La Cuarcita Shinumo también conocida como Arenisca Shinumo , es una formación rocosa mesoproterozoica , que aflora en el este del Gran Cañón , Condado de Coconino, Arizona , ( Norte de Arizona ). Es el tercer miembro del Grupo Unkar de 5 unidades . La cuarcita Shinumo está formada por una serie de areniscas y cuarcitas sedimentarias masivas que forman acantilados . Sus acantilados contrastan marcadamente con la topografía escalonada de los estratos típicamente de colores brillantes (naranja, rojo, amarillo, etc.) de la lutita Hakatai subyacente que forma la pendiente . Superpuestas al Shinumo, las lutitas fisibles que forman pendientes de color verde oscuro a negro de la Formación Dox crean una muesca bien definida. Esta y otras formaciones del Grupo Unkar se producen como restos aislados ligados a fallas a lo largo del cauce principal del río Colorado y sus afluentes en el Gran Cañón. Por lo general, la cuarcita Shinumo y los estratos asociados del Grupo Unkar 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). [2]
La Cuarcita Shinumo es un miembro intermedio 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 , la Esquisto Hakatai , la Cuarcita Shinumo, la Formación Dox y el Basalto Cárdenas .
El Grupo Unkar consiste en una secuencia de rocas sedimentarias que se acumularon en una variedad de ambientes que van desde fluviales hasta marinos poco profundos . En general, los estratos dentro de él son conformes con la excepción de una disconformidad significativa entre Hakatai Shale y Shinumo Quartzite. 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 Grupo Unkar, como sección base del Supergrupo del Gran Cañón , se superpone a granitos , gneises , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que componen las rocas del sótano de Vishnu . [2] [3] [4]
En marcado contraste con los estratos arcillosos encima y debajo de ella, la cuarcita Shinumo consiste predominantemente en lechos de cuarcitas sedimentarias rojas, marrones o púrpuras que están firmemente, a extremadamente bien cementadas por sílice , y se caracterizan por un lecho poco desarrollado. También contiene lechos de arenisca masiva blanca, roja o violeta y arenisca conglomerada . Una capa de arenisca conglomerada que se encuentra a unos 21 m (69 pies) sobre la base de la cuarcita Shinumo cerca del sendero South Kaibab contiene guijarros de jaspe . [2] [5] [6]
Por lo general, la cuarcita Shinumo se ha subdividido en cuatro miembros sin nombre y mal definidos. Primero, el miembro inferior basal que consiste en arenisca conglomerática arcósica violácea . A diferencia del resto de cuarcita Shinumo, contiene gravas de cuarcita y granito de hasta 5 cm (2,0 pulgadas) de diámetro. Como en el caso del Conglomerado Hotauta, la grava de cuarcita del miembro inferior carece de equivalentes conocidos en la región del Gran Cañón.
En segundo lugar, el miembro medio inferior está compuesto de cuarcita cruzada de color púrpura , a veces se subdivide en dos unidades y se superpone al miembro inferior. Las cuarcitas violetas del miembro medio-bajo exhiben puntos de reducción nítidos y bien definidos . En tercer lugar, el miembro medio superior está compuesto de cuarcita "rojo oxidado" y se superpone al miembro medio inferior. La cuarcita "rojo oxidado" del miembro medio superior se gradúa hacia abajo hacia el miembro medio inferior a través de un intervalo de cuarcita intercalada de color púrpura y marrón rojizo. Sus colores y cementación parecen ser el resultado de la alteración del suelo o del agua connata después de su deposición.
Finalmente, el miembro superior de la cuarcita Shinumo está compuesto de arenisca de color marrón rojizo y localmente violeta y una cuarcita gris bien cementada superpuesta. La cuarcita Shinumo se caracteriza por ser una cuarcita, pero la cuarcita gris dentro del miembro superior de la cuarcita Shinumo contiene intervalos ricos en lutita . Además, la cuarcita gris fue sometida a cementación mediante sílice y blanqueamiento que eliminó sus pigmentos originales de hematita marrón rojizo y violeta , luego de su deposición. [2] [5] [6]
Los umbrales y diques basálticos invaden todas las formaciones del Grupo Unkar debajo de la Lava Cárdenas. La formación Hakatai Shale, Shinumo Quartzite y Dox están invadidas por estos diques. Se pueden rastrear, de manera discontinua, hasta unos pocos metros de la base de la Lava Cárdenas. [2] [5] [6]
