evolutivo entre los organismos inferiores. De las plantas terrestres de esta época, poco se ha recuperado (Skiddaw de Gales y Maysville de Kentucky), y aunque fragmentos de peculiares peces acorazados son abundantes en Colorado, Dakota del Sur y Wyoming, no se encuentran en ningún otro lugar. Curiosamente, la [ p. 231 ] [ p. 232 ] primera aparición de peces es en depósitos fluviales y esto es de gran importancia en su probable evolución, como se verá en el capítulo sobre el origen de los peces. Podemos caracterizar el Champlainiano como una continuación del predominio de los invertebrados marinos del Cámbrico, pero con la diferencia de que en el período más reciente se representan todas las divisiones y subdivisiones más importantes de este tipo de animales (véanse las láminas 9, 11 y 12). En el Champlainiano aparecen por primera vez los corales verdaderos, los graptolitos flotantes, los crinidos, los briozoos y los lamelibranquios.
Epeiric seas dotted; oceans ruled. See Plate 10 (p. 238) for Middle Champlainian physiography.
Map 1 illustrates the first flood of this period; Plate 10 the second one; Map 3 shows the third flood, beginning in areas marked 1 and later becoming general; Map 4 brings out the widely emergent condition of North America toward the dose of the Champlainian.
Clima del Champlainiano. — Las vastas acumulaciones de caliza y dolomita del Champlainiano en Norteamérica, que albergan una gran abundancia y variedad de vida incluso en el valle del Mackenzie y el ártico de Alaska, indican aguas cálidas y estables. Los mismos corales de arrecife del Champlainiano Medio que se encuentran en Tennessee y Nueva York también se encuentran en la Tierra de BaflSn, el valle del río Mackenzie y Alaska, aunque son menos abundantes en el extremo norte. Por lo tanto, podemos suponer que la temperatura de las tierras y los mares del hemisferio norte fue casi la misma en todas partes, y que fue cálida y templada en toda la región.
Hace muchos años, Reusch descubrió en la Noruega ártica (Finmarken) una serie de tillitas cuya edad no se pudo determinar con certeza, pero que, por razones geológicas generales, se consideraban del Cámbrico temprano o del Proterozoico tardío. Estas tillitas han sido reestudiadas recientemente por Holtedahl (1919), quien las encuentra presentes en una serie de areniscas con un espesor de entre 200 y 500 metros. La tillita de Bossekop-Mortensnes tiene un espesor de unos 10 metros, mientras que la de Bigganjarga, de 2 a 3 metros. Su edad aún no se puede determinar con certeza, pero es seguro que son del Champlainiano (Ordovícico) o del Silúrico. Parecen ser tillitas de glaciares continentales locales que fluyen hacia el norte.
¶ Divisiones del tiempo champlainiano
Historia de los términos Champlainiano y Ordovícico. — Fue el profesor Lapworth, de la Universidad de Birmingham, Inglaterra, quien en 1879 propuso el término Ordovícico, en honor a la antigua tribu de ordovicos que habitaban Gales en la época del Imperio Romano, para reemplazar el Silúrico Inferior de Murchison (1835). Se encontrará un análisis más detallado del término en relación con el Cámbrico y el Silúrico en los capítulos dedicados a ambos períodos. Sin embargo, existe un término estadounidense mucho más antiguo, Champlainiano, propuesto en 1842 por los geólogos del New York Survey. Este término es el más apropiado para América, ya que en la región del lago Champlain se pueden estudiar con provecho la mayoría de las formaciones que ahora se consideran Ordovícicas.
Base de las divisiones. — En parte debido a los fósiles enterrados, pero más particularmente debido a tres ciclos distintos de sumersión continental, el Champlainiano en Norteamérica es divisible en tantas épocas temporales o series de estratos. En cada [ p. 233 ]
¶ Época Champlainiana Temprana o Inferior
En ningún lugar se ha determinado una deposición ininterrumpida del Cámbrico al Champlainiano Inferior, y las sumersiones se limitaron al área acadiana, el este y centro de Estados Unidos y la región cordifleriana. Se conocen más de 550 especies del Champlainiano Inferior, aunque si los estratos no fueran tan predominantemente dolomíticos, causando la destrucción de los fósiles, el total probablemente sería al menos tres veces mayor.
