La arenisca Coldwater (o formación Coldwater ) es una unidad geológica sedimentaria de la era del Eoceno que se encuentra en el sur de California, principalmente en las montañas de Santa Ynez del condado de Santa Bárbara y al sur de ellas, y al este del condado de Ventura . Está formada principalmente por arenisca arcósica masiva con algo de limolita y pizarra . Al ser excepcionalmente resistentes a la erosión, los afloramientos de Coldwater forman algunos de los terrenos más espectaculares de la ladera sur de las montañas de Santa Ynez, con inmensas losas blancas esculpidas que forman picos, crestas en forma de lomo de cerdo y escarpados acantilados. [1] : 32–33 [2]
La localidad tipo de la arenisca Coldwater está en Coldwater Canyon, una rama occidental del río Sespe a unas pocas millas al norte de Fillmore . [1] : 32 La unidad tiene típicamente alrededor de media milla de espesor, que va desde 2500 a 3200 pies en la mayor parte de su extensión, aunque se adelgaza hacia el oeste hasta alrededor de 1000 pies de espesor en las colinas al norte de El Capitan State Beach . Desde allí, hacia el oeste hasta Gaviota , la unidad se gradúa gradualmente hacia la Formación Sacate, una unidad similar pero más esquistosa y rica en limolita que también se superpone de manera conformada a la Formación Cozy Dell . [3] Las formaciones Coldwater y Sacate a veces se consideran como una sola unidad, particularmente debajo del canal de Santa Bárbara, donde aparecen en los núcleos de perforación. La Formación Gaviota se deposita de manera conformada sobre la parte superior de Coldwater-Sacate en la parte occidental de la extensión de la unidad dual, y la Formación Sespe aparece de manera conformada sobre ella en otros lugares. [4]
Los afloramientos de Coldwater predominantemente en la ladera sur de la cordillera de Santa Ynez, y en la cresta de la cordillera en San Marcos Pass . [5] Cathedral Peak, la prominencia de 3333 pies directamente al norte de Santa Bárbara, está dentro de la unidad Coldwater. [6] Debido a que los lechos de arenisca son resistentes a la erosión, dondequiera que se inclinan abruptamente, forman crestas distintivas y pendientes de inclinación, una topografía particularmente característica de la cresta al norte de Goleta , donde Coldwater representa casi todo el terreno por encima de aproximadamente 1000 pies. [2] [7] Si bien la unidad está expuesta de manera prominente en todas las montañas de Santa Ynez, se inclina abruptamente hacia el sur y desaparece debajo de la llanura costera y luego del canal de Santa Bárbara . Los pozos perforados en los numerosos yacimientos de petróleo y gas del Canal muestran la Formación Gaviota sobre Cozy Dell directamente, sin Coldwater intermedio, a excepción de la porción marina del yacimiento petrolífero Capitán, en el que la Formación Coldwater está presente como una unidad portadora de gas natural, debajo de Gaviota. [8]
Como un recurso potencial de hidrocarburos, la unidad se considera equivalente a Sacate, y se agrupa con Cozy Dell Shale y Matilija Sandstone de menor altitud como el yacimiento de arenisca Gaviota-Sacate-Matilija. Las rocas fuente probables para cualquier acumulación de petróleo en Coldwater-Sacate son las unidades de esquisto ricas en materia orgánica de menor altitud, como Cozy Dell y las formaciones Juncal-Anita . [9] Dado que este yacimiento profundo no se ha explorado de forma completa, las estimaciones de los recursos de hidrocarburos son especulativas, y la Oficina de Gestión, Regulación y Cumplimiento de la Energía Oceánica de los Estados Unidos da un rango de 117 a 127 millones de barriles de petróleo recuperables utilizando la tecnología actual para toda la provincia de la cuenca de Santa Bárbara-Ventura. [9] Algunos yacimientos petrolíferos terrestres producen desde Coldwater, incluido el yacimiento petrolífero Ojai al norte de Santa Paula y el yacimiento petrolífero Sespe al norte de Fillmore, no lejos de la localidad tipo para la formación. [8] : 506, 508, 510
La unidad es de edad del Eoceno medio a superior , siendo depositada en un ambiente marino poco profundo, durante un tiempo en el que el mar retrocedía y se hacía más superficial. [10] Debido a que el proceso no fue uniforme, con períodos de deposición en aguas poco profundas alternando con condiciones de aguas más profundas, la unidad predominantemente de arenisca está intercalada con limolitas y pizarras, y la limolita y la pizarra representan alrededor del 20% de la composición total. [1] : 32 A fines del período de deposición, aparecen grandes bancos de ostras en el registro estratigráfico, lo que indica un ambiente costero de agua salobre. [1] : 34 La roca fuente del sedimento que compone Coldwater era principalmente granítica , y aparecen guijarros o cantos rodados de granito y cuarcita en algunas de las areniscas cercanas a la costa cerca de la parte superior de la unidad. [1] : 33 En su parte superior, la unidad se degrada hacia los estratos rojos y conglomerados de la Formación Sespe, que se depositó en un entorno de llanura aluvial, ribereño y estuarino en tierra. [3] : 83–84
Un estudio de 1996 realizado por Donald R. Prothero y Robert J. Emry determinó la edad de la unidad utilizando magnetoestratigrafía , y dio su período de deposición desde 39,5 Ma (hace millones de años) a 42,5 Ma. [11] Además, los estudios de la correlación de la arenisca subyacente de Cozy Dell y Matilija con unidades similares en el Valle Central de California, junto con datos paleomagnéticos, muestran que el bloque tectónico en el que se depositaron Coldwater y sus formaciones circundantes, incluida la parte occidental de las Cordilleras Transversales [12] , ha girado en el sentido de las agujas del reloj casi 90 grados desde el momento de la deposición, moviéndose también hacia el norte-noroeste desde su ubicación original. [13] [14] Este hallazgo es consistente con estudios anteriores que encontraron evidencia de la gran rotación en el sentido de las agujas del reloj de las Cordilleras Transversales en California. [15] [16] [17] El levantamiento a lo largo de la falla de Santa Ynez durante el período Cuaternario (los últimos 2,5 millones de años) ha llevado a Coldwater y las otras formaciones desde sus entornos de deposición hasta sus actuales ubicaciones prominentes en la cordillera de Santa Ynez. En el área al norte y noreste de Santa Bárbara , en la ladera sur de las montañas de Santa Ynez hacia el este hasta cerca de Ojai , la compresión y el plegamiento asociados con los movimientos tectónicos han sido lo suficientemente intensos como para volcar las unidades rocosas de modo que las más antiguas estén en la parte superior. Este tramo de formaciones rocosas volcadas se conoce como "Montecito Overturn". [3] : 102
En Coldwater se pueden encontrar fósiles de numerosos moluscos , incluidas muchas especies del género Turritella , particularmente cerca de la parte superior de la formación, donde el agua en el momento de la deposición era más superficial. Los afloramientos a lo largo de Old San Marcos Pass Road sobre Goleta y cerca del contacto con la Formación Sespe son lugares ricos para encontrar restos de estos caracoles marinos. [1] : 34 En otros lugares cerca del contacto superior con Sespe, se pueden encontrar restos de bancos de ostras. [18]