La Formación Bass , también conocida como Piedra Caliza Bass , es una formación rocosa mesoproterozoica que aflora en el este del Gran Cañón , Condado de Coconino, Arizona . La Formación Bass se erosiona en forma de acantilados o acantilados escalonados. En el caso de la topografía escalonada, las resistentes capas de dolomita forman contrahuellas y las capas de argilita forman escalones empinados. En general, la Formación Bass en la región del Gran Cañón y los estratos asociados del Grupo Unkar : las rocas se hunden hacia el noreste (10 ° –30 °) hacia fallas normales que se hunden más de 60 ° hacia el suroeste. Esto se puede ver en la falla Palisades en la parte oriental del área de afloramiento principal del Grupo Unkar (debajo del East Rim). Además, umbrales basálticos gruesos, prominentes y de color oscuro atraviesan la Formación Bass. [2]
La Formación Bass es la parte basal del Grupo Unkar .
El Grupo Unkar tiene aproximadamente 1.600 a 2.200 m (5.200 a 7.200 pies) de espesor y está compuesto, en orden ascendente, por la Formación Bass, Hakatai Shale , Shinumo Quartzite , Dox Training y Cardenas Basalt . El Grupo Unkar está cubierto en orden ascendente por la Formación Nankoweap , de aproximadamente 113 a 150 m (371 a 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 la Formación Bass es la formación más baja, se superpone a granitos , gneises , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que componen las rocas del basamento de Vishnu . [2] [3] [4]
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Ha habido cierta discusión sobre la nomenclatura de la Formación Bass. Originalmente recibió el nombre de Bass Limestone en 1914 por Bass Canyon, donde normalmente está expuesto. La piedra caliza Bass ha sido reclasificada como Formación Bass por los geólogos porque consta de mezclas heterogéneas de estratos sedimentarios clásticos y carbonatados de los cuales la dolomita es el tipo de roca predominante y la piedra caliza es solo un tipo de roca menor. Además, su miembro Hotauta fue designado originalmente como Conglomerado Hotauta en 1914 como una unidad separada de estado de formación para el Cañón Hotauta. Posteriormente fue incluido en la Formación Bass como miembro donde ha permanecido. [1] [2] [5]
La Formación Bass consta de arenisca intercalada ( arcosa ) y arenisca limosa , intercalaciones prominentes de conglomerado y dolomita, e intercalaciones subordinadas de argilita y piedra caliza. La dolomita y la dolomita arenosa son las litologías predominantes. También se encuentran lechos de brechas intraformacionales en toda la Formación Bass. Las dolomitas y calizas varían en color de gris a gris rojizo y a veces contienen lechos de estromatolitos biohermales y en forma de galleta . Los conglomerados, brechas, areniscas y argilitas varían en color desde marrón púrpura hasta rojo oscuro y marrón rojizo.
La dolomita y la piedra caliza dominan la Formación Bass en la parte central del Gran Cañón, mientras que la arenisca, el conglomerado y la argilita dominan la Formación Bass en la parte oriental del Gran Cañón. La formación de graves normalmente se vuelve más fina hacia la parte superior. [2] [5] [6] [7]
En la Formación Bass se producen capas de ceniza volcánica . Consisten en capas de tefra blanca de grano muy fino , intercaladas con dolomita y argilita hacia la base de la formación. Estas capas se caracterizan por contactos basales agudos, algunos lechos graduados y un conjunto diverso de minerales de silicato que difiere de los conjuntos minerales dominados por carbonatos o calcsilicatos de los estratos adyacentes. Los circones de uno de estos lechos de cenizas volcánicas se han datado utilizando técnicas de datación con uranio-plomo . [5] [8]