Vida de la provincia de San Lorenzo. — Los fósiles de la provincia de San Lorenzo son principalmente grafito del reino atlántico, ya que especies muy similares, e incluso idénticas, se encuentran en Gran Bretaña, Suecia y el sur de Noruega. Desde Cabo Bretón, Matthew ha descrito otra variante de estas faunas atlánticas (fauna de Ceratopyge), y también se conoce una facies similar con faunas del mismo tipo general en el sureste de Terranova, donde Van Ingen ha descrito el Champlainiano Inferior en veintiséis zonas.
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Los graptolitos (del griego «meaiimg» y «piedras», llamadas así por su parecido en estado fósil con los antiguos escritos en piedra) fueron animales coloniales con esqueletos externos quitinosos, la parte que se conserva. Están emparentados con los hidroides actuales, los celentéreos más simples. Existen dos tipos de graptolitos: los dendroides, o formas arbustivas, anclados al fondo marino (Fig. 5, abajo) y los libres o flotantes (Fig. A, abajo, y Figs. 1-6, pág. 236). Estos últimos son los más importantes en la estratigrafía, ya que tienen la distribución más amplia. Ambos grupos aparecieron a principios del Champlainiano, donde los graptolitos fueron los más comunes, disminuyendo en número en el Silúrico. En el Devónico Inferior, las formas libres se extinguieron, y los dendroides en el Misisipiense.
Conglomerados de Quebec. — Sayles y Coleman consideran que los gruesos conglomerados de caliza de la serie de Quebec y de la base del sistema Champlainiano en Vermont probablemente son de origen glacial. La importancia de estos conglomerados se ha analizado en el capítulo sobre el Cámbrico, cerca del final.
Lutitas de Levis. — La facies de lutitas oscuras, tan característica de la provincia de San Lorenzo, se encuentra al sur del río San Lorenzo, desde cerca de Gaspé, Quebec, hasta Levis, y de allí al sureste de Montreal, en Vermont, a ambos lados de las Montañas Verdes, y en las Montañas Taconic, en el este de Nueva York, al sur de Albany. Estas lutitas presentan numerosas zonas de graptograptus, la más baja marcada por (1) Dictyonmea flabelliforme, seguida por (2) Staurograptus, (3) Clonograptus-Tetragraptus, (4) Phyllograptus typus, y zonas de Didymograptus (véase la Lám., pág. 236, Figs. 1-6).
Las faunas de Tetragraptus-Phyllograptus, compuestas por formas flotantes, tienen una distribución mundial. Descubiertas por primera vez en Canadá por James Hall entre 1858 y 1865, desde entonces se han reportado en numerosos lugares de Estados Unidos, Escandinavia, Gales, Bélgica, Francia, Perú, Bolivia, Australia y el sur de Nueva Zelanda. Entre los graptolitos, a menudo observamos conjuntos cosmopolitas y ampliamente distribuidos, debido a sus hábitos flotantes.
Vida de la provincia de los Apalaches. — Desde el norte del lago Champlain hacia el sur, y más especialmente [ p. 235 ] desde el centro de Pensilvania hasta Alabama, existe una serie de dolomías de estratificación pesada que presentan una serie de fósiles totalmente diferente a la de la provincia de San Lorenzo. Estos estratos también se conocen en formaciones muy adelgazadas del oeste de Tennessee, la región de Ozark en Misuri y en la parte alta del valle del Misisipi. En la mayoría de los lugares, las dolomías están marcadas cerca de su base por crecimientos de algas secretoras de cal conocidas como Cryptozoon (Fig., pág. 198), y en muchos horizontes por peculiares conglomerados intraformacionales, cuyos guijarros suelen ser piezas delgadas y planas, los restos de calizas magnésicas agrietadas por el sol, que se han ido uniendo. Aparte de las algas, estas dolomías son pobres en fósiles, debido a la alteración de las calizas en las que se han sumergido durante la deposición, aunque en lugares favorecidos todavía abundan los moluscos, principalmente gasterópodos de capa gruesa y sus curiosos opérculos con forma de cuerno y más o menos largos conocidos como Ceratopea; también una variedad de cefalópodos rectos, doblados y enrollados (ver Lám., pág. 236, Figs. 16-24).
