Bright Angel Shale es una de las cinco formaciones geológicas que comprenden el Grupo Tonto del Cámbrico . Esta y las otras formaciones del Grupo Tonto afloran en el Gran Cañón, Arizona, y partes del norte de Arizona , Arizona central, sureste de California , sur de Nevada y sureste de Utah . Bright Angel Shale consiste en lutitas y limolitas micáceas, fisibles, de color verde y marrón rojizo , fosilíferas localmente , con capas locales más gruesas de arenisca y caliza de color marrón a tostado . Su espesor varía de 57 a 450 pies (17 a 137 m). Por lo general, sus lutitas y areniscas de estratos delgados están intercaladas en ciclos de escala centimétrica. También exhiben abundantes estructuras sedimentarias que incluyen ondulaciones de corriente, oscilación e interferencia. Bright Angel Shale también desciende gradualmente hacia la arenisca Tapeats subyacente. También se intercala de manera compleja con la caliza Muav suprayacente. Estas características hacen que los contactos superior e inferior de Bright Angel Shale sean a menudo difíciles de definir. Por lo general, sus lutitas y areniscas de estratos delgados se erosionan formando pendientes verdes y marrón rojizas que se elevan desde la plataforma Tonto hasta los acantilados formados por calizas de la caliza Muav suprayacente y dolomías de la dolomía de la montaña Frenchman . [2] [4]
En 1875, GK Gilbert [5] reconoció que los estratos expuestos cerca del fondo de partes del Gran Cañón son similares a los conocidos en otras partes de Arizona como el Grupo Tonto . Basándose en esta similitud, asignó los estratos que forman la parte más baja de los estratos fanerozoicos en el Gran Cañón al Grupo Tonto . Sin designar localidades tipo formales , también subdividió el Grupo Tonto en tres subdivisiones, de la más joven a la más antigua, la caliza jaspeada , la pizarra Tonto y la arenisca Tonto . [5]
En 1914, L. F. Noble [3] renombró las subdivisiones de Gilbert del Grupo Tonto. Cambió el nombre de la arenisca de Tonto por el de arenisca Tapeats y el de la pizarra de Tonto por el de pizarra Bright Angel . Llamó a la pizarra Bright Angel por el nombre de Bright Angel Canyon porque en las paredes de este cañón esta formación está bien expuesta. [3]
Más tarde, en 1922, [6] LF Noble redefinió la piedra caliza jaspeada y la rebautizó como piedra caliza Muav . Según la definición de Noble, la piedra caliza Muav constaba de un conjunto superior de capas de dolomita y un conjunto inferior de capas de piedra caliza. [6] El conjunto inferior de capas de piedra caliza de Noble ahora se define como piedra caliza Muav y la dolomía de Frenchman Mountain ahora se define como el conjunto superior de capas de dolomita de Noble. [4]
ED McKee y CE Resser [7] conservaron en gran medida la nomenclatura de Noble. Sin embargo, subdividieron la pizarra Bright Angel en una serie de subdivisiones, miembros , en función de los estratos prominentes de piedra caliza y arenisca que contiene. Sin embargo, se ha descubierto que estos miembros son confusos e inútiles para comprender la estratigrafía de la pizarra Bright Angel y, por lo general, se ignoran y rara vez se utilizan en la literatura publicada. [8] [9]
En el Gran Cañón, la lutita Bright Angel es típicamente una mezcla heterogénea, a veces fosilífera , de lutitas intercaladas, lutitas, limolitas, areniscas de grano fino y lechos aislados de caliza. La litología dominante dentro de la lutita Bright Angel es la lutita verdosa que se compone principalmente de ilita y cantidades variables de clorita y caolinita . Una coloración marrón rojiza se imparte a una serie de lechos de arenisca y limolita por el alto porcentaje de ooides hematíticos y cementos de óxido de hierro que contienen. También se encuentran localmente lechos aislados de arenisca de grano grueso con conglomerado basal o arenisca conglomerática dentro de la lutita Bright Angel. La fracción de grava de estos lechos contiene cuarzo , cantidades menores de feldespatos potásicos , fragmentos de roca sedimentaria y glauconita . La glauconita también se encuentra y imparte un color verdoso a muchas de las limolitas y areniscas. Hacia su base, la pizarra Bright Angel se vuelve cada vez más gruesa con una frecuencia cada vez mayor de capas de arenisca hasta que gradualmente se gradúa en la arenisca Tapeats. [2] [4] [7]
Las limolitas y areniscas de Bright Angel Shale presentan estructuras sedimentarias en todo el Gran Cañón. Estas estructuras sedimentarias incluyen laminaciones horizontales, estratificación cruzada tabular y de canal plana de pequeña a gran escala, y estratificación ondulada y lenticular. Las areniscas de grano grueso y conglomeráticas aisladas generalmente no tienen estructura y están toscamente estratificadas y se encuentran sobre una superficie localmente erosionada. [2] [4] [7]
