El área metropolitana de Dallas-Fort Worth se encuentra sobre estratos de la era cretácica que abarcan desde hace unos 145 a 66 millones de años. Estos sedimentos de la era cretácica se encuentran sobre las erosionadas montañas Ouachita y la cuenca de Fort Worth , que se formó por la orogenia Ouachita . Al ir de oeste a este en el área metropolitana de Dallas- Fort Worth y hacia el golfo de México , los estratos se vuelven progresivamente más jóvenes. Los sedimentos cretácicos se inclinan muy suavemente (alrededor de 1°) hacia el este.
La geología del DFW Metroplex consiste en sedimentos suavemente inclinados de edad mayoritariamente cretácica , lo que también oculta un registro geológico mucho más antiguo. Los sedimentos más antiguos que el Cretácico solo se pueden encontrar en la superficie en la parte extrema occidental del DFW Metroplex, en el área alrededor de Weatherford, Texas . Las antiguas montañas plegadas formadas por la orogenia Ouachita existían en la parte oriental del Metroplex hace 300 millones de años. Estas antiguas montañas se redujeron por la erosión y el rifting asociados con la apertura del Golfo de México en el Jurásico y luego fueron enterradas debajo de sedimentos cretácicos más jóvenes. Aunque las raíces de la montaña Ouachita no son visibles en el DFW Metroplex porque están enterradas, aún se pueden reconocer a través de pozos y otros datos. En el oeste de Texas, cerca de Marathon, la cadena montañosa aparece en la superficie y se conoce como Marathon Uplift . Al norte del área metropolitana de DFW, las raíces de las montañas se pueden identificar en el sureste de Oklahoma como las montañas Arbuckle , muy erosionadas de la vasta cordillera original.
La cordillera Maratón - Ouachita - Apalaches - Varisca , que se extendía por el centro de Texas, alrededor de Arkansas, a través de los Montes Apalaches y finalmente hacia el este de Europa , se produjo cuando los supercontinentes Pangea y Laurussia colisionaron para formar Pangea a fines del Paleozoico hace ≈300 Ma. La zona de deformación conocida como Ouachitas marca una zona de debilidad que fue explotada cuando se abrió el Golfo de México hace unos 165 Ma, en el tiempo Jurásico .
Las rocas más antiguas de Texas datan del Precámbrico , específicamente del Mesoproterozoico , y tienen alrededor de 1.600 millones de años, y marcan el límite sur del cratón norteamericano . Estas rocas están en su mayoría enterradas bajo sedimentos del Fanerozoico , pero están expuestas en el área del Llano , donde rocas ígneas y metamórficas precámbricas anteriores se levantaron y quedaron expuestas en la superficie.
La cuenca de Fort Worth , que se encuentra debajo de sedimentos cretácicos al oeste de Dallas, se formó como una cuenca de antepaís durante la orogenia de Ouachita. El acortamiento horizontal provocó que la isostasia flexural doblara la litosfera . La litosfera doblada al oeste de las montañas de Ouachita provocó la formación de una depresión en forma de cuenco, conocida como cuenca de antepaís , que preservó los sedimentos misisipienses de Barnett Shale y otros sedimentos paleozoicos ; estos sedimentos se formaron principalmente antes de la colisión pangeica. Los depósitos significativos de hidrocarburos, como el gas natural, tienen importancia económica, como se ve en formaciones como Barnett Shale .
