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Esquisto Hakatai

Dique de basalto en Hakatai Shale de color rojo anaranjado a lo largo del río Colorado en Hance Rapid, milla 76,5 del río, Gran Cañón.
Muchas capas de roca. Grupo Tonto y unidades Unkar. Muestra las rocas de Vishnu; pero también la pizarra naranja Hakatai, la cuarcita Shinumo, ¿alguna formación Bass?, etc. Las capas masivas superiores muestran los acantilados blancos de arenisca Coconino sobre los lechos rojos del Grupo Supai que se asientan sobre la piedra caliza Redwall.
Columna estratigráfica geológica de estratos expuestos en y cerca del Gran Cañón que muestra unidades estratigráficas y discordancias importantes. [2]

Hakatai Shale es una formación rocosa mesoproterozoica con importantes exposiciones en el Gran Cañón , condado de Coconino, Arizona . Consiste en estratos coloridos que exhiben colores que varían del púrpura al rojo y al naranja brillante. Estos colores son el resultado de la oxidación de minerales que contienen hierro en Hakatai Shale. Consta de miembros inferiores y medios que consisten en lutitas arcillosas y lutitas de color rojo brillante, que forman pendientes, altamente fracturadas, y un miembro superior compuesto de arenisca de grano medio, de color púrpura y rojo, que forma acantilados . Su espesor, que aparentemente aumenta hacia el este, varía de 137 a 300 m (449 a 984 pies). En general, la lutita Hakatai y los estratos asociados de las rocas del Grupo Unkar se hunden hacia el noreste (10-30°) hacia fallas normales que se hunden 60° o más 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, diques y diques basálticos gruesos, prominentes y de color oscuro atraviesan los estratos de color púrpura a rojo y naranja brillante de Hakatai Shale. [3] [4] [5]

Las laderas de color rojo anaranjado brillante de Hakatai Shale contrastan marcadamente con los afloramientos grisáceos de la Formación Bass . El afloramiento de Hakatai Shale también contrasta mucho con los escarpados acantilados formados por Shinumo Quartzite como se ve en la base del Templo de Isis . En el Gran Cañón central, al norte de Grand Canyon Village y vista desde el sur en el Borde Sur, la unidad de color rojo anaranjado brillante se puede ver debajo de los accidentes geográficos del Templo de Isis y la Pirámide de Keops en la intersección de Bright Angel Canyon y Granite Gorge; el Bright Angel Trail desde el borde sur atraviesa la región geográfica hacia el norte, el North Kaibab Trail en Bright Angel Canyon. [3] [5]

Hakatai Shale es parte de una secuencia conformable de estratos sedimentarios que comprenden el 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 . En orden ascendente, el Grupo Unkar está cubierto 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 el Grupo Unkar es la parte más baja, se superpone a granitos , gneis , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que componen las rocas del basamento de Vishnu . [3] [6] [7]

Descripción

~ primer plano de ropa de cama en Hakatai Shale
(vista río abajo, ~ oeste/noroeste desde Grandview Point, cerca del East Rim, Gran Cañón)

Normalmente, Hakatai Shale se subdivide en tres miembros informales. En orden ascendente, son los miembros de Hance Rapids (inferior), Cheops Pyramid (en el medio) y Stone Creek (superior). El espesor total de Hakatai Shale varía desde 135 m (443 pies) en Hance Rapids hasta casi 300 m (980 pies) en la sección tipo en Hakatai Canyon en el área de Shinumo Creek. [3] [8]

Primero, el miembro de Hance Rapids (inferior) consiste en lutitas de color púrpura a púrpura rojizo, limolitas arenosas intercaladas y raras apariciones de arenita de subarcosa a cuarzo en capas delgadas . Los lechos del miembro inferior de Hakatai Shale ascienden hacia el miembro medio de grano fino, con un límite dibujado en o muy cerca de su cambio de color. En segundo lugar, el miembro de la Pirámide de Keops (en el medio) está formado por lutitas, limolitas y limolitas arenosas subordinadas que exhiben un llamativo color naranja rojizo. Estos estratos de color distintivo rojo comúnmente están moteados con puntos de reducción pequeños a grandes (de hasta 10 cm y más de ancho), no rojos, esféricos a esferoidales . Estos moteados tienen núcleos centrales de color gris oscuro a gris verdoso que contienen núcleos centrales de color gris muy oscuro a negro. Finalmente, el miembro Stone Creek (superior) de Hakatai Shale consiste en arcosa gruesa cruzada de color púrpura pálido o lavanda, de grano fino a grueso . [8] [9] [10]