La base tanto de la Formación Bass como del Grupo Unkar en el este del Gran Cañón está marcada por el Miembro Hotauta de la Formación Bass. Es un conglomerado discontinuo prominente, inicialmente llamado Conglomerado Hotauta y luego redesignado como Miembro Hotauta. Este conglomerado consta de clastos redondeados, del tamaño de guijarros a guijarros , de pedernal , granito, cuarzo , cristales de plagioclasa y micropegmatitas en una matriz de arena de cuarzo. Aproximadamente el 80% de los clastos del tamaño de grava están formados por granito y cuarcita . La grava de cuarcita carece de equivalentes locales en el Gran Cañón, lo que indica una fuente distante. Se producen excelentes exposiciones del miembro Hotauta en el nivel del río Colorado cerca de Hance Rapids (milla 77 del río) y a lo largo de los senderos South Kaibab y North Kaibab . [2] [5] [9]
Se ha informado de una variedad de estructuras sedimentarias en la Formación Bass. Incluyen marcas onduladas ; superficies cubiertas de barro ; estructuras de cono en cono ; brechas/conglomerados interformacionales; ropa de cama graduada , de pequeña escala, tanto normal como invertida ; y rellenos de canales locales. La dolomita y la piedra caliza dentro de la formación Bass se han visto afectadas por alteraciones posdeposicionales que incluyen: dolomitización , recristalización, estilolitización y silicificación . [2] [5] [6]
Los umbrales y diques basálticos invaden todos los estratos del Grupo Unkar que subyacen a la Lava Cárdenas. Sólo se pueden observar los umbrales, cuyos diques de alimentación no están expuestos, invadiendo la Formación Bass. Donde los umbrales han invadido dolomitas silíceas en la Formación Bass, el metasomatismo y la recristalización han producido asbesto crisotilo , tanto por encima como por debajo de los umbrales. Las vetas de asbesto con fibras de hasta 10 cm (3,9 pulgadas) de largo suelen aparecer dentro de los 3 m (9,8 pies) de los contactos superior e inferior de los alféizares. [2]
La caliza Bass muestra en general un aumento de espesor hacia el noroeste que oscila entre 37 (121 pies) y 104 m (341 pies) de espesor. Su espesor promedio es de 80 m (260 pies). Tiene 100 m (330 pies) de espesor en Phantom Creek (lado norte del Templo de Isis , la Pirámide de Keops y Utah Flats) y 57 m (187 pies) de espesor en Crystal Creek. La delgada sección de la Formación Bass en Crystal Creek probablemente refleja la presencia de una topografía de Vishnu Basement Rocks en lo alto de la paleosuperficie en la que se acumuló. [6] [7]
La base de la Formación Bass es una discordancia importante que también forma la base del Supergrupo del Gran Cañón y el Grupo Unkar. Esta discordancia separa el basamento cristalino subyacente y profundamente erosionado , que consiste en granitos, gneises, pegmatitas y esquistos de las rocas del basamento de Vishnu, de las rocas proterozoicas estratificadas del supergrupo del Gran Cañón. [2] [9]
Este contacto es una superficie notablemente suave que tiene un relieve de aproximadamente 6 m (20 pies) en el cuadrilátero topográfico de 15 minutos Shinumo y 15 m (49 pies) en los cuadrángulos topográficos de 15 minutos Bright Angel y Vishnu. En Hotauta Canyon y Granite Narrows, esta superficie es extremadamente lisa con un relieve de sólo unos pocos metros. El mayor relieve en esta superficie se puede ver frente a la desembocadura del arroyo Shinumo, donde las colinas bajas y redondeadas de Vishnu Basement Rocks se elevan 6 m (20 pies) por encima del nivel general de una superficie relativamente plana.
