La Formación Wellington es una formación geológica del Pérmico Temprano en Kansas y Oklahoma. [2] El miembro de sal Hutchinson de la formación es más reconocido por la comunidad que la formación misma, y la sal todavía se extrae en el centro de Kansas. [3] Wellington proporciona un rico registro de insectos del Pérmico y sus lechos proporcionan evidencia para la reconstrucción de los paleoclimas tropicales del Pérmico Icehouse con la capacidad, en algunos casos, de medir el paso de las estaciones. [4] Decenas de miles de fósiles de insectos recuperados de las lutitas de Wellington se conservan en importantes colecciones del Museo de Zoología Comparada de Harvard y del Museo de Historia Natural Peabody de Yale . [5]
Inicialmente descrito como lutitas marinas, el Wellington de 500 a 700 pies (150 a 210 m) de espesor aparece principalmente como roca blanda de color gris oscuro, con estratos finos, en gran parte terrestre, con sedimentos de estanques de agua dulce y lagos salados. Hay varios lechos variables de anhidrita y yeso y el cuerpo central de la mayor parte de la formación es un enorme lecho de sal. Los lechos rojos localizados y las lutitas verdes indican las condiciones de los suelos expuestos con capas de agua dulce poco profundas. Los fósiles marinos se limitan a los lechos más bajos, mientras que el resto presenta especies de agua dulce y vida terrestre, particularmente insectos y reptiles.
En comparación con las formaciones rocosas del Pérmico anteriores en el centro del continente, el Wellington tiene un alcance algo más restringido. El Wellington se identifica en el oeste de Kansas, el noroeste de Oklahoma y la esquina noreste del Panhandle de Texas , pero sin identificación en Nebraska [4] (compárese con la extensión relativa del Grupo Chase subyacente en Nebraska y el este de Kansas). El afloramiento superficial se encuentra generalmente a lo largo o entre las carreteras norte-sur US 81 y US 77 . [5] Al sur de Salina hacia el norte de Oklahoma, Wellington, que se inclina hacia el oeste, se encuentra bajo un valle amplio y poco profundo; aquí, la parte superior de Wellington se derrumbó a medida que el miembro de la sal de Hutchinson se disolvió, formando tierras bajas que incluyen los humedales del valle de McPherson y las tierras bajas de Wellington-McPherson . Al oeste de este valle, las lutitas de Wellington gradualmente se inclinan más profundamente bajo tierra debajo de Ninnescah Shale, pero la unidad no se extiende más al oeste que la frontera occidental de Kansas. [4]
En una época de glaciación global extrema, la ubicación del depósito de Wellington era ecuatorial y libre de glaciares. El clima era generalmente árido , pero con variaciones cíclicas en las temperaturas globales y las precipitaciones registradas por capas de polvo arrastradas por el viento y depositadas en la cuenca. [4]
El entorno habitable, aunque inicialmente era una bahía marina, era principalmente no marino, con muchas variaciones cíclicas entre agua seca, dulce, salobre y salmuera.
Wellington no está dividido de manera particularmente rigurosa en subunidades, ya que pocas características fácilmente identificables son consistentes aparte de la lutita oscura; pero se reconocen ciertas subdivisiones. En términos generales, las lutitas de Wellington se dividen en un miembro de lutita de Wellington superior y un miembro de lutita de Wellington inferior. Sin embargo, estas divisiones con nombres informales se basan únicamente en la posición del miembro de Hutchinson Salt en el medio general de la formación, que suele estar presente, aunque no siempre.
Algunos lechos de piedra caliza, [9] típicamente dolomita, se observan dentro de estas divisiones de lutita superior e inferior, clasificados de diversas formas como miembros, y las lutitas adyacentes, que de otro modo no tendrían nombre, pueden clasificarse con las calizas nombradas. [10] Al igual que la sal, cada uno de ellos no siempre está presente de manera reconocible.
