برايت أنجل شيل

تُعدّ صخور برايت أنجل الطينية واحدة من خمس تكوينات جيولوجية تُشكّل مجموعة تونتو الكامبرية . وتظهر هذه الصخور، إلى جانب التكوينات الأخرى لمجموعة تونتو ، في جراند كانيون بولاية أريزونا، وأجزاء من شمال أريزونا ووسطها، وجنوب شرق كاليفورنيا ، وجنوب نيفادا ، وجنوب شرق يوتا . تتكون صخور برايت أنجل الطينية من صخور طينية (حجر طيني) وحجر طمي، خضراء وبنية محمرة، غنية بالميكا، تحتوي على أحافير محلية ، مع طبقات محلية أكثر سمكًا من الحجر الرملي والحجر الجيري البني إلى الأسمر . ويتراوح سمكها بين 17 و137 مترًا . وعادةً ما تتداخل طبقاتها الرقيقة من الصخور الطينية والحجر الرملي في دورات بحجم سنتيمترات. كما تُظهر هذه الصخور تراكيب رسوبية وفيرة تشمل تموجات التيار والتذبذب والتداخل. وتتدرج صخور برايت أنجل الطينية تدريجيًا إلى الأسفل لتُشكّل حجر تابيتس الرملي الذي يقع أسفلها. كما أنها تتداخل بشكل معقد مع حجر مواف الجيري العلوي. هذه الخصائص تجعل تحديد الحدود العلوية والسفلية لتكوين برايت أنجل شيل أمرًا صعبًا في كثير من الأحيان. عادةً ما تتآكل طبقاتها الرقيقة من الطين والحجر الرملي لتشكل منحدرات خضراء وبنية محمرة ترتفع من منصة تونتو وصولًا إلى منحدرات تتكون من أحجار جيرية من حجر مواف الجيري العلوي ودولوميت من دولوميت جبل فرينشمان . ^{[ 2 ] [ 4 ]}  

في عام 1875، لاحظ جي كي جيلبرت ^{[ 5 ]} أن الطبقات المكشوفة قرب قاع أجزاء من جراند كانيون تُشابه تلك المعروفة في أماكن أخرى من أريزونا باسم مجموعة تونتو . وبناءً على هذا التشابه، نسب الطبقات التي تُشكّل الجزء السفلي من طبقات حقبة الحياة الظاهرة في جراند كانيون إلى مجموعة تونتو . ودون تحديد مواقع نموذجية رسمية ، قسّم مجموعة تونتو إلى ثلاثة أقسام فرعية، من الأحدث إلى الأقدم، وهي: الحجر الجيري الرخامي ، وطفل تونتو ، وحجر تونتو الرملي . ^{[ 5 ]}

في عام 1914، أعاد إل إف نوبل ^{[ 3 ]} تسمية التقسيمات الفرعية لمجموعة تونتو التي وضعها جيلبرت. فأطلق على حجر تونتو الرملي اسم حجر تابيتس الرملي ، وعلى طفل تونتو اسم طفل برايت أنجل . وقد سمّى طفل برايت أنجل نسبةً إلى وادي برايت أنجل، حيث يظهر هذا التكوين بوضوح في جدران هذا الوادي. ^{[ 3 ]}

في وقت لاحق من عام 1922، ^{[ 6 ]} أعاد إل إف نوبل تعريف الحجر الجيري الرخامي وأطلق عليه اسم حجر مواف الجيري . ووفقًا لتعريف نوبل، يتكون حجر مواف الجيري من مجموعة علوية من طبقات الدولوميت ومجموعة سفلية من طبقات الحجر الجيري. ^{[ 6 ]} تُعرف المجموعة السفلية من طبقات الحجر الجيري التي حددها نوبل الآن باسم حجر مواف الجيري، بينما يُعرف حجر دولوميت جبل الفرنسي الآن باسم المجموعة العلوية من طبقات الدولوميت التي حددها نوبل. ^{[ 4 ]}