En el oeste de Terranova existe otra representación de esta misma provincia en dolomías y calizas magnésicas de más de 600 metros de espesor. Al otro lado del Atlántico, está presente de nuevo en el extremo norte de Escocia, en la caliza de Durness, y Holtedahl la reporta en la isla Bear, al sur de Spitsbergen, y en el extremo norte de Noruega, en Finmarken.
Vida de la Provincia Cordillerana. — También se sabe que el Champlainiano Inferior está presente en formaciones gruesas en la depresión cordillerana, y aquí el desarrollo animal es nuevamente diferente al del área del San Lorenzo o de los Apalaches, aunque las dolomías y las calizas magnésicas son los tipos de roca dominantes en ambos.
Aparición del Champlainiano Inferior. — En todas las áreas conocidas de Norteamérica al oeste de los Apalaches y Acadis, hay un marcado cambio en la sedimentación entre el Champlainiano Inferior y los estratos sucesivos del Champlainiano Medio. Las formaciones más antiguas son dolomías, mientras que las más jóvenes son calizas de estratos delgados. Además, los mares del Champlainiano Medio transgredieron más ampliamente y sus faunas fueron totalmente diferentes de las de la época anterior. Este cambio es una ilustración sorprendente del hecho de que la ruptura aparentemente insignificante —el contacto es en todas partes discordante— entre el Champlainiano Inferior y Medio tiene mucha importancia temporal, ya que las faunas muy alteradas han experimentado un largo cambio evolutivo. En otras palabras, la ruptura en la deposición representa una pérdida de registro lo suficientemente larga como para que las faunas anteriores hayan evolucionado en aquellas tan características del Champlainiano Medio. Este cambio se ve mejor en una serie completamente diferente de graptolitos; una prevalencia mucho mayor de braquiópodos, moluscos y [ p. 236 ] [ p. 237 ] ostrácodos; los primeros crinidos y peces; y por primera vez una abundancia de briozoos.
Figs. 1, 2, Phyllograptua Uicifolius and P. angustifolms, crushed flat; 3, P. angustifolius, uncrushed, x 2; 4, Tetragraptus fruticosus; 5, Goniograptus postremus, x i; 6, fragment of Logariograptus logani; 7, Synlropkia lateralis, x 2; 8, Ophlleta complanata; 9, 10, 0. compacta; 11, 12, Eccyliopterus triangrdtbs, x f ; 13, Orihostoma lituifonnis, x i ; 14, Madurites acumincllus; 15, Af. logani of liigher strata, to show the operculum in place; 16, 17, Ceratopea kellhi, the operculum of an unknown Maolurites; 18, Eotomaria (?) cassina, x 19, Orlhoceras mvliicameraium of the Middle Champlainian, x A; 20, Protocydoceras whitfieldi, x I; 21, Cyrtoceras juvenale of the Middle Champlainian, x §; 22, Ooceras leirhyi; 23, Plectoceras (?) oceidentale of the Middle Champlainian, x 24, Sckroederoceras eatorCi, x - In the main after the New York State Survey, R. P. Whitfidd, and H. F. Cleland.
Cúpula de Ozark. — En el sur de Misuri y el norte de Arkansas se encuentran granitos antiguos expuestos, alrededor de los cuales se disponen en forma de medialunas y anillos las formaciones del Paleozoico temprano. Esta disposición, y en particular el adelgazamiento de muchas de las formaciones por superposición con los granitos, indica una estructura de cúpula, una zona que se eleva periódicamente en medio de campos de depresión poco profundos con mares epíricos. Esta cúpula apareció probablemente hacia finales del Cámbrico.
