El basalto de Cárdenas , también conocido como lava de Cárdenas o lavas de Cárdenas , es una formación rocosa que aflora en un área de aproximadamente 310 km2 ( 120 mi2 ) en el este del Gran Cañón , condado de Coconino, Arizona . La parte inferior del basalto de Cárdenas forma pendientes de talud granular . Su parte superior forma acantilados bajos casi continuos que son paralelos al curso general del río Colorado . La exposición más completa, de fácil acceso y fácil de estudiar del basalto de Cárdenas se encuentra en el cañón de Basalt. Esta es también su localidad tipo . [3] [4]
El basalto de Cárdenas es parte del Grupo Unkar . El Grupo Unkar tiene un espesor de entre 1.600 y 2.200 m (5.200 y 7.200 pies) y está compuesto, en orden ascendente, por la Formación Bass , la Esquisto Hakatai , la Cuarcita Shinumo , la Formación Dox y el Basalto de Cárdenas. En orden ascendente, el Basalto de Cárdenas está cubierto por la Formación Nankoweap , de entre 113 y 150 m (371 y 492 pies) de espesor; el Grupo Chuar , de unos 1.900 m (6.200 pies) de espesor; y la Formación Sixtymile , de unos 60 m (200 pies) de espesor. El Supergrupo del Gran Cañón , del cual el Grupo Unkar es la parte más baja, se superpone a granitos , gneises , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que componen las Rocas del Basamento Vishnu . [3] [5] [6]
El basalto de Cárdenas también se ha denominado Formación Rama . Sin embargo, este nombre, que originalmente se aplicaba a los diques y umbrales que intruían los estratos subyacentes al basalto de Cárdenas, ha sido abandonado formalmente en la literatura geológica. [3] [4]
El basalto de Cárdenas tiene un espesor de aproximadamente 300 m (980 pies) y se divide típicamente en unidades inferior y superior. La unidad inferior tiene un espesor de entre 75 y 90 m (246 a 295 pies) y forma pendientes bajas cubiertas de talud. Consiste en lechos intercalados, delgados y discontinuos de basalto , hialoclastita y arenisca . Dentro de la parte inferior del basalto de Cárdenas, las lavas basálticas están muy fracturadas y se meteorizan hasta formar escombros de aproximadamente 10 a 30 cm (3,9 a 11,8 pulgadas) de diámetro. La lava dentro de esta unidad consiste en flujos de lava pahoehoe de basalto rico en olivino . Dentro de la parte inferior del basalto de Cárdenas, la lava está muy alterada y podría haber sido vítrea en algún momento. Cerca de la parte superior de la unidad inferior, el basalto es más masivo y está menos alterado. La hialoclastita está muy alterada y contiene clorita secundaria , epidota , talco y zeolitas . Aunque esta unidad está muy alterada y meteorizada, se conservan muchas de las características primarias. Los lechos de arenisca delgados y discontinuos están intercalados con flujos de lava y hialoclastita. Las areniscas de color marrón, granate y púrpura consisten en cuarzo y feldespato texturalmente inmaduros, con estratificación plana y mal clasificados en una matriz de mica y arcilla . Los granos más gruesos varían de arena mediana a limo. [3] [4] [7] [8]
La unidad superior del basalto de Cárdenas es una serie de flujos de lava basálticos y andesíticos que forman acantilados y que están intercalados con lechos de brecha , arenisca y lapillita. Tiene unos 200 m (660 pies) de espesor y contiene de cuatro a seis flujos de lava prominentes que varían en composición desde toleíta de cuarzo hasta andesita toleítica ( islandita ). Algunos de los flujos de lava tienen articulaciones en abanico, texturas viscosas y porfídicas a afaníticas y vesiculares . Las areniscas dentro de la parte superior del basalto de Cárdenas contienen fragmentos erosionados de lava y han sido horneadas por flujos de lava suprayacentes. El lecho de lapillita tiene un espesor que varía de unos pocos metros a varias decenas de metros y consta de lapilli escoriáceo , bloques volcánicos y bombas volcánicas . [3] [4] [7] [8]
Los diques y umbrales basálticos y andesíticos que se encuentran dentro de los estratos subyacentes al basalto de Cárdenas son similares en mineralogía y química a las rocas volcánicas de Cárdenas. Esto sugiere que estas rocas intrusivas y extrusivas son coetáneas y comparten una fuente común. Los umbrales varían en espesor desde unas pocas decenas de metros hasta 300 m. Los diques suelen ser mucho más delgados y localmente siguen planos de falla . [4] [7]