La parte superior de Wellington se compone principalmente de ciclos intercalados de fangorock anhidrítico gris y fangorock rojo, pero incluye lechos limitados de piedra caliza y dolomita discontinuas.
Milan Limestone [11] [12] es el lecho marcador de la parte superior del Wellington superior, pero no siempre está presente, su ausencia oscurece visiblemente el contacto con el Ninnescah Shale suprayacente. Su apariencia es típicamente la de una sucesión de lechos de carbonatos delgados y discontinuos. [9] Un afloramiento se encuentra en la orilla del río Chikaskia al sur de Milán, Kansas , donde consta de tres lechos de dolomita separados por esquisto, todos con motas verdes de malaquita . [13]
La dolomita de tres dedos es una zona de aproximadamente 20 pies que contiene tres lechos de dolomita relativamente delgados, nombrados informalmente en el centro-sur de Kansas. Estos lechos están bajo estudio por su papel en la destructiva y fatal fuga de almacenamiento de gas natural de Yaggy/Hutchinson en 2001. [14] Sin embargo, estos lechos podrían corresponderse con la piedra caliza de Milán.
La sal Hutchinson [11] consiste en lechos repetidos de sal, anhidrita y esquisto gris, con un total de hasta 300 pies (91 m). La unidad está presente en gran parte del centro de Kansas y el centro-norte de Oklahoma. El miembro se encuentra en la exploración de petróleo y gas en toda la región. La sal se ha extraído tanto mediante extracción de pozo como mediante extracción de disolución. Las comunidades mineras incluyen Hutchinson , Lyons , Kingman y Kanoplis . [15] Cuando la sal de Hutchinson está cerca de la superficie, puede disolverse mediante la circulación normal de agua subterránea dulce. La sal que se disuelve provoca el colapso de la roca suprayacente y la descarga de sal al agua superficial, degradando algunas fuentes de agua dulce. [dieciséis]
El bajo Wellington consta de ciclos intercalados de fango anhidrítico gris y anhidrita, y la anhidrita y el yeso se extraen en algunos lugares. La lutita inferior incluye varios lechos discontinuos de piedra caliza y dolomía. En algunos lugares, estos finos lechos de piedra caliza son lo suficientemente resistentes como para influir en el paisaje; algunos incluso son geológicamente cartografiables a escala local. Los lechos más bajos del bajo Wellington son la única representación del entorno marino dentro de la Formación Wellington.
Carlton Limestone [11] es un lecho marcador mapeable y que forma localmente repisas para el afloramiento inferior de Wellington. [17] Está asociado con los "Camones de insectos Carlton", aunque se conocen otros lechos de insectos en la parte superior e inferior de Wellington.
La piedra caliza Hollenberg [11] también es un lecho marcador cartografiable localmente y que forma repisas para la topografía de la superficie inferior de Wellington. [17]
El yeso Annelly lleva el nombre de Annelly, Kansas , y se superpone al miembro de esquisto de Geuda Springs . Las formas de yeso de alabastro y selenita también están presentes [18] y fueron extraídas en la comunidad turística de manantiales minerales de Geuda Springs, Kansas . Aunque no es un material de construcción ideal, el alabastro de Annelly que se extraía allí, llamado localmente "mármol", se utilizó en la construcción del llamado "bloque de mármol" del histórico edificio comercial Smith en Wellington, Kansas . [19] [20] [21]
Como lutita, la Formación Wellington tiene exposiciones limitadas, pero tiende a formar pendientes moderadas cubiertas de suelo debajo de las rocas de arenisca Kiowa. Esto se ve agravado por el hecho de que cuando el Wellington está cerca de la superficie, el agua subterránea disuelve la sal, lo que hace que las lutitas superiores del Wellington se hundan y queden cubiertas por lodos de ríos y lagos.
