La Formación Neoproterozoica Nankoweap (pronunciada Nan' coe weep), es una delgada secuencia de lechos rojos distintivos que consisten en areniscas de color marrón rojizo y tostado y limolitas y fangolitas subordinadas que se superponen discordantemente a los flujos de lava basáltica del Basalto Cárdenas del Grupo Unkar y subyacen a la Estratos sedimentarios de la Formación Galeros del Grupo Chuar . La Formación Nankoweap tiene un espesor de poco más de 100 m. Se subdivide informalmente en miembros informales inferiores y superiores que están separados y encerrados por discordancias . Su miembro inferior ( ferruginoso ) tiene un espesor de 0 a 15 m. El Supergrupo del Gran Cañón , del que forma parte la Formación Nankoweap, se superpone discordantemente a granitos , gneises , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que componen las rocas del basamento de Vishnu . [6] [7] [8]
Los estratos de la Formación Nankoweap están expuestos en un área pequeña que ocupa un área desde el sur de Carbon Canyon hasta Basalt Canyon en la orilla oeste del río Colorado alrededor de Comanche Creek y Tanner Canyon en la orilla este del río Colorado dentro del este. Gran Cañón , condado de Coconino, Arizona . Éste y los estratos asociados de los grupos Unkar y Chuar se conservan en un bloque de falla y sinclinal prominente . La exposición más completa, de fácil acceso y fácil de estudiar de la Formación Nankoweap ocurre en Basalt Canyon. [6] [7]
La nomenclatura de la Formación Nankoweap ha cambiado con el tiempo. Originalmente, los estratos de la Formación Nankoweap fueron incluidos en parte en la parte superior del "terreno Unkar" (Grupo) y en parte en el "terreno Chuar" basal (Grupo) por Walcott en 1894. [9] Van Gundy primero reconoció la delgada secuencia de lechos rojos que se superponen discordantemente a los flujos basálticos del Grupo Unkar como una unidad estratigráfica separada, a la que llamó "Grupo Nankoweap" .
Aunque existen afloramientos más extensos en Basalt Canyon, Comanche Creek y Tanner Canyon, lleva el nombre de un pequeño bloque delimitado por fallas de la Formación Nankoweap en Nankoweap Canyon. Se argumentó que estos lechos rojos no pertenecían al Grupo Unkar subyacente ni al Grupo Chuar suprayacente. [4] Maxson en su mapeo geológico redujo el Grupo Nankoweap al rango de formación porque el Nankoweap no se había subdividido en formaciones. [5] Más tarde, se reconoció un miembro inferior preservado localmente (unidad ferruginosa y zona erosionada) que se superpone discordantemente al Basalto de Cárdenas y está superpuesto discordantemente por el miembro superior del Nankoweap. [6] [7]
La Formación Nankoweap tiene un espesor de poco más de 100 m. Actualmente, se divide informalmente en dos miembros informales, el miembro inferior (ferruginoso) y el miembro superior. Estos miembros están separados y encerrados por discordancias. [3] [4] [6] [7]
El miembro inferior (ferruginoso) de la Formación Nankoweap consta de restos erosivos delgados, de 15 mo menos de espesor, que se superponen a flujos de lava basáltica profundamente erosionados y a menudo profundamente erosionados del Basalto de Cárdenas. Dentro del Gran Cañón, el miembro inferior de la Formación Nankoweap aflora en sólo dos lugares adyacentes a la traza de la falla Butte con tendencia norte-sur. Primero, aflora justo al norte del río Colorado en el lado este del graben de basalto en Tanner Canyon Rapids. En Tanner Canyon Rapids, el miembro inferior está formado por areniscas y limolitas cuarcíticas , cementadas con hematita , rojas, altamente resistentes , que tienen un espesor máximo de unos 15 m y desaparecen a unos 200 m al oeste de la falla de Butte entre el miembro superior de Nankoweap. Formación y superficie erosionada del Basalto Cárdenas . Finalmente, aflora 2 km al sur del río Colorado cerca y en el límite sur de preservación de la Formación Cardenas Basalt y Nankoweap. En este lugar, consiste en una delgada capa de arenisca altamente ferruginosa que se compone de sedimentos derivados del basalto de Cárdenas subyacente y una zona erosionada ferruginosa de 10 m de espesor ( paleosol ) desarrollada en la superficie erosionada del basalto de Cárdenas. [6] [7] [8] [10]