Las rocas del basamento de Vishnu que se encuentran debajo de esta superficie a menudo están profundamente erosionadas a una profundidad promedio de 3 m (9,8 pies) debajo de ella. Donde no ha sido eliminado por la erosión, antes y durante la deposición de la Formación Bass suprayacente, está presente un regolito residual desarrollado por la erosión subaérea de las rocas del basamento subyacentes. Por lo general, este regolito consiste en un sedimento ferruginoso, sin estructura, de color marrón rojizo oscuro, que suele tener entre unos pocos centímetros y 30 cm (0,98 pies) de espesor. Este contacto se considera un ejemplo clásico de penillanura antigua . [10]
En la parte oriental del Gran Cañón, el contacto entre la Formación Bass y la suprayacente Hatakai Shale es típicamente gradacional en un intervalo de aproximadamente un metro. Por ejemplo, en Red Canyon, el contacto consiste en un intervalo en el que la piedra caliza estromatolítica de la Formación Bass está íntimamente intercalada con roca sedimentaria clástica gruesa de la capa suprayacente Hakatai Shale. En la parte oriental del Gran Cañón, el contacto es agudo, pero confortable. [2] [9]
El contacto entre la Formación Tapeats Sandstone y Bass y el resto del Grupo Unkar plegado y fallado es una discordancia angular prominente , que forma parte de la Gran Discordancia . La erosión diferencial del Grupo Unkar dejó lechos resistentes de Basalto Cárdenas y Cuarcita Shinumo como altos topográficos (hoy vistos como monadnocks antiguos y erosionados ), que ahora están enterrados por areniscas, lutitas y conglomerados de Arenisca Tapeats. 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 . El contacto entre la Formación Bass y la Arenisca Tapeats forma parte de una superficie relativamente plana que se encuentra entre los monadnocks. [2] [9]
Los estromatolitos fósiles se encuentran dentro de la Formación Bass. Las “formas columnares” diagnósticas de estromatolitos son poco comunes. De estas formas, hasta ahora solo se han reportado en la Formación Bass Collenia undosa Walcott, Collenia metrica Fenton & Fenton y Collenia frequens Walcott. El entorno en el que crecieron estos estromatolitos, a juzgar por los sedimentos asociados, era de aguas marinas tranquilas y poco profundas. La presencia común de ondulaciones y grietas de barro sugieren una desecación intermitente. Las finas capas de brechas en escamas asociadas con ellos indican períodos ocasionales de turbulencia de breve duración. Sin embargo, falta evidencia directa que indique específicamente un ambiente intermareal cerca de la costa . [11]
En la Formación Bass se han reportado varios tipos de otros fósiles, es decir, medusas , esponjas , rastros de gusanos y bivalvos . Los exámenes críticos de estos fósiles reportados han concluido que las esponjas fósiles son concreciones de sílice inorgánica ; las medusas son estructuras de escape de gases o colonias de algas ; y los rastros de lombrices son estructuras sedimentarias inorgánicas. Además, ahora se considera que los fósiles de un bivalvo de afinidad desconocida, que se encontraron en la Formación Bass, son copos de barro redondeados o bolitas que probablemente sean oncolitos de origen algal. [11] [12] [13]
La litología y estructuras sedimentarias observadas en la Caliza Bass indican que, a excepción del Miembro Hotauta, se acumuló bajo un mar que transgredió desde el oeste. El miembro Hotauta está formado por arenas y gravas fluviales que se acumularon dentro de los valles sobre una superficie erosionada de las rocas del basamento de Vishnu. La grava de cuarcita indica que los conglomerados del Miembro Hotauta fueron depositados por sistemas fluviales que se extendían a una distancia desconocida fuera de la región del Gran Cañón. Los sedimentos marinos enterraron los depósitos fluviales del Miembro Hotauta como una superficie lisa, con un relieve local de probablemente no más de 150 pies (46 m) de las Rocas del Sótano de Vishnu, sumergidas por una transgresión marina desde el oeste. La dolomita de la Formación Bass probablemente fue depositada originalmente como piedra caliza y posteriormente alterada a dolomita por diagénesis posterior . Esta piedra caliza se acumuló en gran medida en aguas marinas claras, relativamente cálidas y poco profundas mediante procesos biológicos y abiológicos. Durante la incursión