En el Gran Cañón, la pizarra Bright Angel tiene generalmente entre 110 y 150 m (360 y 490 pies) de espesor. En el oeste del Gran Cañón, la pizarra Bright Angel tiene más de 140 m (460 pies) de espesor y disminuye hacia el este hasta solo unos 82 m (269 pies) en Toroweap, en el cañón central. Tiene 100 m (330 pies) de espesor en el Cañón Bright Angel. La compleja interdigitación de la pizarra Bright Angel con la caliza Muav suprayacente es la principal causa de la variabilidad en su espesor. Al sur del Gran Cañón, su espesor disminuye solo unos pocos pies en las montañas Juniper, al norte de Prescott, Arizona. [2] [4] [7]
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Dentro del Gran Cañón, Bright Angel Shale es la más fosilífera de las cinco formaciones que comprenden el Grupo Tonto. Contiene una variedad de fósiles corporales y es rica en fósiles traza . En general, en comparación con otras formaciones del Cámbrico Medio en la región, los fósiles corporales de Bright Angel Shale son fragmentarios y raros. Aunque es relativamente estéril regionalmente en cuanto a fósiles corporales, los estratos individuales pueden ser ricos en fósiles corporales completos. Los estratos individuales dentro de Bright Angel Shale son tan productivos como muchas de las otras formaciones del Cámbrico en las regiones de la Gran Cuenca y las Montañas Rocosas. Bright Angel Shale ha producido al menos 15 especies de trilobites y cuatro géneros de braquiópodos . Además, se han encontrado en él un género de hiolitos , cuatro géneros de posibles artrópodos marinos y dos especies de eocrinoides . [10]
Los fósiles traza encontrados en Bright Angel Shale consisten en huellas y senderos de artrópodos, madrigueras de gusanos y estructuras de vivienda. Algunos de estos han sido identificados a nivel de icnogénero e icnoespecie . Además, se han encontrado estructuras arrugadas dentro de Bright Angel Shale en el área de Sumner Butte . Se clasifican como estructuras sedimentarias inducidas por microbios. [11] [12]
Inicialmente, se consideró que Bright Angel Shale, en gran parte debido a la presencia de glauconita, se había acumulado dentro de la parte más profunda de una plataforma marina. [7] Más tarde, Bright Angel Shale se interpreta típicamente como una unidad de plataforma marina poco profunda y sus diversos miembros se interpretan como transgresiones y regresiones menores. [2] Sin embargo, partes de ella también se han interpretado más recientemente como que incluyen entornos de estuarios y llanuras de marea influenciadas por eventos de tormenta. Esta interpretación se basa en el tipo de estratificación cruzada en areniscas y la presencia de estratificación heterolítica ondulada o lenticular, los cuales indican un entorno de marea cambiante. [4] [11] Finalmente, la falta de acritarcos en las lutitas, la litología dominante de la formación, se considera una evidencia de una influencia marina mínima durante su deposición. [12] Los lechos de esquisto aislados dentro de Bright Angel Shale que contienen una fauna bien preservada y diversa de trilobites, braquiópodos y otros fósiles probablemente representan períodos de deposición de plataformas marinas poco profundas durante períodos de niveles del mar relativamente altos en la región del Gran Cañón. [10]
En 1945, ED McKee y CE Resser [7] utilizaron conjuntos de fósiles de trilobites para determinar la edad de Bright Angel Shale. Interpretaron la bioestratigrafía de los trilobites para indicar que cruza líneas temporales y se vuelve más joven hacia el este. En su interpretación, la base de Bright Angel Shale y su tercio inferior son del Cámbrico Temprano tardío, mientras que en la parte oriental del cañón su base y todo su espesor son del Cámbrico Medio. [2] En 2018, K. Karlstrom y otros [13] descubrieron que la arenisca Tapeats es más joven de lo que se había interpretado anteriormente y no se vuelve más joven hacia el este. Como resultado, Bright Angel Shale se encuentra completamente en el Cámbrico Medio. [1] [11]
Las unidades del Grupo Tonto y la colorida pizarra Bright Angel se identifican fácilmente como una secuencia geológica debajo de los altos acantilados de la piedra caliza Redwall (Redwall se asienta sobre un acantilado corto y resistente de piedra caliza Muav); el Grupo Tonto también se ve fácilmente junto a Granite Gorge del río Colorado y las rocas del basamento Vishnu.