Levantamiento de Wisconsin. — En el norte de Wisconsin se encuentra expuesta una antigua masa rocosa, una prolongación meridional del Escudo Canadiense o Laurentis. Alrededor de esta masa similar a una península, al este, sur y oeste, se disponen de forma irregularmente paralela las formaciones del Paleozoico temprano. Este promontorio aparentemente surgió con las montañas Lullamey hacia finales del Proterozoico.
¶ Época Champlainiana Media
Mares. — El Champlainiano Medio fue una época larga y con muchos cambios entre la tierra y el mar. Los mares eran oscilantes y variables, con una gran inundación final proveniente del Ártico, la primera de una serie de inundaciones paleozoicas provenientes de este océano. La máxima inmersión ocurrió a principios de la era de Trenton, cuando la inundación ártica alcanzó su mayor extensión y aparentemente cubrió aproximadamente la mitad del continente. Una mayor extensión de Norteamérica se encontraba entonces bajo el mar que en cualquier otro momento desde el comienzo del Paleozoico. Nuestro conocimiento del mar cordillerano de esta época no es extenso, pero parece haber existido una vía fluvial que conectaba la región de la Gran Cuenca con el océano Ártico. Las invasiones del océano Atlántico se limitaban al noreste del continente y este océano envió muy poca de su vida al mar Interior Central. Finalmente, casi la mitad del agua marina se retiró, completando el flujo y reflujo del Champlainiano Medio. (Véase la lámina, pág. 231).
Vida. — Durante ninguna de las inundaciones del Paleozoico, la vida marina se registró de forma tan completa a través de sus fósiles en los sedimentos como durante el Champlainiano Medio. Las aguas abundaban con una vasta variedad de animales vertebrados, y solo en Norteamérica se conocen más de 2600 especies, principalmente de briozoos (animales extremadamente pequeños, que se asemejan remotamente a los corales), braquiópodos, gasterópodos, cefalópodos y trilobites (véanse las figuras, págs. 240 y 242). Existen alrededor de 500 tipos de braquiópodos en estos depósitos de Norteamérica, y cuando se describan todos los briozoos, se contarán más de 1000 especies. Ulrich cree que la contribución de estos últimos como formadores de caliza, a pesar de su diminuto tamaño, fue el doble que la de los braquiópodos. Parece que hubo tantos tipos de gasterópodos como de braquiópodos.
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Epeiric seas dotted; oceans ruled; lands in wavy lines. See Plate 8 (p. 231) for Champlainian paleogeography.
The probable geography of Middle Champlainian time, when the lands were widely peneplained and the seas depositing limestone in the main. The seas are described on page 237. The drainage is unknown.
On the lands there may have been some vegetation, and the climate was warm and moist.
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Los trilobites suelen ser abundantes y estar bien conservados, e incluyen más de 300 especies, pero en general no son grandes ni ornamentados (véase la Lám., pág. 242). Las esponjas destacan por su rareza. Los crinidos (animales emparentados con las estrellas de mar, pero que se fijan al suelo mediante un pedúnculo, véase la Lám., pág. 240, Fig. 5) son comunes localmente y contribuyeron en gran medida a la formación de calizas. Los primeros corales paleozoicos auténticos aparecieron aquí, tanto en forma de copa (Lám., pág. 240, Figs. 3 y 4) como compuestos, junto con hidroides pétreos (estromatopóridos), que mostraron una tendencia a formar arrecifes.
Primeros Vertebrados. — En 1891, Walcott anunció el hallazgo de abundantes restos fragmentarios de vertebrados en el Retoplainiano cerca de Canyon City, Colorado, y desde entonces se han encontrado restos similares en las Montañas Big Horn de Wyoming y las Black Hills de Dakota del Sur. Estos fósiles suelen encontrarse en areniscas de 1.8 a 2.4 metros de espesor en la base de los depósitos del Champlainiano Medio del mar Cordillerano. No cabe duda de que se trata de los huesos de la coraza de peces del mismo tipo, vistos con frecuencia a finales del Silúrico y durante el Devónico (ostracodermos). Se describen en el Capítulo XXIII. Por su naturaleza fragmentaria y su presencia en areniscas, parece probable que estos peces habitaran aguas dulces y que, tras su muerte, fueran arrastrados por los ríos y fragmentados antes de llegar a los sedimentos marinos del litoral.
