Формация Каптурин | |
---|---|
Стратиграфический диапазон : средний плейстоцен, | |
Тип | Геологическое образование |
Единица измерения | Последовательность холмов Туген |
Подразделения | См. стратиграфию |
Лежит в основе | Формирование Коквоб (Лобой) |
Оверлеи | Формация Шемерон |
Толщина | ~125 м |
Литология | |
Начальный | Ил, гравий |
Другой | Базальт, туф, трахит, конгломерат, туф |
Расположение | |
Расположение | Великая рифтовая долина, Кения |
Координаты | 0°19′с.ш. 35°35′в.д. / 0,31°с.ш. 35,58°в.д. / 0,31; 35,58 |
Степень | ~150 км 2 |
Формация Каптурин представляет собой серию среднеплейстоценовых отложений, связанных с Восточно-Африканской рифтовой долиной . Часть Восточно-Африканской рифтовой системы , она также является важным археологическим памятником для изучения ранних людей, которые населяли эту территорию и оставили после себя каменные орудия и кости животных. Она выходит на поверхность в Кении к западу от озера Богория и к северо-западу от озера Баринго в Кенийской рифтовой долине , выходя на поверхность на площади 150 км 2 (58 кв. миль). [1] Она также выходит на поверхность в частях холмов Туген дальше на восток. [2] ~125 метров (410 футов) осадка, которые составляют формацию Каптурин, представляют более 600 000 лет истории осадконакопления . [1] [3] Обломочные отложения , туфы и карбонатные пласты в Каптурине дают информацию о прошлых реках и озерах. Кроме того, интеркалированные туфы и экструзивные магматические породы , связанные с вулканической активностью Рифтовой долины, позволили провести множественные исследования датирования аргоном-аргоном . Высокое разрешение датирования позволяет проводить археологические исследования, касающиеся изменения поведения гомининов . Формация Каптурин использовалась для изучения перехода от ашеля к среднему каменному веку . [4]
Каптурин находится на дне бассейна полуграбена , который образует Кенийский рифт. Это один из двух полуграбенов в восточной части Восточно-Африканской рифтовой долины. Из-за близлежащих нормальных разломов, простирающихся с севера на юг , которые образуют этот полуграбен, Каптурин и другие осадочные формации находятся на блоке разлома, обращенном на запад. Формация содержит озерные , речные и вулканические породы (в частности, базальты и трахиты ). Как правило, в формации преобладают обломочные отложения, но свидетельства вулканической активности из туфов и пород, представляющих собой потоки лавы, встречаются повсюду. [2] [3] [5] [6]
Каптурин несогласно залегает над формацией Шемерон, датируемой примерно 1,57 миллиона лет назад . Основная часть формации Каптурин датируется средним плейстоценом на основе ископаемых свидетельств. [2] [5] Идеализированная стратиграфическая характеристика делит формацию на пять членов , перечисленных здесь в порядке убывания с их геологическими сокращениями и вкрапленными туфами и потоками лавы (также в порядке убывания). [1]
K5) Верхние илы и гравий
K4) Слоистый туф
K3) Средние илы и гравий
* Серый туф
* Верхний базальт Касурейна
K2) Пемзовый туф
K1) Нижние илы и гравий
* Нижний базальт Касурейна
Формация Коквоб (также называемая формацией Лобой) несогласно залегает над Каптурином, с осадками голоценового или позднеплейстоценового возраста. Эти осадки представляют современную эрозионную активность и осадконакопление. Стратиграфически, крупный эпизод сброса разделяет Каптурин и Коквоб. [1] [7] Датировка членов формации Каптурин описана в следующем разделе. Локализованные сбросы обычны для этого обнажения, и стратиграфия, описанная здесь, не является репрезентативной для каждого обнажения Каптурина. [5]
В качестве нижней границы возраста Каптурина, формация Чемерон была датирована 1,57 миллиона лет назад по калий-аргоновому датированию базальтовых пород. Однако самая последняя радиометрическая дата для самых старых членов Каптурина составляет ~610 000 лет. [1] Другие радиометрические даты и палеомагнитная геохронология туфов также предполагают, что Каптурину менее 700 000 лет. [2] [3] Таким образом, несогласие между Чемероном и Каптурином, вероятно, представляет собой значительный пробел в геологической летописи. Большинство радиометрических датировок в Каптурине являются датировками аргон-аргон из туфов (описанных ниже), верхних (отложенных 537 000–567 000 лет назад) и нижних базальтов Касурейна (отложенных 650 000–570 000 лет назад), а также трахита (отложенного 542 000–548 000 лет назад). [1] [8]
Каптурин сохраняет информацию о вулканических извержениях в консолидированном пепле, туфе. Хотя отложения туфа различаются в зависимости от местоположения выхода на поверхность, и в членах, в первую очередь классифицируемых как ил или гравий, есть более мелкие туфовые пласты, [8] в пределах Каптурина есть три хорошо изученных туфовых отложения.
