Форма́ция Мо́ррисон () — совокупность верхнеюрских осадочных пород на западе США, являющаяся самым богатым источником ископаемых динозавров в Северной Америке. В состав формации входят аргиллит, песчаник, алеврит и известняк, окрашенные в светло-серый, зеленовато-серый либо красный цвет. Большинство окаменелостей встречается в пластах зелёного алеврита и нижних песчаниках, а также в долинах реликтовых рек и пойм юрского периода.
Центр формации находится в Вайоминге и Колорадо, с выходами на поверхность в Монтане, Северной и Южной Дакоте, Небраске, Канзасе и граничащих с ними районах Оклахомы, Техаса, Нью-Мексико, Аризоны, Юты и Айдахо. Сходные по возрасту и структуре слои осадочных пород под другими названиями описаны в Канаде.
Формация охватывает площадь около , при этом лишь незначительная её часть выходит на поверхность и доступна для изучения специалистами. К востоку от выходов осадочных пород на поверхность более 75 % формации покрыто прериями, к западу палеогеографическая протяжённость частично повреждена процессами горообразования Скалистых гор.
Формация получила своё название в честь местечка (штат Колорадо), где в 1877 году обнаружил ископаемые остатки древних рептилий. В том же году формация стала центром «костяных войн» — скандального соперничества палеонтологов Отниела Чарльза Марша и Эдварда Копа, занимавшихся коллекционированием окаменелостей. В Колорадо, Нью-Мексико и Юте формация Моррисон стала основным источником добычи урановой руды.
Геологическая история Методом радиометрического датирования был выявлен возраст формации: 156,3 ± 2 млн лет в основании и 146,8 ± 1 млн лет в верхней части, что соответствует временному интервалу между началом кимериджа и ранним титоном поздней юры. По возрасту формация близка к формациям Зольнхофен в Германии, в Танзании и в Португалии, причём в двух последних случаях отмечена идентичная либо близкородственная фауна.
Во времена ранней юры суперконтинент Пангея находился на раннем этапе своего распада. Вследствие сухого климата большая часть будущего плато Колорадо, где впоследствии сформировалась формация Моррисон, была покрыта песчаными дюнами (барханами); к настоящему времени их следы сохранились в оранжевых скалах . В средней юре часть территории была затоплена наступающими с севера и северо-запада мелководными морскими проливами, отложения которых сформировали формации , и .
Ко времени формирования описываемой формации океан уже отступил и область современного Горного Запада представляла собой низменную равнину, с запада и юго-запада окаймлённую чередой невысоких гор. Часть суши, составившая основу будущего североамериканского континента, дрейфовала в северном направлении, область формации находилась примерно между 30° и 40° северной широты, в пойменной котловине между возвышенностями, расположенными непосредственно на западе — юго-западе (нагорья Севьер и Моголлон, и ) и далеко на востоке (Аппалачи). Широкая полоса гор на западе, по всей видимости, препятствовала движению воздушных масс, и по этой причине климат в данной области был по большей части полузасушливым, сходный с саванным. Недостаток атмосферных осадков компенсировали реки и грунтовые воды, в низменных местах образовывавшие множество небольших заболоченных озёр. Сезонные дожди могли приносить ветра с юго-востока, со стороны предшественника Мексиканского залива.
На северной периферии формации — на территории современного штата Монтана к северу от Грейт-Фолс, где находилось побережье древнего моря , обнаружены большие залежи угля, что свидетельствует о влажном климате с обилием болот и пышной растительности. Напротив, в юго-западной части формации отмечены эоловые, или выветренные, песчаники, что указывает на то, что это место было гораздо более засушливым — пустынным, с песчаными дюнами.
Стратиграфические подразделения Формация по своему составу неоднородна: соотношение и порядок ярко-красных, зелёных и серых аргиллитов, серых известняков, мелкозернистых и гравийных песчаников, других пород заметно отличаются в различных районах. Варьирует и толщина пластов: от менее 30 до 300 м. На основании этих отличий формацию разделяют на несколько подразделений, каждое из которых состоит из одной или нескольких отличительных фаций (типов пород, представляющих определённые среды). Основными из этих подразделений считаются пачки Тидуэлл, Солт-Уош и Браши-Бэйсин. Часть перечисленных ниже пачек считаются общепризнанными, принадлежность к формации других оспаривается отдельными группами геологов.