Volcán de Nelson. — Aproximadamente en la época en que las aguas árticas se extendían con mayor amplitud por Norteamérica, había un volcán en algún lugar del este de Kentucky (entre los condados de Fayette y Elliot). En 1921, W. A. Nelson dirigió la atención hacia un lecho de ceniza en la formación Lowville, que cubría un área de aproximadamente 987.000 kilómetros cuadrados en los estados del sur, y tenía un espesor de hasta 2 metros. Estima que la cantidad de ceniza expulsada equivale a 117 kilómetros cúbicos. Hasta el descubrimiento de este lecho de ceniza (bentonita o ceniza riolítica descompuesta), nadie había sospechado la presencia de un volcán en el este de Norteamérica durante el Champlainiano.
Aparición Mohawkiana. — Tras el gran diluvio de principios del período Trenton, las aguas comenzaron a retirarse hacia las cuencas oceánicas, primero desde las porciones medias del continente y finalmente desde las septentrionales. Parece que quedó algo de agua en la porción sur del mar Interior Central, completando aquí el registro marino entre el Champlainiano Medio y el Champlainiano Superior. Es esta vasta retirada de los mares epéricos del Champlainiano Medio y el posterior período largo y más o menos emergente del Champlainiano Superior temprano lo que provoca una separación natural de estas formaciones en dos series de estratos (véase Pl., p. 231).
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Fig. 1, Cyathospongia reticulata, x i; 2, Zittelella typicalis, x 3, 4, Streptelasma profuridum, x o, Glyptocrinus dyeri, x 6, Lepadocrinus moorei; 7, Climacograptus bicomis; 8, Diplograptus ruedemanni, X f; 9, 10, Orthis tricenaria, x f; 11-13, Dcdmanella testudinaria; 14-16, Hebertella einuata, x 17, Dinorthis subquadrata, x i; 18, 19, Platystrophia laticosia, x 1; 20, 21, Rafinesguina alternata, x i; 22, Strophomma planumbona, x 23, 24, Triplecia extans, x 25, Leptcena rhomboidalis, x f; Plectamhonites sericeus; 27-29, Rhynchotrema capax, X i.
In the main from the New York, Ohio, and Indiana State Surveys.
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¶ Época Champlainiana Superior
Mares. — Las formaciones de esta época se estudiaron por primera vez en el suroeste de Ohio, principalmente en los alrededores de Cincinnati, y Meek y Worthen aplicaron el nombre de Cincinnatiiano a las rocas de esta región en 1865. El mar Champlainiano Medio había desaparecido casi por completo del continente cuando un nuevo ciclo de movimiento de agua se extendió desde el Golfo de México hacia el noreste a lo largo del lado occidental de los Apalaches, hacia el norte hasta la cuenca de Ottawa y hacia el oeste hasta Indiana. Este fue el mar de la época de Edén y Maj’sville (véase la lámina, pág. 231, mapa 2), un agua más turbia que la de las dos invasiones anteriores, y trajo de vuelta al mar interior las faunas australes previas que habían estado transformándose en otras formas durante el intervalo emergente. Después de que se hubieran depositado casi 500 pies de lutitas y calizas de estratos delgados, llegó otra inundación del océano Ártico, extendió su fauna de Richmond a lo largo y ancho de América del Norte y sumergió más del 40 por ciento del continente (véase lámina, pág. 231, mapa 3).
Delta de Queenston. — Cuando esta inundación alcanzó su punto máximo, se formó en la depresión media de los Apalaches un delta fluvial muy grande de areniscas rojas (Juniata), que se extendió desde Maryland hacia el norte hasta Nueva York, donde se pueden ver los lodos arenosos de color rojo ladrillo en las cataratas del Niágara (Queenston).