Pangea comenzó a fragmentarse durante el Triásico , hace unos 225 millones de años. El rifting afectó a regiones que se convirtieron en el Atlántico central (entre América del Norte y África) y el Golfo de México aproximadamente al mismo tiempo. Este rifting creó un margen de placa divergente que desempeñaría un papel integral en los futuros procesos geológicos que siguieron. El rifting , que implica el estiramiento de la corteza y la litosfera del manto preexistentes, se inició por la existencia de suficiente tensión tensional desviatoria horizontal que rompió la litosfera. Finalmente, el rifting dio paso a la expansión del fondo marino en el Atlántico y el Golfo de México a mediados del Jurásico , alrededor de 165 millones de años. La expansión del fondo marino es donde se crea nueva litosfera oceánica por afloramiento de material, a diferencia del rifting, donde solo implica el estiramiento de la corteza. Las corrientes de convección en el manto sublitosférico son los mecanismos impulsores que causaron la expansión del fondo marino. La nueva litosfera se forma cuando el material caliente que se encuentra debajo de las dorsales oceánicas es llevado a la superficie por estas células. A medida que la nueva litosfera se alejaba horizontalmente de las dorsales, la nueva corteza que se agregó al Golfo de México y al Atlántico provocó que los continentes de América del Norte y América del Sur se separaran. La expansión del fondo marino en el Golfo de México cesó a principios del Cretácico y se desplazó hacia el Protocaribe.
Hace unos 110-85 Ma, se produjeron aumentos oscilatorios a nivel mundial en las tasas de expansión del fondo oceánico. El aumento de la cantidad de basalto inyectado en el océano provocó un desplazamiento de agua de las cuencas oceánicas, lo que dio lugar a un aumento del nivel del mar , inundando las costas del margen de Texas y otros continentes limítrofes de todo el mundo. El mayor aumento del nivel del mar que tuvo lugar debido a la ocurrencia de una oscilación se conoce como la transgresión del Cenomaniano , que es la más conocida y la última gran transgresión del Cretácico. La dispersión de magma adicional calentó el agua del océano y fue un entorno propicio para los organismos con caparazón calcáreo , que después de la muerte se hundieron hasta el fondo del fondo oceánico creando gruesos depósitos de piedra caliza . Además del desplazamiento de agua, un aumento del magma inyectado elevó los niveles de CO₂ a alrededor de 2 a 6 veces el nivel actual. Este aumento, junto con la producción adicional de corteza, provocó un aumento de las temperaturas globales, lo que también desempeñó un papel fundamental en el desarrollo futuro de las diferentes formaciones del Cretácico. Cuando las tasas de expansión del fondo marino se desaceleraron alrededor de ≈85 Ma, también lo hizo la cantidad de material basáltico que se arrojó al océano, lo que provocó el desplazamiento inicial del agua. Como se ve alrededor del DFW Metroplex, las rocas del Cretácico depositadas durante este período se vieron directamente influenciadas por el aumento de las tasas de expansión del fondo marino.
El DFW Metroplex se extiende a lo largo de un cinturón de sedimentos cretácicos aflorantes de 100 kilómetros (62 millas) de ancho con dirección NS . Fort Worth, en el oeste, está perfectamente construido sobre sedimentos del Cretácico Inferior (Serie Comanche) y Dallas, en el este, está construido sobre sedimentos del Cretácico Tardío (Serie del Golfo). Las rocas cretácicas de la Serie Comanche se depositaron en un intervalo de 20 millones de años. Los sedimentos depositados durante estos 20 millones de años están ligados dentro de un límite de secuencia y están definidos por una regresión importante al final. El marco temporal de la Serie Comanche abarca entre ≈118-98mya, y es responsable de la deposición de los Grupos Trinity, Fredsrickberg y Washita. Estos tres Grupos se encuentran al oeste de la Zona de Falla de Balcones , y se extienden desde un poco al oeste de Weatherford hasta el lado este de Fort Worth. El Grupo Trinity es más conocido por la Formación Glen Rose que se encuentra dentro de él. Los lechos de 40 a 200 pies de espesor de la formación Glen Rose están compuestos de una piedra caliza con unidades alternas que consisten en arcilla, marga y arena. El entorno de sedimentación de Glen Rose era un entorno marino poco profundo a la costa. Este entorno costero eventualmente traería notoriedad a Glen Rose, ya que eventualmente preservaría huellas de dinosaurios. Este proceso ocurriría cuando las criaturas terrestres vivas vagarían y buscarían alimento cerca de la costa. Al hacerlo, dejarían huellas y rastros que eventualmente se preservarían mediante el depósito de lodo en y sobre las huellas. Con el tiempo, se depositarían más formaciones sobre las capas de lodo y construirían esencialmente una cápsula del tiempo de 100 millones de años del fósil traza . A medida que pasaba el tiempo, la erosión del agua y el viento hizo que los sedimentos superpuestos erosionaran y expusieran las huellas, y de ahí la razón por la que las huellas de dinosaurios están presentes en el Parque Estatal Glen Rose Dinosaur Valley .