Тидуэлл (; Аризона, Колорадо, Нью-Мексико, Юта) — базальная часть формации в западной и северной части плато Колорадо, в котловинах и , поверх формации оксфорда . Состоит преимущественно из красных и серых алевритов, серых и светло-коричневых песчаников, серого известняка и некоторого количества белого гипса. Породы сформировались из отложений ила пересыхающих озёр, эоловых дюн, широких конусов выноса. Обычная толщина пласта от 8 до 23 м, при этом в долинах древних рек может быть больше.
Солт-Уош (; Колорадо, Юта) — аллювиальные песчаники желтовато-коричневого либо белёсого цвета в сочетании с конгломератами. Песчаники, как правило, средне- или крупнозернистые. Под воздействием марганцевых и глинистых минералов, оставленных на поверхности породы бактериями, они нередко приобретают так называемый пустынный загар, окрашиваясь в коричневый либо чёрный цвет. Между слоями песчаников залегают более тонкие слои красных, зелёных и серых аргиллитов с небольшими прожилками алевритов. На большей части плато Колорадо Солт-Уош занимает около половины толщины формации в нижней, базальной её части. Наибольшей толщины, до 122 м, пачка достигает на юге Юты. С 1947 по 1982 год в пределах Солт-Уоша добывали уран и ванадий.
Браши-Бэйсин (; Аризона, Колорадо, Нью-Мексико, Юта) находится выше Солт-Уош и состоит из тех же компонентов, однако содержание аргиллита в нём значительно выше, местами до 50 % объёма. Последний может быть окрашен в красный, фиолетовый, бордовый, серо-зелёный, зелёный и различные оттенки серого цвета. В свою очередь, аргиллит по большей части состоит из бентонита — видоизменённого вулканического пепла, образовавшегося в результате кислых пеплопадов. Входящий в состав бентонита глинистый минерал монтмориллонит имеет свойство поглощать воду и по этой причине в сырую погоду порода разбухает, приобретая текстуру попкорна. Помимо песчаников (аналогичных по составу с песчаниками Солт-Уош, но с большим содержанием пепла) и аргиллита изредка встречаются тонкие слои серого известняка. Толщина пласта в среднем составляет около 91 м, в бассейне реки Сан-Хуан достигает 165 м. Породы образовывались в руслах извилистых рек и периодически пересыхающих озёрах, наполняемых грунтовыми водами и паводками.
Песчаник Блафф (; Аризона, Колорадо, Нью-Мексико, Юта) содержит рыхлые, желтовато-серые или белёсые песчаники. Состоит из хорошо отсортированных, очень мелких и окатанных зёрен кварца с небольшим количеством полевого шпата, разноцветного кремния и тёмных акцессорных минералов. Хорошо окатанные зерна от средних до крупных либо рассеяны по всей пачке, либо концентрируются вдоль косо направленных прослоек. Песчаник лучше всего обнажается около города (штат Юта), где он достигает толщины 92 м. Предполагается, что песчаник отложился в эоловых условиях на возвышенности на краю дюнного поля. Водные потоки обходили этот участок стороной, что отражается в отсутствии окаменелостей позвоночных животных. Фифтимайл (; Юта) ограничена южной частью штата Юта и заметнее всего представлена к югу от города . Сложена переслаивающимися песчаниками и аргиллитами с минимальным содержанием конгломератов. Местами является самой верхней пачкой и контактирует с . Рекапчер (; Аризона, Колорадо, Нью-Мексико, Юта) ограничена бассейном реки Сан-Хуан на северо-западе Нью-Мексико и прилегающими районами Аризоны, Колорадо и Юты. Породы, обнажённые в этой пачке, представляют собой смесь переслаивающихся песчаников, алевритов, известняков и аргиллитов, окрашенных в желтовато-коричневый, красновато-коричневый, зелёный или серый цвета.