حافظ كلٌّ من إي دي ماكي وسي إي ريسر ^{[ 7 ]} إلى حد كبير على تسمية نوبل. ومع ذلك، فقد قسّموا تكوين برايت أنجل شيل إلى عدد من الأقسام الفرعية، أو الأعضاء ، استنادًا إلى طبقات بارزة من الحجر الجيري والحجر الرملي داخله. إلا أن هذه الأعضاء وُجدت مُربكة وغير مُفيدة في فهم طبقات تكوين برايت أنجل شيل، وعادةً ما يتم تجاهلها ونادرًا ما تُستخدم في الأدبيات المنشورة. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

في جراند كانيون، تُعدّ صخور برايت أنجل الطينية مزيجًا غير متجانس، وأحيانًا أحفوري ، من طبقات متداخلة من الطين الصفحي، والحجر الطيني، والحجر الغريني، والحجر الرملي الناعم، وطبقات معزولة من الحجر الجيري. ويُهيمن على صخور برايت أنجل الطينية الطينية لونٌ أخضر يتكون في معظمه من الإيليت ، مع كميات متفاوتة من الكلوريت والكاولينيت . ويُضفي ارتفاع نسبة حبيبات الهيماتيت وأسمنت أكسيد الحديد في عدد من طبقات الحجر الرملي والحجر الغريني لونًا بنيًا محمرًا. كما توجد محليًا طبقات معزولة من الحجر الرملي الخشن، إما مع قاعدة من الكونغلوميرات أو الحجر الرملي الكونغلوميراتي، ضمن صخور برايت أنجل الطينية. ويحتوي الجزء الحصوي من هذه الطبقات على الكوارتز ، وكميات ضئيلة من الفلسبارات البوتاسية ، وشظايا الصخور الرسوبية ، والغلوكونيت . يوجد الغلوكونيت أيضًا في العديد من أحجار الطمي والحجر الرملي، ويُضفي عليها لونًا أخضر. ويزداد حجم طفل برايت أنجل تدريجيًا نحو قاعدته، مع ازدياد تواتر طبقات الحجر الرملي، حتى يتحول تدريجيًا إلى حجر تابيتس الرملي. ^{[ 2 ] [ 4 ] [ 7 ]}

تُظهر صخور الطمي والحجر الرملي في تكوين برايت أنجل شيل بنى رسوبية في جميع أنحاء جراند كانيون. تشمل هذه البنى الرسوبية طبقات أفقية، وتطبقًا متقاطعًا مسطحًا يتراوح حجمه من صغير إلى كبير، بالإضافة إلى طبقات متموجة وعدسية الشكل. أما صخور الحجر الرملي الخشنة الحبيبات والمتكتلة المعزولة، فهي عادةً ما تكون عديمة البنية وذات طبقات غير منتظمة، وتستقر فوق سطح مُعرَّض للتآكل الموضعي. ^{[ 2 ] [ 4 ] [ 7 ]}

في جراند كانيون، يتراوح سمك طبقة برايت أنجل شيل عمومًا بين 110 و150 مترًا (360 إلى 490 قدمًا) . في غرب جراند كانيون، يتجاوز سمكها 140 مترًا (460 قدمًا) ، ويتناقص تدريجيًا شرقًا ليصل إلى حوالي 82 مترًا (269 قدمًا) فقط في توروياب بوسط الوادي. ويبلغ سمكها 100 متر (330 قدمًا) في وادي برايت أنجل. ويُعزى هذا التباين في سمكها بشكل رئيسي إلى التداخل المعقد بين برايت أنجل شيل وحجر مواف الجيري الذي يعلوها. جنوب جراند كانيون، ينخفض ​​سمكها إلى بضعة أقدام فقط في جبال جونيبر شمال بريسكوت، أريزونا. ^{[ 2 ] [ 4 ] [ 7 ]}        