Vida. — Las faimas del Champlainiano Superior fueron inicialmente muy similares a las de la época anterior, pero las posteriores invasiones atlánticas y árticas introdujeron nuevos tipos de animales que gradualmente se transformaron en otros proféticos del Silúrico. Estas diferencias se observan especialmente entre los briozoos, braquiópodos y corales formadores de arrecifes. Sin embargo, aún existe una etapa de desarrollo orgánico del Champlainiano Medio tan marcada en las faunas de la serie del Champlainiano Superior que obliga a asociarlas más estrechamente con el Champlainiano que con el Silúrico.
Eje de Cincinnati. — El eje de Cincinnati o geanticlina es un amplio arco deprimido en los estratos paleozoicos de la parte oriental de las Tierras Bajas Interiores. Se ve en la superficie extendiéndose desde el norte de Cincinnati hacia el sur hasta más allá de Nashville (véase la Fig., pág. 141). Al este del arco se encuentra la cuenca de Ohio y al oeste de esta la cuenca de Indiana. Este arco comenzó a formarse en el Champlainiano Medio y Superior, pero no fue una dorsal en el Gran Mar Interior hasta después del Silúrico temprano. En el Silúrico Medio, una parte del arco en el centro de Kentucky se hundió por debajo del nivel del mar y esta [ p. 243 ] depresión se renovó de vez en [ p. 242 ] cuando y albergó aguas marinas hasta el Pensilvánico. Por otro lado, el extremo sur y, especialmente, el norte, fueron ampliamente invadidos en diferentes momentos por el Gran Mar Interior. Finalmente, la parte superior de todo el arco quedó completamente truncada por la erosión aérea, ya que el mar Devónico Superior esparció sus lodos negros sobre las cúpulas de Xashville y Cincinnati.
Fig. 1, Modiolopsis modiolaris, x f; 2, Colpomya constricta; 3, Pterinea demissa, X 4 ; 4, CteTiodonta cingulatay x 2 ; 5, Helicotoma planulatoides; 6, Trochonema urnbiLicaiumy x 4; 7, Botomaria supracmgulatay x 4; 8, Protowarthia cancdlata, X 4; 9, Cyrtolltes oTTMtuSy x 4; 10, Cydonema humerosum, x f; lly Hormotoma graciliSf X 4, 12, Ampyx nasutus; 13, Cryptolithits iessdatus; 14, protaspis of Triarthrus beckiy X 20; 15, same of Proetus parviusculusy x 20; 16, Ogygites canadensisy x I; 17, Jaotdus lowensis, x 4; 18, Bumastus trentonensis, X 4; 19, Ceraurus dentcdfis; 20, 21, Ccllymene Tneeki. (242)
¶ Emergencia o perturbación tacónica
Evidencia. — Un estudio de la paleogeografía del Champlainiano Medio y Superior muestra que los mares estaban experimentando grandes cambios. Esta inestabilidad en la hidrosfera aparentemente se debió a movimientos dentro de las masas limítrofes del continente norteamericano, que no solo deprimieron y elevaron la tierra, sino que también afectaron el nivel general de la línea costera. Hemos visto que la mayor masa de sedimentos se depositó a lo largo de los márgenes interiores del Acadis y los Apalaches, y aquí, en la geosíntesis, se produjeron, por lo tanto, las mayores depresiones de las superficies terrestres originales. En el este de Pensilvania, este hundimiento máximo superó los 4.500 metros durante el Cámbrico y el Champlainiano, y fue aproximadamente igual, o incluso 4.500 metros mayor, a lo largo del lado oriental del lago Champlain. En la Gran Cuenca del mar Cordillerano, el hundimiento del fondo durante el Paleozoico Temprano también fue considerable, superando los 4.800 metros.
