Geochronologie van het Carboon

Voorkomen en verspreiding van Carboonafzettingen

De Mississippian wordt gekenmerkt door kalkstenen in ondiep water die zijn afgezet op brede planken die de meeste continentale interieurs bezetten, met name op het noordelijk halfrond. Troebele facies, diepwaterzandstenen en schalie-afzettingen die als onderzeese ventilatoren zijn afgezet door stromingen op de oceaanbodem, gevormd in diepere troggen (geosynclines) langs continentale randen. Terrigenous clastic facies (blootstellingen van sedimentair gesteente bestaande uit fragmenten van oudere rotsen), zoals zandsteen en leisteen, zijn in deze tijd slechter ontwikkeld en kolen zijn zeldzaam. Het zuidelijk halfrond behield een soortgelijk record van carbonaten totdat, tijdens het latere deel van de Mississippian, de omstandigheden met koud water de overhand hadden en de terrigene kliek de overhand kreeg.

De Pennsylvania-lagen van het noordelijk halfrond worden gekenmerkt door cyclothemische afzettingen die de afwisselende opmars en terugtrekking van ondiepe zeeën in continentale interieurs weerspiegelen. Deze wijdverspreide afzettingen omvatten zowel terrigene clastics als kalkstenen. Niet-mariene lagen werden typisch kolenbedden en de cyclothems in Pennsylvania bevatten het grootste deel van de wereld steenkoolreserves. Oceanische troggen bleven clastic facies ontvangen, met name turbidites (sedimentair gesteente gevormd door een troebelheidsstroom), en pulsen van bergopbouw begonnen de afzettingssequenties en hun dikte duidelijk te beïnvloeden. Op het zuidelijk halfrond waren glaciale afzettingen die de continentale ijstijd van de Gondwanan weerspiegelden veel voorkomend, hoewel in sommige gebieden afzettingen van terrigene clastics en zelfs kalkstenen aanwezig waren. Alle Gondwanan-lagen weerspiegelen koudwateromstandigheden.

Mississippian kalkstenen

Mississippian-kalkstenen bestaan ​​uit de niet-gearticuleerde overblijfselen van crinoïden. Na hun dood stapelden de platen van afzonderlijke crinoïden zich op als zandformaat sediment op de zeebodem om later te worden gecementeerd door calciumcarbonaat. Crinoïde fragmenten werden vaak herwerkt door stromingen en de bijbehorende afzettingen vertonen zowel dwarsliggend als rimpelmarkeringen. Afzettingen van crinoïdaal kalksteen die de 150 meter (500 voet) naderen, zijn niet ongebruikelijk met intervallen van het Mississippiaans tijdperk, vooral in Noord-Amerika, en ze worden geëxploiteerd als steengroeve. Naast de crinoïdale kalkstenen, werden ook oolitische kalkstenen en kalkmodderstenen gevormd in ondiep water mariene omgevingen van de Mississippian. Oolieten zijn concentrische bollen van calciumcarbonaat die op anorganische wijze zijn neergeslagen rond een kern. Ze werden afgezet op warme mariene plankranden die hoge golfenergie ontvingen, vergelijkbaar met het huidige Bahama-plateau en de noordelijke Rode Zee. Deze afzettingen vertonen ook kruisbeddingen en rimpelsporen als gevolg van hoogenergetische omstandigheden. Mengsels van oolieten en geschuurde fossiele fragmenten, vooral foraminiferen (pseudopod-gebruikende eencellige organismen beschermd door een test of schaal), komen veel voor in de Mississippiaanse lagen.

Kalkslijpstenen weerspiegelen rustige ondiepe wateromgevingen, zoals in Florida Bay en aan de westkant van Andros Island, Bahama's, die mogelijk zijn blootgesteld aan getijdenverandering. De carbonaatmodder werd geproduceerd tijdens de levenscyclus van groene algen, maar fossielen komen niet bijzonder vaak voor in deze lithologieën. Afzettingen van deze Mississippiaanse kalkstenen worden ook vaak gebruikt als steengroeven. In het bovenste gedeelte van de Mississippian worden mariene cycli ontwikkeld, die waarschijnlijk het begin van bergopbouw in de Appalachen in het oosten van Noord-Amerika weerspiegelen. Kwartszandstenen begonnen typisch elk van deze cycli terwijl de zeeën de continentale interieurs overschreden. Schalie is mogelijk de zandsteen opgevolgd en werd gevolgd door de ontwikkeling van kalksteen als gevolg van de klaring van het water en de vestiging van carbonaatproductie door dieren en planten.

Kalkstenen van de Mississippiaanse leeftijd worden meestal geassocieerd met lenzen en chert-bedden (siliciumdioxide). De oorsprong van dit akkoord is enigszins onzeker, maar het lijkt een primaire of secundaire oorsprong te weerspiegelen. Chert van beide oorsprong kan voorkomen binnen een enkele kalksteeneenheid, maar weerspiegelt verschillende tijden van verkoling. Primaire cherts vormden penecontemporaan (met kleine plooien en fouten) met afzetting van de kalkstenen in iets diepere waterinstellingen. Secundaire chert gevormd als een latere vervanging door grondwater, meestal met ondiepere waterafzettingen. Penecontemporane cherts zijn vaak donker gekleurd (vuursteen) en verstoren het beddengoed in plaats van het te volgen. Ze missen meestal fossielen. Later is het lichtgekleurd, volgt het beddengoed en is meestal fossielhoudend.

Diepere, intracontinentale bassins en diepe oceaantroggen (geosynclines) worden gekenmerkt door Mississippian terrigenous clastics afgezet als turbidites.