Las formaciones cretácicas que se encuentran desde el este de Fort Worth hasta el este de Dallas son parte de la Serie del Golfo. La progresión oriental de las formaciones va de oeste a este, que también se vuelven más jóvenes lentamente, con un rango de ≈97Ma a 66 Ma. La Serie del Golfo es conocida por la transgresión Cenomaniana-Turoniana que depositó las formaciones del Cretácico medio en el DFW Metroplex. La Serie del Golfo consta de tres grupos, de más antiguo a más joven siendo Dakota, Colorado y Montana. El primero de la Serie del Golfo es la formación Woodbine que se encuentra en el Grupo Dakota, y se formó en un entorno deposicional de alta energía ya que está compuesta principalmente de sedimentos de cuarzo de grano grande y redondeado. Presente en la Formación Woodbine hay sedimentos y fósiles marinos y terrestres, incluidos los últimos dinosaurios conocidos en esta parte de Texas, que datan de alrededor de ≈96mya. El Woodbine varía en espesor de 175-250 pies, y se engrosa hacia el norte. Los sedimentos terrígenos que se erosionaron de las rocas paleozoicas y las rocas sedimentarias débilmente metamorfoseadas de las montañas Ouachita en Oklahoma constituyen una gran parte de Woodbine.
La transgresión continuó ocurriendo después de la deposición de Woodbine , y creó el Grupo Colorado que primero creó Eagle Ford Shale que se encuentra directamente debajo del oeste de Dallas. Eagle Ford Shale tenía profundidades a nivel del mar de alrededor de ≈100 m o 330 pies, y se encontraba a unos 20-50 km de la costa. El entorno de deposición en los lechos inferiores era de baja energía y un entorno ligeramente anóxico . Este entorno anóxico de las aguas más profundas del océano es el resultado de varios factores, incluidos el aumento de los niveles globales de CO 2 , los niveles del mar más altos, el aumento de la productividad y descomposición orgánica, [1] la ciclicidad de Milankovitch, [2] y las corrientes termohalinas restringidas en la vía marítima interior occidental . [3] La sección inferior de Eagle Ford consta de esquisto marino rico en materia orgánica, pirítico y fosilífero que marca la superficie de inundación máxima, o el pico de agua más profunda en su deposición. La diferente fauna que estaba presente en Eagle Ford sugiere que las aguas estaban tranquilas y dentro de la zona fótica. Un pequeño miembro del Eagle Ford que consiste en una unidad delgada de piedra caliza entre lutitas se conoce como Kamp Ranch. Un pequeño alto relieve regresivo formó esta capa de carbonato hacia la parte superior del Eagle Ford, que se conoce debido a los rasgos de alta energía que muestra, como las marcas de ondulación de las olas generadas por tormentas y las limolitas carbonosas intercaladas . El espesor total del grupo Eagle Ford indiviso es de alrededor de 200 a 300 pies.
El nivel del mar subió aún más en este evento transgresor masivo, que ayudó a formar la tiza Austin de 300 a 500 pies de espesor , alrededor de ≈89-85mya. La formación Austin consiste en tizas y margas intercaladas fosilíferas recristalizadas. Las exposiciones de tiza Austin se ven principalmente en canteras, cortes de carreteras y lechos de arroyos donde el agua erosionó la capa superior del suelo. La tiza Austin es la conocida roca blanca sobre la que se asienta la ciudad de Dallas . Las cenizas volcánicas están presentes en la tiza Austin, y fueron depositadas por el viento de volcanes distantes en erupción e intrusiones ígneas en erupción alrededor de 86 Ma. Estas erupciones ocurrieron a lo largo de un cinturón de volcanes submarinos de 250 millas de largo por 50 millas de ancho , que se encuentran en el actual centro-sur de Texas. Este cinturón de volcanes coincide con la tendencia de la zona de falla de Balcones y se conoce como la provincia volcánica de Balcones. De lo que consistían estos antiguos volcanes solo es visible en unos pocos lugares, ya que la mayoría fueron enterrados por los Grupos Austin y Taylor, y ahora están en el subsuelo. La presencia de este vulcanismo durante la deposición de la tiza de Austin se correlaciona con la orogenia Laramide . El nivel del mar subió para que las condiciones fueran adecuadas para la deposición de la tiza de Austin, que también coincide con la extensión máxima del Mar Interior Cretácico . Las profundidades de la deposición de la tiza de Austin se produjeron en ≈250m o 820 pies de agua. La formación de tiza de Austin está llena de microorganismos conocidos como cocolitos , y son un producto de las aguas cálidas que fueron desplazadas por el aumento de la expansión del fondo marino en ese momento.