Metamorfismo. — En Vermont, y a lo largo de las Montañas Taconic, las areniscas del Cámbrico y el Champlainiano son ahora cuarcitas, las lutitas son pizarras y las calizas son mármoles. Este metamorfismo regional tuvo lugar en gran parte, si no en su totalidad, cuando los estratos se plegaron y corrieron hacia el oeste durante la Revolución de los Apalaches (pág. 426) y no, como se ha creído, al final del Cámbrico o el Champlainiano. Sin embargo, parte del metamorfismo podría haber estado relacionado con la perturbación acadiana del Devónico tardío (véase pág. 316), junto con la inyección de rocas ígneas que ahora se aprecia con mayor provecho en las Montañas Blancas de New Hampshire.
Es evidente que existió una extensa elevación del área de Nueva Inglaterra-Acadia (= geanticlina de Nuevo Brunswick), que comenzó antes de la época de Richmond y aparentemente se renovó al final del Champlainiano. Se sabe que esta elevación fue de naturaleza plegada u orogénica solo en una pequeña parte occidental del área mencionada, y que reanudó la erosión de forma marcada. Los depósitos de este desgaste del terreno se observan en los extensos, rojos y gruesos depósitos deltaicos de la serie Champlainiana Superior (formaciones Juniata y Queenston), y en los más gruesos y extensos del Silúrico posterior (Medina). En conjunto, estos gruesos depósitos conformaron el delta de Queenston.
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Se sabe que el alivio de las tensiones internas plegó los estratos pre-Silúricos desde al menos Port Jervis, Nueva York (véase la Fig., pág. 263), hacia el noreste hasta Kingston y Hudson (Montaña Becraft). Curiosamente, sin embargo, la evidencia frecuentemente citada de plegamiento en esta época, que se dice fue general en los estados de Nueva Inglaterra y las provincias marítimas de Canadá, no se ve confirmada por los trabajos geológicos más recientes en estas áreas. Sin embargo, estos trabajos no demuestran que no hubo plegamiento tacónico ni formación de montañas. H. D. Rogers, en 1837, fue el primero en notar la importancia de la marcada discordancia angular en Kingston y la describió extensamente en su famosa Geología de Pensilvania, publicada en 1859. Considerando esta evidencia y la discordancia aparentemente similar en Gaspe, Quebec, Dana se vio obligado en 1874 a postular un levantamiento general y la formación de montañas en toda el área mencionada anteriormente. Más recientemente, J. M. Clarke ha reestudio la geología de Gasp6 y concluye que la discordancia se debe a un cabalgamiento. Por lo tanto, toda la evidencia confirmada de formación de montañas se limita a una zona estrecha y no extensa en el estado de Nueva York. Por el momento, la perturbación Taconic debe basarse en lo que se conoce, pero es muy probable que se demuestre un campo más amplio de orogenia a lo largo del lado occidental de la geanticlina de Nuevo Brunswick. La evidencia completa de la perturbación Taconic, tal como se registra en la literatura, ha sido revisada recientemente en profundidad por T. H. Clark (1921).
Orogenia en Europa. — En Gran Bretaña, se produjo una importante formación de montañas hacia finales del Ordovícico. Fue más marcada en el oeste de Inglaterra, Gales e Irlanda, donde el Silúrico se asienta de forma inconformista sobre los estratos metamorfoseados más antiguos. Asimismo, en Gran Bretaña, a lo largo del Ordovícico Medio y Superior, cenizas y lavas, junto con rocas plutónicas profundas intrusionadas, se añadieron a los sedimentos marinos gruesos. Jukes-Browne sostiene que este movimiento orogénico se extendió, aunque con menor intensidad, hasta el norte de Noruega.
Las únicas otras extensas cadenas montañosas que el autor conoce que se formaron en tiempos del Ordovícico son las del este de Australia, y este plegamiento estuvo acompañado de mucha actividad volcánica.