Los umbrales y diques basálticos invaden todo el Grupo Unkar debajo del Basalto Cárdenas. Sills invadió solo la Formación Bass y Hakatai Shale. Los diques invaden la formación Hakatai Shale, Shinumo Quartzite y Dox. Los umbrales varían en espesor desde 23 m (75 pies) en Hance Rapids, al este del Gran Cañón, hasta 300 m (980 pies) en el Cañón Hakatai en el área de Shinumo Creek. Los diques de alimentación de estos umbrales no están expuestos. Sin embargo, los diques alimentadores del Basalto Cárdenas se pueden rastrear, de manera discontinua, hasta unos pocos metros de su base. Adyacente a los umbrales, Hatakai Shale ha sido alterado para formar hornfels anudados que contienen porfiroblastos de andalucita y cordierita que han sido reemplazados por moscovita y clorita verde , respectivamente. [3]

Contactos

En la parte oriental del Gran Cañón, el contacto entre Hatakai Shale y la Formación Bass subyacente 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 depósitos gruesos de la capa suprayacente Hakatai Shale. En la parte oriental del Gran Cañón, el contacto es agudo, pero confortable. [3] [11]

El contacto entre Hatakai Shale y la cuarcita Shinumo suprayacente es una discordancia clara y significativa . Esta discordancia es aguda y localmente trunca lechos transversales y formas de canales dentro de las areniscas de la lutita Hatakai subyacente. Dentro de la subarcosa inferior de la arenisca Shinumo, un rezago basal de conglomerado , que contiene clastos basales de hasta 5 cm (2,0 pulgadas) de ancho, se encuentra sobre la superficie erosionada que forma esta discordancia. Este conglomerado basal contiene clastos de cuarcita que carecen de equivalentes conocidos en la región del Gran Cañón. Según lo documentado por la datación de circones detríticos , se estima que esta discordancia representa un período de unos 75 millones de años. [3] [8]

El contacto entre Tapeats Sandstone y Hatakai Shale 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 capas resistentes de Basalto Cárdenas y Cuarcita Shinumo como altos topográficos, antiguos monadnocks , que hoy se encuentran sepultados por areniscas, lutitas y conglomerados de las Areniscas 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 Hatakai Shale y Tapeats Sandstone forma parte de una superficie relativamente plana que se encuentra entre los monadnocks. [3]

Fósiles

Se han encontrado estromatolitos en exposiciones espectaculares de Hatakai Shale en Rodgers Canyon. En este afloramiento, se encuentran en la zona de transición entre este y la Formación Bass, donde los lechos de carbonatos estromatolíticos están íntimamente intercalados con depósitos gruesos de Hakatai Shale. La base de estos depósitos contiene onchaloides de estromatolitos, pequeños montículos de algas , que están construidos sobre clastos gruesos de conglomerado de arenisca. [11] Además, los núcleos centrales de color gris oscuro a negro de las manchas de reducción que se encuentran en el miembro (medio) de la Pirámide de Keops son posiblemente de origen orgánico (¿estromatolítico?). [8]

Se han realizado varios informes espurios y desacreditados sobre otros tipos de fósiles encontrados en Hatakai Shale. En un caso, se informaron rastros aparentes de metazoos en Hatakai Shale. [12] Sin embargo, estos rastros de fósiles reportados ahora se consideran pseudofósiles no biogénicos. [13]

Ambientes deposicionales

Se interpreta que los estratos que comprenden el miembro (inferior) de Hance Rapids se han acumulado debajo de aguas poco profundas y de baja energía. El cambio de la Formación Bass al miembro inferior probablemente represente las etapas menguantes de la deposición marina durante las cuales se acumuló la Formación Bass. Se considera que el miembro de la Pirámide de Keops (en medio) se acumuló en un entorno marino poco profundo, cercano a la costa, o en marismas o deltas de llanuras costeras . Las manchas de reducción de color gris verdoso son similares en naturaleza a las manchas de reducción observadas en los miembros medio inferior y superior de la Formación Dox, que se considera que se han acumulado en ambientes no marinos. El miembro Stone Creek (superior) es de probable origen deltaico marino. [3] [9] [10]

Edad

Hatakai Shale tiene entre 1.253 y 1.104 millones de años. Es más joven que una capa de ceniza volcánica en la Formación Bass subyacente que data de 1.253 millones de años. Además, la datación 40 Ar/ 39 Ar de moscovita detrítica del miembro basal de Escalante Creek de la Formación Dox suprayacente indica que tiene menos de 1.140 millones de años. La Formación Dox suprayacente es más antigua que la edad del Basalto Cárdenas, que es de 1.104 millones de años. [14] [15]

Templo de Isis-Pirámide de Keops horst

Isis Temple-Cheops Pyramid es un pequeño horst , ubicado cerca del centro geográfico del Gran Cañón. Limita al este con Bright Angel Fault y al sur con Granite Gorge; la falla de Bright Angel continúa hacia el sur-suroeste a través de Granite Gorge y hasta Garden Creek, hasta Bright Angel Trail hasta el borde sur. El lado norte del Templo de Isis-Pirámide de Keops está bordeado aproximadamente de este a oeste por la falla Grandview.

Ver también

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Hakatai Shale .
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la ropa de cama de Hakatai Shale y el Grupo Unkar (Gran Cañón Central) .