El miembro superior de la Formación Nankoweap consta de unos 100 m de areniscas cuarcíticas, de grano fino, generalmente de color púrpura rojizo. Son esquistos y limosos hacia la cima. Las areniscas a veces contienen horizontes conglomeríticos compuestos de guijarros redondeados en forma de disco de arenisca Dox y ocasionales guijarros de lava basáltica. Un depósito rezagado de grava compuesto de grava de pedernal del tamaño de un guijarro pequeño a un guijarro de color blanco a amarillento se encuentra localmente en la base del miembro superior. Por lo general, las secciones de arenisca tienen capas delgadas a medianas y exhiben capas planas tabulares y cruzadas , marcas de ondulaciones , grietas de barro , numerosas estructuras de deformación de sedimentos blandos y raros pseudomorfos de sal . Hacia la parte superior del miembro superior, se vuelven comunes macizos lechos de arenisca de escala de un metro. [6] [7] [8] [10]
Las discordancias marcan tanto la base como, posiblemente, la cima de la Formación Nankoweap. Los lechos rojos de la Formación Nankoweap se superponen discordantemente a las Lavas Cárdenas del Grupo Unkar. En la mayoría de los lugares, el miembro superior de la Formación Nankoweap se superpone directamente al Basalto Cárdenas. En Basalt Canyon, se ha reconocido una discordancia angular en este contacto inferior que refleja la erosión de 60 m de Cardenas Basalt. Al oeste del Cañón Tanner, la erosión ha eliminado localmente hasta 300 m de basalto Cárdenas antes de la deposición de la Formación Nankoweap. Como lo demuestra una zona erosionada ferruginosa de 10 m de espesor (paleosol), se produjo una profunda erosión química de los flujos de lava expuestos del Basalto Cárdenas antes de la deposición de la Formación Nankoweap al oeste del Cañón Tanner. Las lavas profundamente erosionadas conservan sus texturas originales, pero han sido teñidas y alteradas de manera generalizada a hematita y siderita terrosa . [10]
El contacto superior de la Formación Nankoweap con la base de la Formación Galeros del Grupo Chuar parece ser bastante agudo. La parte superior de la Formación Nankoweap está formada por areniscas que forman acantilados y que se gradúan irregularmente hacia arriba, del rojo al blanco. Se ha interpretado que este cambio de color refleja el blanqueamiento debajo de una discordancia que separa los lechos rojos de la Formación Nankoweap de las dolomitas de color gris oscuro de la Formación Galeros. Debido a que este contacto se encuentra en medio de escarpados acantilados formados por las areniscas combinadas de la Formación Nankoweap y las dolomitas suprayacentes de la Formación Galeros, no es fácilmente accesible y se sabe poco al respecto. La inaccesibilidad del contacto superior de la Formación Nankoweap ha impedido un examen detenido de la misma. A excepción de los canales anchos y poco profundos cortados en la Formación Nankoweap y llenos de dolomita, el contacto superior carece de evidencia estratigráfica que indique una gran pausa erosiva o temporal. [10] [11] El contacto entre la arenisca Tapeats suprayacente y la Formación Nankoweap plegada y fallada es una discordancia angular prominente que forma parte de la Gran Discordancia . [7]
La datación con uranio-plomo de circones detríticos de la Formación Nankoweap indica la presencia de granos de circonio en aproximadamente el rango de edad de 800 a 770 Ma. Este hallazgo indica que la Formación Nankoweap está estrechamente relacionada en edad y estratigrafía con el Grupo Chuar, y cualquier discordancia asociada con su contacto superior es relativamente menor en duración e importancia. Por lo tanto, la Formación Nankoweap es muy probablemente la unidad basal del Grupo Chuar. [12]