máxima y más profunda de aguas marinas, se acumuló piedra caliza y lodo de aguas profundas en el Gran Cañón occidental, mientras que estromatolitos y lodo de aguas poco profundas se acumularon en el Gran Cañón oriental. Después de la máxima incursión de aguas marinas, el mar retrocedió lentamente y se acumuló en entornos costeros y cercanos a la costa, como lo indican las marcas de ondulaciones , grietas de barro , lutitas oxidadas y otras evidencias de exposición subaérea periódica encontradas en la parte superior de la Formación Bass. Probablemente también se produjeron condiciones de formación de evaporitas durante esta fase regresiva. Con el tiempo, un entorno marino poco profundo y cercano a la costa, marismas de llanura costera y deltas que marcaron el comienzo de la deposición de Hakatai Shale dominaron el área del Gran Cañón. [2] [5] [6] [9]
La datación con uranio-plomo de circones de un lecho de cenizas en la Formación Bass, la datación argón-argón de rocas ígneas superpuestas y los estudios termocronológicos de las rocas subyacentes del basamento de Vishnu limitan la edad de la Formación Bass y el Grupo Unkar asociado . Los circones de lechos de ceniza volcánica caídos desde el aire en su parte inferior arrojaron una fecha de uranio-plomo de 1.254,8 ± 1,6 Ma. Esta fecha es consistente con las edades radiométricas de los estratos precámbricos que se interpretan como correlativas con la Formación Bass y su edad estimada a partir de estudios paleomagnéticos anteriores. Además, esta fecha es consistente con la erupción del Basalto Cárdenas más joven hace aproximadamente 1.104 Ma. Finalmente, la datación de circones con uranio y plomo es consistente con estudios de las rocas subyacentes del basamento de Vishnu que indican que fueron exhumadas desde profundidades de 25 a 10 km, entre 1.750 y 1.660 Ma y desde una profundidad de 10 km hasta la superficie en la que se encontraron los circones. La Formación Bass se encuentra entre 1.660 y 1.250 Ma. [5] [9]
La presencia de vetas de amianto crisotilo en la Formación Bass se observó por primera vez en las primeras exploraciones del Gran Cañón por parte de la expedición Powell . Poco después de 1890, se presentaron reclamaciones mineras sobre estos depósitos de amianto. Más tarde, a principios del siglo XX, William Wallace Bass extrajo asbesto en el área de Shinumo Creek-Hakatai Canyon y John Hance extrajo asbesto en Asbestos Canyon. Aunque estos depósitos tenían amianto de buena calidad, se producía poco amianto, como máximo unas pocas toneladas, porque estos depósitos eran bastante pequeños y de difícil acceso. Estas minas de amianto están ahora abandonadas y protegidas como sitios históricos. [14] [15] [16]
A mediados de la década de 1960, Gregory H. Billingsley encontró varias vetas de amianto de hasta 7,6 cm (3,0 pulgadas) de espesor en la desembocadura de Tapeats Creek . Estas vetas afloran río arriba a lo largo del río Colorado por casi dos millas hasta Stone Creek. La clorita verde , el granate verde y el talco están asociados con las vetas de asbesto, que se encuentran en una zona de metamorfismo de contacto de 0,6 a 0,9 m (2 a 3 pies) de espesor asociada con umbrales basálticos. Por razones desconocidas, nunca se presentaron reclamaciones sobre estas vetas y no se intentó explotarlas. [14] [16]
Los depósitos de asbesto del Gran Cañón son muy similares en origen y naturaleza a los depósitos de asbesto de la región de Sierra Ancha - Salt River Canyon del condado de Gila, Arizona . Como en el caso de la Formación Bass, estos depósitos de amianto crisotilo son del tipo metamórfico de contacto que se producen en las dolomitas y calizas mesoproterozoicas que contienen magnesio alteradas por diques y umbrales basálticos. Como en el caso de los depósitos de amianto del Gran Cañón, la dolomita y la piedra caliza reaccionaron con fluidos que contienen sílice, calentados por las intrusiones de basalto, formando el crisotilo mineral serpentino . Al igual que los depósitos de amianto del Gran Cañón, estos diques y diques basálticos tienen una antigüedad de entre 1.050 y 1.140 millones de años. A diferencia de los depósitos de amianto del Gran Cañón, los depósitos de amianto de la región de Sierra Ancha-Salt River Canyon han sido extremadamente productivos. [15] [17]
36°06′29″N 112°07′15″W / 36.1080°N 112.1209°W / 36.1080; -112.1209