Referencias

  1. ^ Noble, LF (1914) El cuadrilátero Shinumo, distrito del Gran Cañón, Arizona. Boletín. No. 549. Servicio Geológico de Estados Unidos, Reston, Virginia. 100 págs.
  2. ^ Karlstrom, K., Crossey, L., Mathis, A. y Bowman, C., 2021. Decir la hora en el Parque Nacional del Gran Cañón: actualización de 2020. Informe de recursos naturales NPS/GRCA/NRR—2021/2246. Servicio de Parques Nacionales, Fort Collins, Colorado. 36 págs.
  3. ^ abcdefghi Hendricks, JD y GM Stevenson (2003) Supergrupo del Gran Cañón: Grupo Unkar. En SS Beus y M Morales, eds., págs. 39–52, Grand Canyon Geology, 2ª ed. Oxford University Press, Nueva York.
  4. ^ Billingsley, GH (2000) Mapa geológico del cuadrilátero 30 × 60 del Gran Cañón, condados de Coconino y Mohave, noroeste de Arizona, folleto que acompaña a la Serie de Investigaciones Geológicas I – 2688 Versión 1.0. Servicio Geológico de Estados Unidos, Reston, Virginia. 15 págs.
  5. ^ ab Beus, SS, RR Rawson, RO Dalton, GM Stevenson, VS Reed y TM Daneker (1974) Informe preliminar sobre el Grupo Unkar (Precámbrico) en el Gran Cañón, Arizona. En TNV Karlstrom, GA Swann y RL Eastwood, ed., págs. 34–53, Geología del norte de Arizona, con notas sobre arqueología y paleoclima; Parte 1, Estudios regionales. Sociedad Geológica de América, Sección de las Montañas Rocosas, Boulder, Colorado. 407 págs.
  6. ^ Elton, DP y EH McKee (1982) Edad y correlación de la perturbación del Gran Cañón del Proterozoico tardío, norte de Arizona. Boletín de la Sociedad Geológica de América. 93(8): 681–99.
  7. ^ Karlstrom, KE, BR Ilg, Bradley, D Hawkins, ML Williams, G Dumond, KK. Mahan y SA Bowring, Samuel (2012) Rocas del sótano de Vishnu de Upper Granite Gorge: formación del continente hace 1,84 a 1,66 mil millones de años. En JM Timmons y KE Karlstrom, eds., págs. 7–24, Geología del Gran Cañón: dos mil millones de años de historia de la Tierra. Documento especial nº 294, Sociedad Geológica de América, Boulder, Colorado.
  8. ^ abcd Timmons, JM, KE Karlstrom, MT Heizler, SA Bowring, GE Gehrels y LJ Crossey, (2005) Inferencias tectónicas de ca. 1254–1100 Grupo Ma Unkar y Formación Nankoweap, Gran Cañón: deformación intracratónica y formación de cuencas durante la orogénesis prolongada de Grenville. Boletín de la Sociedad Geológica de América. 117(11–12): 1573–95.
  9. ^ ab Reed VS (1976) Estratigrafía y entorno deposicional de Hakatai Shale, Gran Cañón, Arizona. Tesis de maestría no publicada, Northern Arizona University, Flagstaff, Arizona. 163 págs.
  10. ^ ab Elston, DP (1989) Supergrupo del Gran Cañón del Proterozoico medio y tardío, Arizona. En DP Elston, GH Billingsley y RA Young, RA., eds., págs. 94-105, Geología del Gran Cañón, norte de Arizona (con guías del río Colorado). Guía de excursiones de la Unión Geofísica Estadounidense T115/315 para el Congreso Geológico Internacional, 28. Unión Geofísica Americana, Washington DC. 239 págs.
  11. ^ ab Timmons, JM, J Bloch, K Fletcher, KE Karlstrom, M Heizler y LJ Crossey (2012) El grupo Unkar del Gran Cañón: formación de la cuenca mesoproterozoica en el interior continental durante el ensamblaje del supercontinente. En JM Timmons y KE Karlstrom, eds., págs. 24–47, Geología del Gran Cañón: dos mil millones de años de historia de la Tierra. Documento especial no. 489, Sociedad Geológica de América, Boulder, Colorado.
  12. ^ Glaessner, MF (1965) Vida precámbrica: problemas y perspectivas Actas de la Sociedad Geológica de Londres. 1626: 165–69.
  13. ^ Cloud, P (1973) Pseudofósiles: una petición de precaución. Geología. 1(3): 123–27.
  14. ^ Heizler, MT., KE Karlstrom y MJ Timmons (1999) ¿ Dónde se han ido todas las micas viejas? Geología de Nuevo México. 21(2):34.
  15. ^ Timmons, JM, KE Karlstrom, CM Dehler, JW Geissman y MT Heizler (2001) Extensión proterozoica multietapa (ca. 1,1 y 0,8 Ga) registrada en el supergrupo del Gran Cañón y establecimiento de granos tectónicos con tendencia noroeste y norte en el suroeste de Estados Unidos. Boletín de la Sociedad Geológica de América. 113(2):163–180.

Otras lecturas