Los entornos de depósito de la Formación Nankoweap siguen sin estar claros y mal definidos. El paleosuelo profundamente meteorizado desarrollado en el Basalto Cárdenas representa un período prolongado de meteorización subaérea antes de la deposición de la Formación Nankoweap. Las areniscas de su miembro inferior también están bastante erosionadas y, por tanto, parecen haberse acumulado subaéricamente . Se interpreta que las estructuras sedimentarias en el miembro superior de la Formación Nankoweap indican que se acumuló debajo de aguas poco profundas de energía moderada a baja, ya sea en un mar o lago poco profundo. Se infiere que los estratos dentro de la parte superior de la Formación Nankoweap se han acumulado en arena y marismas . Además, se argumenta que las capas de arenisca cruzadas dentro del miembro superior de la Formación Nankoweap son depósitos de playa . [6] [7] [10]
Van Gundy [3] [4] identificó una estructura encontrada en un lecho de arenisca de la Formación Nankoweap en Basalt Canyon como un rastro de impresión fósil de una medusa varada. Esta estructura tiene aproximadamente 12 cm de diámetro y consta de una serie de lóbulos radiantes, redondeados en sus extremos. Algunos de estos lóbulos tienen un surco mediano que irradia desde un hueco pequeño e irregular. Inicialmente, estudios posteriores también consideraron que se trataba de una impresión de medusa y Bassler finalmente la llamó "Brooksella canyonensis" . [13] Más tarde, Cloud [14] [15] obtuvo un segundo espécimen parcial y argumentó que ambos especímenes eran de origen inorgánico y estaban formados por "compactación de arenas finas depositadas sobre una estructura comprimible pero no identificable, posiblemente una pequeña ampolla de gas". Los paleontólogos, que no estaban convencidos de la interpretación de Cloud, reinterpretaron esta estructura como una madriguera (rastro fósil), conocida como " Asterosoma ", hecha por un organismo parecido a un gusano que se alimenta de sedimentos. Otros paleontólogos, que más tarde reexaminaron ambos especímenes, argumentaron que son estructuras sedimentarias inorgánicas similares a pequeños "volcanes de arena" formados por la expulsión hacia arriba de gas o fluido de los sedimentos a medida que se carga más sedimento en la parte superior o cuando el sedimento se sacude durante actividad sísmica. Ambos especímenes son muy similares en morfología a las estructuras sedimentarias inicialmente interpretadas como medusas fósiles y denominadas "Astropolithon". Al igual que Brooksella canyonensis, ahora se considera que Astropolithon es el resultado de la ventilación de arena fluidizada en sedimentos superficiales cubiertos por alfombras microbianas que eran típicas de los fondos de mares y lagos del Precámbrico. Se han observado estructuras sedimentarias muy similares en un espeso depósito de tsunami relacionado con el impacto de un asteroide en el límite Cretácico-Paleógeno [7] [16]
La Formación Nankoweap no ha sido datada directamente utilizando técnicas de datación radiométrica . Es más joven que la edad del Basalto de Cárdenas, que entró en erupción hace unos 1.104 millones de años. [8] [17] Se suponía que la Formación Nankoweap era más antigua que los estratos de 800 a 740 Ma que comprenden el Grupo Chuar suprayacente. [18] Sin embargo, la datación con uranio-plomo de circones detríticos de la Formación Nankoweap encontró que contiene circones detríticos que tienen aproximadamente 800 a 770 Ma de edad. Este hallazgo indica que la Formación Nankoweap tiene menos de 770 Ma; está estrechamente relacionado en edad con el Grupo Chuar, y muy probablemente sea el miembro basal de este grupo. [12]
Dentro del Cañón Nankoweap, se han excavado pozos de prospección en numerosos parches de arenisca que han sido reemplazadas por hematita. En estos pozos prospectivos se han encontrado areniscas cementadas con barita y finas vetas de barita. Algunos de estos parches superan los 10 pies de ancho. Las areniscas que contienen estos parches están muy deformadas y cortadas por numerosas pequeñas fallas. [19]
Nankoweap Creek se encuentra río arriba de la sección Lipan Point-Basalt Creek. El arroyo está al oeste de Marble Canyon y ingresa al cañón cerca de Lower Marble Canyon.
El Tanner Graben , un graben caído de la Formación Dox y Cardenas Basalt está coronado por una sección brillante y de múltiples capas de la Formación Nankoweap. Se encuentra frente a Tanner Creek-(Tanner Canyon), que es la fuente del Tanner Rapid, al pie de Tanner Graben.