¶ Productos económicos de Champlainian
Petróleo y gas de Trenton. — Entre 1886 y 1900, Ohio e Indiana producían grandes cantidades de petróleo y gas natural. Hoy en día, la producción en estos estados es escasa. Provenía de los 6 a 9 metros superiores de la dolomía de Trenton, en lugares donde es altamente cristalina, y a profundidades de entre 330 y 670 metros bajo tierra (Kg., pág. 257). Los estratos del Champlainiano Medio de Illinois producen actualmente petróleo en cantidades comerciales.
Los yacimientos de petróleo y gas de Trenton están conectados principalmente con la estructura de terrazas de la elevación de Cincinnati y se sitúan bajo su extremo norte, así como bajo el corto arco con rumbo noreste conocido como el espolón de Lima en Ohio y el arco más amplio con rumbo noroeste conocido como el espolón de Wabash en Indiana. El otrora famoso pozo de gas Karg de Kndlay, Ohio, se encontraba [ p. 245 ] al borde de un rápido descenso de la dolomía de Trenton; y a solo 300 metros al oeste de este, donde la cima de esta formación se encontraba 36 metros más abajo, el pozo adyacente producía petróleo.
Pizarra. — En la región de los Apalaches, y especialmente en Pensilvania y Vermont, las franjas de pizarra del Cámbrico Inferior y del Champlainiano se explotan abundantemente para obtener pizarras negras, verdes, azules, moradas y rojas. Los usos de la pizarra para techos y de fábrica son ahora muy variados, y la producción anual se valora en más de 4 millones de dólares. Nada es más asombroso que ver los enormes montones de desechos de una cantera de pizarra, donde el material sin valor representa entre el 60 y el 80 por ciento de la roca extraída.
Caliza, mármol y cemento. — Debido a la amplia distribución superficial de las calizas champlainianas, se extraen con frecuencia para estructuras de cimentación, metal para carreteras, fundente para la reducción de minerales de hierro y, especialmente, para la cal utilizada en morteros, lechada de cal y fertilizantes $55,000,000; manufactured, the value is ever so much greater. In the Appalachian valley of Virginia and Pennsylvania they are also much used in the making of Portland cement. In Vermont there are immense quarries in the Middle Champlainian from which is obtained most of the American Carrara, or white and clouded marble. In eastern Tennessee some of the Middle Champlainian fossiliferous limestone if mottled pinkish to deep red in color and is used for decorative and interior building. The annual value of these marbles is now about $ agrícolas. El valor anual de esta materia prima ronda actualmente los 5.000.000.
El plomo y el zinc, principalmente en forma de sulfuros y carbonatos, se han extraído durante más de un siglo en cantidades considerables de las dolomías del Champlainiano Medio del este de Iowa, el sur de Wisconsin y el norte de Illinois. La formación de la que provienen se conoce por los geólogos como la formación Galena y tiene la misma edad que la formación Trenton de Nueva York. Los minerales se encuentran en cavidades de disolución, en grietas o como sustitutos de la caliza, y fueron lixiviados de los estratos superiores por las aguas aéreas que se filtraban a través de ellos, para luego segregarse en niveles inferiores en los lugares donde se encuentran actualmente. Sin embargo, se redepositaron mucho después del Champlainiano. También se encuentra algo de plomo en el Cámbrico Superior de la región de Ozark en Misuri y Arkansas.
Mineral de hierro. — En el sureste de Terranova hay ricos minerales de hierro oslíticos de principios del Champlainiano, distribuidos en cinco zonas.
El fosfato de calcio, valioso como fertilizante, se obtiene en el centro de Tennessee, donde las calizas del Champlainiano Medio son ricas en esterópodos (Cydora) que tienen conchas de fosfato de cal.
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¶ Lectura colateral
R. S. Bassler, Cámbrico y Ordovícico. Servicio Geológico de Maryland, 1919.
E. R. Cumings, La estratigrafía y paleontología de la serie Cincinnati de Indiana. 32.º informe anual, Departamento de Geología y Recursos Naturales de Indiana, 1907, págs. 607-1188.
R. Ruedemann, Graptolitos de Nueva York. Museo Estatal de Nueva York, Memorias 7 y 11, 1904, 1908.
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