La Cuarcita Shinumo exhibe una variedad de estructuras sedimentarias. Las areniscas de los miembros inferior y medio inferior exhiben estratificación cruzada tabular plana de escala de centímetros a metros y lechos transversales en forma de cubeta. Estos lechos transversales registran paleocorrientes dirigidas al norte junto con paleocorrientes bidireccionales subordinadas. El miembro medio superior exhibe abundantes lechos transversales, agallas de arcilla y grietas de barro . Las areniscas del miembro superior exhiben lechos transversales en forma de artesa, lo que sugiere una dirección de transporte más al norte. Los lechos de arenisca y cuarcita del miembro superior exhiben una abundancia de estructuras de expulsión de fluidos con lechos retorcidos y retorcidos complejos y un lecho convoluto espectacular . Los lechos que exhiben estas estructuras de deformación de sedimentos blandos tienen un espesor de entre metros y decenas de metros. Se citan como evidencia de actividad sísmica frecuente y migración de fluidos durante la deposición de la cuarcita Shinumo. Estos lechos deformados se pueden ver al nivel del río en las cercanías de Nevilles Rapid, ( Lista de rápidos del río Colorado ), en la milla 75 del río. [2] [5] [6]
La cuarcita Shinumo varía en espesor desde 330 m (1080 pies) en el área de Bright Angel Canyon hasta 345 m (1132 pies) en Papago Creek y 405 m (1329 pies) en el área de Shinumo Creek. En el área de Bright Angel Canyon, el miembro superior tiene aproximadamente 18 m (59 pies) de espesor, el miembro medio superior tiene aproximadamente 80 m (260 pies) de espesor y el miembro medio inferior tiene aproximadamente 130 m (430 pies) de espesor. [2] [5] [6]
El contacto de la Cuarcita Shinumo con la Esquisto Hakatai es la única discordancia documentada que se ha encontrado dentro del Grupo Unkar . Esta discordancia se trunca a través de lechos y depósitos de canales de Hakatai Shale. El relieve en esta discordancia es pequeño, de unos 10 m (33 pies). La cuarcita Shinumo que recubre esta discordancia consiste en arenisca conglomerada arcósica que contiene guijarros de cuarcita y granito. [6] [8]
Dentro del Grupo Unkar, el contacto superior de la Cuarcita Shinumo con la Formación Dox parece ser gradacional y está marcado por un cambio en la expresión topográfica y el color. Los 12 m (39 pies) basales de la Formación Dox que se superponen directamente a la cuarcita Shinumo consisten en lutitas fisibles, predominantemente de color verde oscuro a negro, que forman pendientes y que contienen delgados lechos de arenisca. Esta lutita forma una muesca distintiva entre las cuarcitas resistentes que forman acantilados de la Cuarcita Shinumo subyacentes y las areniscas arcósicas resistentes que forman acantilados de la Formación Dox que las recubre. El cambio en la expresión topográfica, el color y el cambio de facies , desde arenita de cuarzo hasta lutita y arcosa de grano fino, es gradual. [2] [9]
Entre el Grupo Tonto de tres miembros (arriba) y la Cuarcita Shinumo, y el resto del Grupo Unkar plegado y fallado, hay una discordancia angular prominente , que forma parte de la Gran Discordancia . Aunque esta superficie es típicamente plana, la erosión diferencial (también erosión areal) de los estratos inclinados del Grupo Unkar dejó lechos resistentes de Basalto Cárdenas y Cuarcita Shinumo como colinas antiguas, llamadas monadnocks , que miden hasta 240 m (790 pies). alto. Finas cortinas de Tapeats Sandstone del Grupo Tonto cubren ahora la mayoría de estos antiguos monadnocks. Sin embargo, algunos de estos monadnocks sobresalen más hacia Bright Angel Shale ( ejemplo de prominencia del Templo de Isis ). Estos monadnocks sirvieron localmente como fuentes de sedimentos de grano grueso que se acumularon durante la transgresión marina para formar el Grupo Tonto. [2] [10]
No se han reportado fósiles de la cuarcita Shinumo. [2] [5] [6]
Se infiere que los estratos sedimentarios que componen la cuarcita Shinumo se han acumulado en una variedad de ambientes. Se considera que el miembro inferior fue depositado en antiguos sistemas fluviales y, más tarde, en llanuras de marea costeras . Se argumenta que los miembros medio-bajo y medio-alto se han acumulado en ambientes marinos cercanos a la costa y en llanuras costeras mareales y supramareales . Se infiere que el miembro superior se acumuló en la llanura del delta , el frente del delta y la barra de desembocadura de un delta antiguo . Los estratos deformados del miembro superior se interpretan como evidencia de terremotos recurrentes a lo largo de sistemas regionales de fallas y pliegues que estuvieron activos durante su deposición. El contacto entre la Cuarcita Shinumo y la Formación Dox indica un cambio de la deposición en deltas costeros a la deposición fluvial por un gran sistema fluvial. [2] [5] [6] [8]
Se conoce aproximadamente la edad de la cuarcita Shinumo. Basándose en fechas recientes de capas de ceniza volcánica , granos de circón detrítico y escamas de mica detrítica, los geólogos coinciden en que el Grupo Unkar se depositó entre aproximadamente 1254 y 1100 Ma. Las muestras de Hakatai Shale, Shinumo Quartzite y Dox Formation producen grupos de circón de tan solo 1170 Ma. Por tanto, estos estratos deben tener menos de 1170 Ma. Se estima que la Formación Dox, que se superpone a la Cuarcita Shinumo, se acumuló entre 1150, 1140 y 1100 Ma. Así, la Cuarcita Shinumo debe datar entre 1170 y 1150 a 1140 Ma. Esto sugeriría que la discordancia en la base de la Cuarcita Shinumo es menor. [8] [9]
