La Formación Sixtymile es una acumulación muy delgada de arenisca, limolita y brecha que se encuentra debajo de la arenisca Tapeats y que está expuesta solo en cuatro lugares en el valle de Chuar. Estas exposiciones se producen en la cima de Nankoweap Butte y dentro de los cañones Awatubi y Sixtymile en el este del Gran Cañón, Arizona. El espesor máximo preservado de la Formación Sixtymile es de aproximadamente 60 m (200 pies). El espesor de sedimentación real de la Formación Sixtymile es desconocido debido a la erosión anterior a la sedimentación de la arenisca Tapeats. [6]
La Formación Sixtymile y el Grupo Chuar subyacente se conservan solo en un amplio pliegue asimétrico que comprende ambas unidades, llamado sinclinal Chuar . El sinclinal Chuar es un pliegue de doble hundimiento, lo que significa que a lo largo de la línea de bisagra dentro del eje del sinclinal, los estratos en algunas áreas (Cañón Nankoweap) se inclinan hacia el sur, y en otras áreas (Cañón Lava Chuar), los estratos se inclinan hacia el norte. La Formación Sixtymile, el Grupo Chuar y el Sinclinal Chuar están limitados al este por la zona de falla Butte y en todos los demás lados por la arenisca Tapeats suprayacente. La línea de bisagra del Sinclinal Chuar es paralela a la traza de la falla Butte, lo que sugiere una relación genética entre el sinclinal y la falla. [6]
En orden descendente, la Formación Sixtymile está sustentada por el Grupo Chuar , la Formación Nankoweap y el Grupo Unkar . El Grupo Unkar se encuentra discordantemente sobre granitos , gneises , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados de las Rocas del Basamento Vishnu . Las formaciones Nankoweap y Sixtymile junto con los grupos Chuar y Unkar comprenden el Supergrupo del Gran Cañón . [6]
La Formación Sixtymile del Grupo Chuar fue reconocida por primera vez por Ford y Breed (1972). [3] Se le dio el nombre formal de Formación Sixty Mile y Ford y Breed (1973) la consideraron la formación superior del Grupo Chuar del Supergrupo del Gran Cañón. [4] Designaron la localidad tipo de la Formación Sixtymile como afloramientos de arenisca y limolita de color rojo a blanco con sílex y brecha interformacional expuesta por acantilados en el lado norte de la parte superior del Cañón Sixtymile. Más tarde, en 1979, su ortografía se cambió a Sixtymile . [5] En 2001, Timmons y otros [7] reasignaron lo que se había identificado como la parte más baja de la Formación Sixtymile a la Formación Kwagunt subyacente. La edad de la Formación Sixtymile se consideró precámbrica hasta 2018, cuando la datación de los circones detríticos de la misma determinó que era cámbrica y, como resultado, se asigna a la formación más baja del Grupo Tonto. [1] [2]
La Formación Sixtymile se subdivide típicamente en tres miembros informales. Son (1) un miembro inferior de limolita roja, arenisca y brecha; (2) un miembro de cuarcita quebradiza media; y (3) un miembro superior de arenisca y conglomerado con brecha. El miembro inferior, que tiene un espesor de 22 m (72 pies) a 27 m (89 pies), consiste en capas de una mezcla heterogénea de arenisca hematítica laminada; arenisca micácea de capa delgada que contiene fragmentos de roca; brecha monomíctica y polimíctica; arenisca de capa tosca; y limolita arenosa blanda de capa delgada. Las capas individuales son discontinuas y de extensión local y a menudo se gradúan unas en otras. Los bloques de dolomita del Miembro Walcott subyacente a menudo se encuentran en el miembro inferior. [5] [8]
El Miembro Medio, que tiene un espesor de aproximadamente 25 m (82 pies), de la Formación Sixtymile consiste en cuarcita de sílice de grano muy fino, finamente laminada y de estratos delgados. La cuarcita laminada del Miembro Medio está plegada en una escala moderadamente grande. Los estratos delgados y las laminaciones de la misma están arrugados de una manera que refleja el hundimiento del miembro hacia el eje del Sinclinal Chuar . El sílice es común y abundante dentro del Miembro Medio. La parte media de este miembro contiene numerosos estratos delgados y discontinuos de sílice de color blanco tiza. La parte inferior del Miembro Medio es de color rojo violáceo, que va ascendiendo gradualmente hasta un rojo cremoso, moteado y veteado. Este miembro es resistente a la erosión y forma acantilados característicos. Este miembro forma pequeñas colinas dentro de su contacto superior a ambos lados del Sinclinal Chuar . El contacto superior del Miembro Medio con el Miembro Superior suprayacente es agudo y discordante. Las areniscas basales del Miembro Superior se adentran aproximadamente 1,5 m (4,9 pies) en las capas del Miembro Intermedio. En afloramientos inaccesibles, el conglomerado del Miembro Superior parece cubrir discordantemente el Miembro Intermedio. [5] [8]