Encima de la tiza de Austin hay varias capas diferentes de estratos conocidas como la formación Taylor. La deposición de los estratos de Taylor marca el punto de regresión eustática que continuó hasta el final del período Cretácico. Ozan Marl es el primer estrato que recubre la tiza de Austin y se puede encontrar debajo de la ciudad de Richardson y Garland. Ozan Marl consiste en arcilla micácea calcárea con limo y arena en aumento hacia la parte superior. El entorno que albergó la deposición de Ozan Marl todavía era un entorno marino relativamente profundo y de baja energía, pero comenzó a ver sedimentación dominada por lodo ya que el nivel del mar estaba bajando. La marga de Ozan tiene alrededor de 500 pies de espesor y se pueden encontrar megafósiles marinos. Encima de Ozan Marl hay dos estratos delgados conocidos como Wolfe City Sandstone y Pecan Gap Chalk. Wolfe City Sandstone es conocida en la ciudad de Rockwall, Texas por sus diques de arenisca que sobresalen en la superficie y dan una expresión superficial de una pared construida de rocas. La parte más alta de Taylor tiene una sección de 300 pies de margas conocida como Marlbrook Marl.
Los últimos estratos del Cretácico, que también se depositan directamente sobre la formación Taylor y se encuentran al este de Dallas, son los estratos de Navarro. Los estratos de Navarro reflejan aguas anóxicas en ese momento debido a la presencia de esquisto y son el resultado de una mayor actividad volcánica en la parte sudoeste de los Estados Unidos. Durante el final de la deposición de la formación Taylor, la regresión eustática había llevado el nivel del mar hasta la costa actual del Golfo de México. Esta regresión mundial marca la desaceleración de la expansión del fondo marino y limita la Serie del Golfo en un límite de secuencia. En la parte occidental del país, la orogenia Laramide que estaba construyendo las Montañas Rocosas comenzó a acomodarse al acortamiento horizontal por elevación frente al plegamiento y la acomodación por empuje anteriores. También durante este tiempo, alrededor de 66 millones de años, tuvo lugar una gran extinción que incluyó a los dinosaurios, y se cree que fue causada por un meteorito que golpeó México frente a la península de Yucatán . Todos estos sucesos marcan el final de una época importante para Texas, especialmente para el área metropolitana de DFW, y marcaron el inicio de una nueva Era y Período conocidos respectivamente como Cenozoico y Paleógeno .
Los fósiles más antiguos del área metropolitana de DFW se pueden encontrar en Mineral Wells Fossil Park NW de Fort Worth. Estos fósiles incluyen fósiles marinos de Pensilvania bien conservados, como crinoideos y braquiópodos , que se han datado en 300 millones de años. [4] [5]
Se han encontrado restos de dinosaurios y reptiles marinos del Cretácico Superior, como el mosasaurio . Una especie de mosasaurio recibió el nombre de la ciudad: Dallasaurus turneri . [6]
El parque estatal Dinosaur Valley está ubicado en Glen Rose, Texas, junto a la carretera 67 y la 144, al suroeste de Fort Worth. El parque estatal Dinosaur Valley tiene algunas de las huellas de dinosaurios mejor conservadas del mundo. Las huellas fueron dejadas por terópodos carnívoros y saurópodos herbívoros .