Hutchinson, Kansas ha sido un foco de extracción de sal del miembro de sal de Hutchinson. Varias oportunidades de turismo geológico ocurren bajo tierra dentro de la mina de sal de Hutchinson en relación con el Museo de la Mina de Sal de Strataca , incluyendo campamentos nocturnos para grupos organizados, carreras subterráneas a pie y en bicicleta, y un recorrido anual especial "Búsqueda de Red Rock-tober" donde los visitantes guiados pueden acceder y recolectar sal roja de los relaves de la mina , generalmente considerada un producto de desecho contaminado.
Siguiendo la Interestatal 70 en el centro norte de Kansas , justo al este de Salina , los viajeros son guiados por una pintoresca cadena de colinas entre los amplios valles Saline y Solomon . Aquí, el miembro de sal de Hutchinson que colapsa y la lutita predominantemente roja de Ninnescah están ausentes y estos acantilados son el resultado de la erosión de areniscas resistentes en los Kiowa que se superponen a las lutitas relativamente duras y estables de la parte superior de Wellington. El resultado son acantilados menores que son geológicamente similares a los formados por la Formación Dakota sobre Ninnescah Shale, al oeste de Salina. [22]
Coronado Hill es una de las colinas remanentes de Dakota que forman los valores atípicos de los montículos de la cordillera Smoky Hill Buttes de Smoky Hills . Desde el parque público de Coronado Heights en la cima de Coronado Hill, los accidentes geográficos son visibles, como resultado de la interacción de las resistentes areniscas Dakota y Kiowa , las menos resistentes lutitas Ninnescah y Wellington y la disolución del miembro de sal Hutchinson.
Al sur de Coronado Hill se encuentra el curso original y actual del río Smoky Hill. Aquí, que fluye desde Smoky Hills en el oeste, el río anteriormente continuaba hacia el sureste, pero su curso actual es hacia el este a través del valle y luego gira hacia el norte hacia Salina. Este amplio valle de norte a sur es en gran parte el resultado del colapso de formaciones cuando se disolvió el miembro de sal de Hutchinson. [23] Las laderas de Coronado Hill son Kiowa Shale, Ninnescah Shale se extiende desde las laderas inferiores hasta el fondo del valle, y todo el espesor de la Formación Wellington con sal Hutchinson intacta se encuentra debajo de Ninnescah Shale debajo de este lado del fondo del valle. . [22]
En los acantilados visibles en el extremo este del valle, Ninnescah Shale falta por completo y la Formación Wellington se eleva más de 100 pies (30 m) sobre el fondo del valle. [22] El miembro de sal de Hutchinson no se extendió tan al este como estos acantilados, por lo que estos acantilados actuales son estables y están más allá de la extensión oriental del colapso. [23]
Una cabecera del río Kansas en formación llegó hacia el sur a través del colapso para capturar el río Smoky Hill, razón por la cual el río hoy recorre 24 millas (39 km) hacia el norte hasta la parte superior del valle de Kansas. [23]
A finales de la década de 1950, como parte de un proyecto de desvío y control de inundaciones para Salina , se excavó un canal de desvío a través de la prominencia de Indian Hill de los acantilados Kiowa/Wellington en el cruce del río Smoky Hill. [24] Aproximadamente 80 pies (24 m) de la parte superior de Wellington Shale están expuestos de la excavación, incluido un cambio de color más alto en los lados y cascadas cortas sobre capas resistentes de dolomita. Indian Rock Park incluye esta colina y sus alrededores con campos, acantilados y senderos recreativos. Glennifer Hill Drive conduce a la cima de la colina para estacionar, disfrutar de una vista panorámica de la ciudad y senderos hacia el canal de desvío, así como hacia el esquisto de Wellington expuesto por la cantera abandonada de la fábrica de ladrillos que ahora se llama Indian Rock Lake. [22] [25] [26]