Уэстуотер-Кэньон (; Аризона, Колорадо, Нью-Мексико, Юта) находится в основном в бассейне реки Сан-Хуан. Состоит из красновато-коричневых, мелко- и среднезернистых песчаников с прослойками красного и зелёного аргиллита, иногда с примесью конгломератов. Отложения формировались в условиях разветвлённых рек, богатых органическими веществами. Пачка является основным источником урановой руды в Моррисоне. Песчаник Джекпайл (; Юта) также находится в основном в бассейне реки Сан-Хуан на северо-западе Нью-Мексико, хотя отдельные пласты встречаются в разрезах к востоку от неё. Толщина до 91 м. Состоит из белёсого либо желтовато-коричневого, средне- и крупнозернистого, косослоистого песчаника с глинистой матрицей. Переслаивается с линзами пёстрых бентонитовых аргиллитов, окрашенных в различные оттенки от бледно-зелёного до красного. Отдельные авторы на основании анализа геохронологии обломочных цирконов полагают, что эта пачка может быть частью .
Песчаник Ункпапа (; Южная Дакота) встречается в основном в западной части Южной Дакоты в виде хорошо отсортированного, мелкозернистого песчаника, состоящего в основном из кварца с некоторыми включениями полевого шпата. В ранние годы осадконакопления Моррисон в этом районе существовало поле песчаных дюн, намытых ветром с территории современной западной Небраски, окружённое илами из озёр, рек и пойм. О наличии водоёмов со спокойной водой указывают тонкие слои серых известняков с остатками брюхоногих моллюсков. Источником песка могли быть поднятые элементы формации Сандэнс, чьи песчаные зерна были размыты и унесены ветром на север. Местами пачка перекрывается либо другими, основными пачками формации Моррисон.
Ралстон-Крик (; Колорадо) ранее считалась отдельной формацией. В 2010-х годах внесена в базальную группу формации Моррисон на востоке Колорадо. По-видимому, аналогична пачкам Тидуэлл и Солт-Уош. Переклассификация подтверждается более детальным изучением контактов и радиометрическим датированием. В ручье Ралстон-Крик присутствуют конгломераты, песчаники, гипсо-аргиллитовые и гипсо-песчано-аргиллитовые фации; пока неясно, имеет ли гипс морское или озёрное происхождение.
Окаменелости Хотя многие окаменелости формации Моррисон фрагментарны, их достаточно, чтобы составить хорошее представление о флоре и фауне бассейна Моррисон во времена кимериджа. В целом, климат был полузасушливым, похожим на саванный, но, поскольку покрытосеменных растений (в том числе трав и лиственных деревьев) ещё не было, растительный покров был совершенно иным. Хвойные деревья (араукариевые, подокарповые, кипарисовые, Cheirolepidiaceae), папоротники и саговники — доминирующие растения того времени — соседствовали с гинкго, полушниками и хвощами. Большая часть окаменелой растительности была околоводной, произрастающей в поймах рек и озёр. Там же обитали рыбы, лягушки, саламандры, ящерицы, крокодиломорфы, черепахи, птерозавры, ракообразные, улитки, двустворчатые моллюски (в том числе униониды) и маммалиаформы.
Динозавры, скорее всего, также придерживались водоёмов. Были обнаружены сотни окаменелостей таких динозавров, таких как аллозавр, цератозавр, торвозавр, камптозавр, орнитолестес, стегозавр (по крайней мере два вида) и близкородственный ему гесперозавр, ранние анкилозавриды и Gargoyleosaurus, а также широкий спектр завропод (четвероногих растительноядных динозавров). Известно, что по крайней мере некоторые из перечисленных животных гнездились в этом районе (в частности, были обнаружены эмбрионы камптозаврв). Есть основания полагать, что это была благоприятная среда для постоянного обитания, а не например промежуточная остановка мигрирующих популяций. При этом большая масса тела завропод интерпретируется как адаптация к миграции во время засухи.