La Formación Woodbine, ubicada entre Dallas y Fort Worth, consta de fósiles marinos y terrestres, como concreciones y trazas fósiles , incluidos los últimos dinosaurios conocidos en esta parte de Texas. Directamente al este de Woodbine se encuentra Eagle Ford, donde se pueden encontrar dientes fosilizados de tiburón, plesiosaurios , cangrejos y pequeños lagartos marinos llamados Coniasaurus . El cuadrante noroeste del circuito I-20 y 408 es abundante en dientes de tiburón. Directamente al este de 408 en Kiest Blvd hay una gran sección del afloramiento de Eagle Ford Shale debajo de Austin Chalk, donde a menudo se encuentran dientes de tiburón fosilizados. Directamente debajo de Dallas, a veces se encuentran amonitas , aunque son raras. Los dientes de tiburón están presentes y son principalmente fáciles de encontrar en zonas condensadas, junto con conchas de almejas ( Inoceramus ) que también se pueden encontrar en Austin Chalk. Aunque no se puede ver a simple vista, Austin Chalk incluye millones de cocolitos o algas fosilizadas.
El río Trinity ha sido importante en la configuración del DFW Metroplex. Dallas estaba situado en el mejor vado, aguas abajo de donde Elm Fork se une al arroyo principal, donde el río fluye hacia el sureste sobre la tiza. Esto proporcionó un lugar donde los viajeros solo necesitaban cruzar el río una vez, en un lugar con desembarcaderos y fondos relativamente firmes. Este fue el mejor lugar para cruzar el Trinity desde los primeros días, mejor para vados, transbordadores y puentes. Durante los días de la República de Texas , el DFW Metroplex estaba casi deshabitado por europeos, pero los colonos comenzaron a encontrar su camino hacia el norte en la década de 1840. La ruta hacia el norte siguió naturalmente las colinas bajas y las suaves crestas de las colinas de tiza de Austin hasta el vado del río que pronto se convirtió en Dallas. El futuro sitio de Dallas fue seleccionado por John Neely Bryan como el lugar para su puesto comercial para mirar hacia el transbordador que operaba en el cruce.
Dallas también se vio afectada sutilmente por formaciones geológicas mucho más jóvenes depositadas por un río Trinity más antiguo y vigoroso. La Edad de Hielo del hemisferio norte ocurrió en el Pleistoceno , cuando una capa de hielo continental llegó tan al sur como Kansas durante la Etapa Pre-Illinoiana . Las terrazas del Pleistoceno afectaron el desarrollo de Dallas, proporcionando un rico suelo aluvial y un acuífero elevado , muy útil de hecho durante los primeros años. El centro de Dallas está construido sobre una serie de estas terrazas, que se elevan sutilmente hacia el este desde el río Trinity.
El área metropolitana de DFW tenía una ventaja geológica adicional, aunque sutil. El Trinity no es apto para la navegación en barco, pero es excelente para beber. El agua del río Trinity es mejor que la de cualquiera de los dos ríos más grandes del norte y el sur, el río Rojo y el río Brazos . Los ríos más grandes son más largos y fluyen sobre sedimentos pérmicos con contenido de sal , muy al oeste de las cabeceras del Trinity. En consecuencia, el Trinity tiene agua más dulce que los ríos Brazos o Rojo, que son más grandes. La vida es mejor y más fácil cerca del agua dulce, y este simple hecho ayudó a que DFW prosperara en relación con los asentamientos en los ríos más grandes del norte y el sur. Debido a que el Trinity no es apto para la navegación, el área metropolitana no podría haber crecido hasta convertirse en una gran ciudad hasta que llegó el ferrocarril, lo que sucedió temprano en la historia del Metroplex, a principios de la década de 1870. ( Ver: Historia de Dallas, Texas (1874–1929) ) El Metroplex de Dallas-Fort Worth es, por lo tanto, verdaderamente un área metropolitana moderna, porque no podría haber crecido tanto hasta que los sistemas de transporte mecánicos hicieron que la desventaja de Trinity en la navegación fluvial fuera insignificante.