El Miembro Superior de la Formación Sixtymile, que tiene unos 12 m (39 pies), está formado por arenisca fluvial y fanglomérica de grano fino que se degrada abruptamente en conglomerado arenoso hacia el eje del sinclinal. Solo se conserva en una zona estrecha en forma de canal en el centro del sinclinal Chuar . La arenisca es de color rojo pálido a marrón y contiene fragmentos de roca dispersos. Estos fragmentos de roca incluyen sílex blanco calcáreo derivado del miembro medio. Algunas de las areniscas presentan estratificación cruzada fluvial y son fangloméricas. En la parte inferior del Miembro Superior hay un conglomerado marrón meteorizado masivo que se degrada lateralmente en la arenisca. [5] [8]
El contacto basal del Miembro Walcott con la Formación Sixtymile suprayacente es conformable. Normalmente, el contacto entre la pizarra negra subyacente típica de Walcott y las areniscas rojas basales suprayacentes de la Formación Sixtymile consiste en un intervalo de 1,5 m (4,9 pies) que es de naturaleza gradual. Las capas de transición y la arenisca roja laminada basal de la Formación Sixtymile carecen de escombros fragmentarios o exóticos, a diferencia de los estratos suprayacentes. Por lo tanto, estas relaciones de campo indican que la sedimentación fue continua a lo largo del límite entre el Grupo Chuar y Sixtymile. [5] [6] [8]
El contacto superior de la Formación Sixtymile es una discordancia que lateralmente se convierte en una discordancia angular. Dentro del centro del Sinclinal Chuar , este contacto superior es una discordancia. Lejos del centro, los estratos de la Formación Sixtymile, se puede ver una discordancia angular entre las formaciones de 6° a 10°. Esta discordancia tiene una superficie irregular y montañosa. En el caso de la Formación Sixtymile, una pequeña cantidad de relieve, de 20 m (66 pies) a 30 m (98 pies), en el área del Cañón Sixtymile fue el resultado de la resistencia a la erosión del Miembro Medio de la Formación Sixtymile (fig. 4). La erosión local eliminó todo el Miembro Superior de Sixtymile de todo el sinclinal Chuar excepto la parte central antes de la deposición de la Arenisca Tapeats [5] [6] [8]
No se han reportado fósiles de la Formación Sixtymile. [5] [6] [8]
Los estratos de la Formación Sixtymile registran la acumulación de sedimentos adyacentes a un escarpe de falla activo . Se infiere que las areniscas y limolitas del Miembro Inferior se acumularon dentro de un lago que ocupa una cuenca formada por el hundimiento del Sinclinal Chuar . Se considera que las brechas y los bloques de dolomita son depósitos de deslizamientos de tierra creados por el colapso de un escarpe de falla activo asociado con la zona de falla de Butte. Se infiere que los sedimentos del Miembro Medio se acumularon en agua estancada, presumiblemente un lago a lo largo del eje del sinclinal Chuar como lo indica su tamaño de grano muy fino, la estratificación regular delgada y su sílex estratificado. El Miembro Superior consta de arenisca y conglomerado fluvial y fanglomerático de grano fino que fueron depositados por un arroyo que alguna vez fluyó a lo largo del canal del Sinclinal Chuar . La Formación Sixtymile proporciona evidencia dramática de fallas activas a lo largo del sistema de fallas de Butte. [5] [6] [8]
En 2000, la datación radiométrica de cenizas volcánicas dentro del Miembro Walcott más alto del Grupo Chuar, 1 m (3,3 pies) por debajo de la base de la Formación Sixtymile proporcionó una edad máxima para su deposición. La datación U-Pb de siete fracciones de circón , incluidos cuatro granos individuales, arrojó una fecha de hace 742 ± 6 millones de años. Por lo tanto, la Formación Sixtymile se acumuló después de 742 ± 6 Ma. [9]
Sin embargo, en 2018, la datación de circones detríticos realizada por Karl Karlstrom [1] estableció que la Formación Sixtymile es de edad cámbrica, de entre 520 y 509 millones de años. Por lo tanto, la Formación Sixtymile se acumuló en un entorno lacustre, fluvial y marino poco profundo y se conserva dentro de cuencas estrechas controladas por fallas contemporáneas con los estratos de acumulación del Grupo Tonto inferior en las regiones occidentales del Gran Cañón y el lago Mead. [10] [2] Como resultado, la Formación Sixtymile puede considerarse un miembro del Grupo Tonto. [1] [11]