يُعدّ تكوين برايت آنجل شيل، الواقع ضمن جراند كانيون، أغنى التكوينات الخمسة التي تُشكّل مجموعة تونتو بالأحافير. فهو يحتوي على مجموعة متنوعة من أحافير الجسم، كما أنه غنيٌّ بآثار الأحافير . وبشكل عام، بالمقارنة مع تكوينات العصر الكامبري الأوسط الأخرى في المنطقة، فإن أحافير الجسم في برايت آنجل شيل مجزأة ونادرة. ورغم أنه يُعتبر فقيراً نسبياً من حيث أحافير الجسم على مستوى المنطقة، إلا أن بعض طبقاته قد تكون غنية بأحافير الجسم الكاملة. وتُضاهي إنتاجية بعض طبقات برايت آنجل شيل العديد من تكوينات العصر الكامبري الأخرى في منطقتي الحوض العظيم وجبال روكي. وقد أسفر تكوين برايت آنجل شيل عن اكتشاف ما لا يقل عن 15 نوعاً من ثلاثيات الفصوص ، وأربعة أجناس من عضديات الأرجل . إضافةً إلى ذلك، تم العثور فيه على جنس واحد من الهيوليثات ، وأربعة أجناس من مفصليات الأرجل البحرية المحتملة ، ونوعين من الإيوكرينويدات . ^{[ 10 ]}

تتألف الأحافير الأثرية الموجودة في تكوين برايت أنجل شيل من آثار ومسارات مفصليات الأرجل، وجحور ديدان ، وهياكل سكنية. وقد تم تحديد بعضها على مستوى الجنس والنوع الأثري . بالإضافة إلى ذلك، عُثر على هياكل متجعدة داخل تكوين برايت أنجل شيل في منطقة سومنر بوت . وهي تُصنف على أنها هياكل رسوبية ناتجة عن نشاط ميكروبي. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

إضافةً إلى أحافير أجسام الحيوانات متعددة الخلايا المتحجرة المذكورة أعلاه، عُثر في تكوين برايت أنجل الصخري على أحافير صغيرة الحجم، تتراوح أحجامها بين الدقيقة والمتوسطة، ذات جدران عضوية، وغير متحجرة بيولوجيًا . استُخرجت هذه الأحافير من عينات من الصخر الزيتي الأخضر الرمادي، ذي الطبقات الدقيقة، والقابل للتشقق، والمياكي المعتدل، من الطبقات السفلى والوسطى من تكوين برايت أنجل الصخري، باستخدام حمض الهيدروفلوريك . تتكون هذه الأحافير الكربونية الصغيرة من بقايا طحالب محتملة ، وبكتيريا زرقاء ، وقشريات ، ورخويات ، وحيوانات بريابوليد (تُسمى كرايتدراكو ) ذات أسنان معقدة خيطية الشكل. ^{[ 13 ]}

في البداية، اعتُبرت تكوينات برايت أنجل شيل، استنادًا إلى وجود الغلوكونيت، متراكمةً في الجزء العميق من الجرف القاري. ^{[ 7 ]} لاحقًا، يُفسَّر تكوين برايت أنجل شيل عادةً على أنه وحدة جرف قاري بحري ضحل، وتُفسَّر طبقاته المختلفة على أنها ناتجة عن عمليات تقدم وتراجع بحري طفيفة. ^{[ 2 ]} مع ذلك، فُسِّرت أجزاء منه مؤخرًا على أنها تشمل بيئات مصبات الأنهار والمسطحات المدية المتأثرة بالعواصف. يستند هذا التفسير إلى نوع التطبق المتقاطع في الأحجار الرملية ووجود طبقات غير متجانسة متموجة أو عدسية الشكل، وكلاهما يشير إلى بيئة مد وجزر متغيرة. ^{[ 4 ] [ 11 ]} أخيرًا، يُعتبر غياب الأكريتارخ في الصخور الطينية، وهي الصخور السائدة في التكوين، دليلًا على الحد الأدنى من التأثير البحري أثناء ترسبها. ^{[ 12 ]} من المرجح أن تمثل طبقات الصخر الزيتي المعزولة داخل تكوين برايت أنجل، والتي تحتوي على أحافير متنوعة ومحفوظة جيدًا من ثلاثيات الفصوص، وذراعيات الأرجل، وغيرها من الأحافير، فترات ترسب على الجرف القاري الضحل خلال فترات ارتفاع مستويات سطح البحر النسبية في منطقة جراند كانيون. ^{[ 10 ]}