Самым старым является месторождение пемзового туфа. Первоначально его возраст был датирован 600 000–800 000 лет назад с помощью радиометрического датирования санидина в слое, однако палеомагнитные данные указывают на то, что слой отложился до 700 000 лет назад. [2] [3] Более поздние методы датирования аргон-аргон предполагают, что возраст этого туфа составляет 542 000–548 000 лет. [1] [8]
Серый туф, возраст которого составляет 500 000–518 000 лет, отложился значительно позже пемзового туфа. Он следует за отложениями озерных осадков и базальтов. Примечательно, что в некоторых выходах пластов формации Каптурин серый туф залегает над останками гоминидов, что делает его важным слоем для относительного датирования. Кроме того, серый туф залегает под археологическими памятниками с доказательствами переходов индустрии орудий. [1] [8]
Слоистый туф содержит орудия труда из среднего каменного века и ашельской индустрии орудий. Вместе с серым туфом датирование аргон-аргон охватывает несколько участков, связанных с деятельностью гомининов примерно в то время, когда эволюционировал Homo Sapiens . Он состоит из трех геохимически различных мафических туфов, определяемых как нижние, верхние и эволюционировавшие туфы на основе содержания в них оксида магния и перечисленных здесь от самых старых к самым молодым, стратиграфически. Кроме того, в слоистом туфе есть еще два кислых туфа, туф Коимолот (между верхними и эволюционировавшими базальтовыми туфами) и пемзовый трахитовый туф (залегающий над эволюционировавшим базальтовым туфом). Только последний был радиометрически датирован из-за высокого содержания санидина для датирования аргон-аргон, с широким диапазоном дат отложений от ~233 000 до 296 000 лет. Тем не менее, тот факт, что под слоем пемзо-трахитового туфа были найдены орудия среднего каменного века, подтверждает появление этой индустрии в этом регионе Африки раньше, чем в любом другом месте. Подробная хронология слоя слоистого туфа также позволяет глубоко рассмотреть постепенный переход от ашельского к среднему каменному веку (см. Археология: Производство инструментов). [1] [8]
Геологические свидетельства в Каптурине показывают динамическую пресноводную среду в этой области в среднем плейстоцене. Грубослойные конгломераты фиксируют свидетельства внезапных наводнений, а слоистость туфа может представлять собой падение пепла в озерную среду, создающее тонкие, хорошо выраженные слои. [2]
Подробные доказательства изменения окружающей среды видны в серии из трех слоев карбоната туфа , охватывающих 1–2 метра (3 фута 3 дюйма – 6 футов 7 дюймов) в средних солях и гравиях под верхним базальтом Касурейн в обнажениях озера Баринго-Каптурин. Вместе они представляют собой изменения пресноводной среды, которые произошли в бассейне ~500 000 лет назад. Осадок под карбонатами указывает на речную среду, тогда как осадок над серией представляет собой озерную среду. [9]
Первый из трех слоев карбоната туфа представляет собой мелководную озерную среду, питаемую грунтовыми водами через трещиноватые породы, о чем свидетельствует их высокое содержание магния и интерпретация высокой температуры воды через изотопы кислорода . Последующие карбонатные слои представляют собой более глубокие, открытые озерные среды. Ископаемые свидетельства и связанные с ними повышенные уровни стронция во 2-м и 3-м карбонатных слоях показывают, как более поздние озера поддерживали больше жизни и имели постоянный источник пресной воды. Это мог быть источник источника либо в горах Туген на востоке, либо палеоклиматическое изменение, приведшее к увеличению количества осадков, согласно современным гипотезам.
Наконец, каждый из трех слоев туфа, снизу вверх, прогрессирует от губчатой текстуры до плотной кристаллической шапки. Каждый слой туфа также перекрыт либо тонким слоем глины , либо палеосолью . Наряду с тяжелой сигнатурой изотопа кислорода в палеосолях, которая предполагает высокое испарение, это изменение текстуры указывает на циклические изменения уровня воды. На своем максимуме озеро покрывало около 1 км 2 (0,39 кв. миль). [9]
Хотя изменение окружающей среды могло повлиять на ранние перемещения гомининов и эксплуатацию ресурсов, необходимы дополнительные исследования, чтобы понять взаимосвязь между уровнем воды, доступностью ресурсов и активностью гомининов. [10]
Формация Каптурин содержит древнейшие свидетельства производства лезвий или многократного изготовления лезвий из одного более крупного каменного ядра , датируемые ~500 000 лет назад. Это на 150 000 лет старше самых ранних свидетельств производства лезвий в Европе. В частности, в обнажении формации Каптурин к западу от озера Баринго, Кения, археологи нашли орудия ашельской индустрии, характеризующиеся крупными режущими инструментами, такими как ручные топоры, в дополнение к отщеплению. [11] [12]
В отложениях возрастом более 285 000 лет ашельские орудия переслаиваются с тем, что считается технологией среднего каменного века (300–250 000 лет). Леваллуазская технология наконечников , которая обычно характеризуется как явление среднего каменного века, появляется среди ашельских орудий под верхним базальтовым туфом в пласте туфа Каптурина. Леваллуазские отщепы также появляются под этим туфом в преобладающей ашельской «области ручного топора Лики». [6] Из этой перестратификации археологи делают вывод, что произошел постепенный переход от ашельской к технологии среднего каменного века, начавшийся примерно 280 000 лет назад. Во время и после перехода региональные различия между орудиями представляют собой еще более сложную картину. В частности, на участках, где они переслаиваются с ашельскими орудиями, леваллуазские наконечники и отщепы действительно сосуществуют. [1] [13] [10]
Технология среднего каменного века связана с анатомически современным Homo Sapiens. Постепенный переход и регионально дифференцированные орудия предполагают «длительный эволюционный процесс». [13] [14] Отход от давней ашельской индустрии может также быть связан с экологическими изменениями в среде пресноводных источников, которые существовали более 500 000 лет назад около современного озера Баринго. [10]
Аргон-аргоновое датирование вулканического пепла, покрывающего найденные там фрагменты охры , датирует то, что может представлять собой некоторые из самых ранних эстетических ощущений человека, 285 000 лет назад. Фрагменты охры, должно быть, были принесены на это место человеком и, возможно, использовались в качестве украшения для тела. [15]