El contacto basal del Basalto de Cárdenas con la Formación Dox subyacente es suave, plano, paralelo a la estratificación y localmente interdigitado. En algunos lugares, las areniscas de la Formación Dox tienen pequeños pliegues y convoluciones que son indicativos de una deformación de sedimentos blandos . Además, en algunos lugares, los 60 cm (2,0 pies) superiores de la Formación Dox están ligeramente cocidos. Un flujo de lava delgado ocurre dentro de la parte más superior de la Formación Dox. Por lo tanto, el contacto entre las Lavas de Cárdenas y la Formación Dox es conformable e interdigitado. Esto indica que las arenas todavía se estaban depositando cuando estallaron las primeras lavas y que la deposición ocurrió durante la transición de la acumulación de la Formación Dox al Basalto de Cárdenas. [3] [4] [9]
El contacto entre el basalto de Cárdenas y la formación Nankoweap suprayacente es una superficie de erosión que es una discordancia o incluso una discordancia angular leve . A nivel local, el contacto es una superficie de erosión de bajo relieve asociada con una delgada zona de meteorización desarrollada en las lavas del basalto de Cárdenas. A lo largo de la longitud del afloramiento de esta discordancia, corta hasta 100 m (330 pies) hacia abajo en el basalto de Cárdenas. La parte más baja de la formación Nankoweap consiste en un conglomerado basal que se compone principalmente de grava derivada del basalto de Cárdenas. [3] [4]
El contacto entre la arenisca Tapeats y el basalto Cardenas y el resto del Grupo Unkar plegado y fallado es una discordancia angular prominente . La erosión diferencial del Grupo Unkar dejó capas resistentes del basalto Cardenas y la cuarcita Shinumo como altos topográficos, antiguos monadnocks , que ahora están enterrados por areniscas, lutitas y conglomerados del Grupo Tonto . Estos monadnocks sirvieron localmente como fuentes de sedimentos de grano grueso durante la transgresión marina que depositó la arenisca Tapeats y otros miembros del Grupo Tonto . [3]
No se han reportado fósiles de los sedimentos intercalados dentro del Basalto de Cárdenas. [3] [4] [9]
Los flujos de lava del Basalto de Cárdenas representan la erupción subaérea de magma basáltico y andesítico . Las areniscas y las hialoclastitas intercaladas proporcionan evidencia de que estas erupciones ocurrieron en ambientes costeros húmedos como deltas de ríos o planicies de marea . La tosquedad de las lapillitas en la unidad superior indica que los respiraderos volcánicos de los que brotó este material estaban cerca de los afloramientos actuales. El carácter de las unidades de flujo individuales sugiere que los estratos volcánicos se acumularon a un ritmo ligeramente mayor que el hundimiento de la cuenca. [3] [4]
Los geólogos han intentado datar el basalto de Cárdenas durante muchos años. Basándose en otros criterios geológicos, los geólogos han descubierto que las fechas, que van desde hace 700 a 1.000 millones de años, obtenidas para la edad del basalto de Cárdenas y la edad superior del Grupo Unkar eran demasiado jóvenes y algo estaba claramente perturbando la sistemática de datación. La interpretación actual es que la deposición del Grupo Chuar suprayacente en un entorno marino alteró el sistema radiométrico de potasio-argón (K-Ar). Aparentemente, los fluidos asociados con la deposición del Grupo Chuar han alterado el basalto de Cárdenas más antiguo, han degradado parcialmente los minerales y, por lo tanto, han alterado la sistemática de K-Ar. Utilizando técnicas y enfoques de datación más nuevos que no estaban disponibles para los geólogos anteriores, se ha vuelto a datar el basalto de Cárdenas y los umbrales intrusivos. Los nuevos datos adquiridos utilizando técnicas y enfoques de datación más nuevos indican que el basalto de Cárdenas entró en erupción hace unos 1.104 millones de años. Esta fecha marca el final del tiempo de Unkar . [7] [9]
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El sendero Tanner Trail , desde la región del mirador del desierto hasta el río Colorado, tiene vistas al norte del río Colorado y de Lava Butte, que está hecho de basalto de Cárdenas y es uno de los antiguos picos topográficos ( monadnocks ) y se encuentra directamente al norte. Temple Butte, las Palisades del desierto, está en el borde este, a la derecha (este) de Lava Butte. Los cerros se encuentran en la orilla oeste del río Colorado mientras fluye hacia el sur en el lado este y sureste de la meseta Kaibab (Cabo Real en la meseta Walhalla). El río Colorado gira inmediatamente hacia el oeste aquí para pronto ingresar a la región de Granite Gorge (East Inner Gorge), que está formada por las rocas del basamento Vishnu. [10] [11]