Las primeras exploraciones petroleras en el oeste de Kansas se centraron en gran medida en las formaciones Carboníferas, como las calizas de Kansas City - Lansing a una profundidad de 3300 pies (1,0 km). [27] La formación del Pérmico superior es importante para esta exploración como horizonte marcador y como barrera protectora relativamente impermeable entre las salmueras de las formaciones del Pérmico y el agua dulce de los acuíferos superficiales utilizados para suministros domésticos. En particular, esto significa que los miles de pozos petroleros en el oeste de Kansas deben penetrar el miembro de sal de Hutchinson y otros lechos de sal soluble, anhidrita y yeso de las rocas del Pérmico superior. [28] [29] [30]
Durante la Segunda Guerra Mundial , se recuperaron carcasas exteriores de acero de pozos perforados con cables terminados en el condado de Russell, pero los pozos no se sellaron correctamente. La falta de revestimiento y taponamiento de cemento significa que el agua dulce de la superficie ahora drena hacia los pozos y, al pasar a través de los lechos de sal, anhidrita y yeso, se disuelve y se lleva esos minerales. Esta disolución provoca vacíos llenos de agua de 1300 a 1600 pies (490 m) debajo de la superficie, que aún hoy se agrandan y colapsan lentamente, lo que provoca sumideros activos. Como no hay formaciones fuertes sobre la sal de Hutchinson (solo esquisto blando, arena y tiza muy fina), el hundimiento es muy constante y gradual. [28] [29] [30]
La Interestatal 70 se construyó a sabiendas sobre tres de estos sumideros al oeste de Russell, Kansas . Los carriles se han elevado repetidamente desde su construcción y se eliminó un paso elevado contiguo para evitar su inminente colapso. Los tres sumideros contienen agua dulce abierta en períodos húmedos. El Crawford Sinkhole es el más profundo de los tres y retiene agua continuamente, convirtiéndose en un entorno de humedal local. [28] [29] [30]
El miembro de piedra caliza de Milán es típicamente una sucesión de lechos de carbonato delgados y discontinuos.
Caliza de Milán... Miembro de la sal de Hutchinson... Caliza de Carlton portadora de insectos fósiles... No se sabe con certeza si tiene una presencia muy extendida, ha sido denominada piedra caliza de Hollenberg.
Milan Limestone Miembro de la formación Wellington de Sumner Group (KS)
El miembro Milan Dolostone, que aflora en la orilla del río Chikaskia al sur de Milán, forma la cima de la Formación Wellington.
El Milán consta de tres lechos de piedra caliza dolomítica que contienen escamas de carbonato de cobre de color verde brillante, intercalados con unos pocos pies de esquisto de color verde grisáceo.
En muchos lugares del condado de Sumner no se puede reconocer Milán;
por lo tanto, el contacto entre la Formación Wellington y la lutita Ninnescah suprayacente es indefinido.
La entrada de agua salina procedente de las rocas del Pérmico ha provocado la degradación de los sistemas de agua dulce en varias zonas del centro de Kansas.
Esta piedra de yeso se encuentra en la Formación Wellington.
Se informa que se extrajo una cantidad de yeso de esta localidad para construir el edificio "Marble Block" en Wellington.
Depósito de Geuda Springs
Roca de yeso afloró a lo largo de las orillas de un pequeño arroyo... de donde se obtuvo algo para la construcción de un gran bloque comercial en Wellington, generalmente conocido como el "bloque de mármol".
En el tramo SO SE aflora un lecho de yeso de buena calidad pero de espesor indeterminado.
27, T. 33 S., R. 2 E. ... Se informa que se extrajo una cantidad de yeso de esta localidad para construir el edificio "Bloque de mármol" en Wellington.
Figura 4. Diagramas de bloques conceptuales cerca de Lindsborg que muestran el desarrollo geológico, el mecanismo de disolución del miembro de sal de Hutchinson y el desarrollo del acuífero de Wellington entre el Cretácico (A) y el presente (B).
En 1899, Salina Brick and Tile Co. y más tarde Salina Vitrified Brick Co. ocuparon la colina.
La empresa cerró en 1954. ... estanque de dos acres ...
El pozo descubridor tuvo una producción inicial de 818 barriles de las calizas de Kansas City-Lansing a una profundidad de aproximadamente 3334 pies.