في عام ١٩٤٥، استخدم إي دي ماكي وسي إي ريسر ^{[ ٧ ]} تجمعات أحافير الترايلوبيت لتحديد عمر تكوين برايت أنجل شيل. وقد فسّرا التسلسل الطبقي الحيوي للترايلوبيت على أنه يعبر خطوطًا زمنية ويصبح أصغر عمرًا باتجاه الشرق. ووفقًا لتفسيرهما، فإن قاعدة تكوين برايت أنجل شيل وثلثه السفلي يعودان إلى أواخر العصر الكامبري المبكر، بينما في الجزء الشرقي من الوادي، تعود قاعدته وسمكه بالكامل إلى العصر الكامبري الأوسط. ^{[ ٢ ]} في عام ٢٠١٨، وجد ك. كارلستروم وآخرون ^{[ ١٤ ]} أن حجر تابيتس الرملي أحدث مما كان يُعتقد سابقًا، ولا يصبح أصغر عمرًا باتجاه الشرق. ونتيجة لذلك، يقع تكوين برايت أنجل شيل بالكامل في العصر الكامبري الأوسط. ^{[ ١ ] [ ١١ ]}

مواقع برايت أنجل شيل

صورة بعيدة نسبياً لمعبد إيزيس (النتوء المجاور هو نقطة تيو، من الحافة الشمالية)

يمكن رؤية التسلسل الكامل لمجموعة تونتو المكونة من 3 وحدات فوق نهر كولورادو (الجانب المتقاطع مع الوادي المؤدي إلى وادي جرانيت جورج).

(من نقطة كومو) - طبقات سوباي الحمراء المنحدرة فوق منحدرات الحجر الجيري ريدوول والمنصات الأفقية على الحجر الجيري موآف على منحدرات (بيضاء) مخضرة من طفلة برايت أنجل

يسهل التعرف على وحدات مجموعة تونتو وتكوين برايت أنجل شيل الملون كسلسلة جيولوجية أسفل المنحدرات العالية لحجر ريدوول الجيري (يقع ريدوول فوق منحدر قصير مقاوم من حجر موآف الجيري)؛ كما يمكن رؤية مجموعة تونتو بسهولة بجانب وادي جرانيت لنهر كولورادو وصخور فيشنو الأساسية.

• جيولوجيا منطقة جراند كانيون
• قائمة الوحدات الطبقية الحاملة للأحافير في ولاية أريزونا
• علم الأحياء القديمة في أريزونا

• بلاكي، رون وواين راني، المناظر الطبيعية القديمة لهضبة كولورادو، جمعية جراند كانيون (الناشر)، 2008، 176 صفحة، رقم ISBN 978-1934656037
• براندريس، م. (2004) عدم التوافق الزاوي بين صخور حقبة البروتيروزويك والكامبري، جراند كانيون، أريزونا. مكتبة الصور الرقمية لعلوم الأرض GeoDIL ، جامعة نورث داكوتا، جراند فوركس، نورث داكوتا.
• ماثيس، أ.، و سي. بومان (2007) العصر العظيم للصخور: الأعمار العددية للصخور المكشوفة داخل جراند كانيون ، حديقة جراند كانيون الوطنية، أريزونا ، خدمة المتنزهات الوطنية، حديقة جراند كانيون الوطنية، أريزونا.
• Share, J. (2102a) عدم التوافق العظيم في جراند كانيون والفترة الزمنية المتأخرة من العصر البروتيروزوي-الكامبري: الجزء الأول - تعريفه.
• Share, J. (2102a) The Great Unconformity and the Late Proterozoic-Cambrian Time Interval: Part II - Trafing of Rodinia and the “Snowball Earth” gelacations that was following.
• تيمونز، إم كيه كارلستروم، وسي. ديلر (1999) مجموعة جراند كانيون الفائقة: ستة عدم توافقات تُشكّل عدم توافق واحد عظيم: سجل لتجميع وتفكك قارة عظمى . مجلة بوتمن الفصلية. المجلد 12، العدد 1 ، الصفحات  29-32.
• تيمونز، إس إس (2003) تعلم قراءة صفحات كتاب (دليل تدريب جيولوجيا جراند كانيون) ، خدمة المتنزهات الوطنية، منتزه جراند كانيون الوطني، أريزونا.