La Formación Chinle es una formación geológica continental del Triásico Superior de depósitos fluviales , lacustres y palustres a eólicos que se extienden por los estados de Nevada , Utah , el norte de Arizona , el oeste de Nuevo México y el oeste de Colorado . En Nuevo México, a menudo se eleva al estado de un grupo geológico, el Grupo Chinle . Algunos autores han considerado controvertidamente que Chinle es sinónimo del Grupo Dockum del este de Colorado y Nuevo México, el oeste de Texas , el Panhandle de Oklahoma y el suroeste de Kansas . La Formación Chinle es parte de la Meseta , Cuenca y Cordillera de Colorado y la sección sur de las Llanuras Interiores . [1] Una probable cuenca deposicional separada dentro de Chinle se encuentra en el noroeste de Colorado y el noreste de Utah. La porción sur de Chinle alcanza un espesor máximo de un poco más de 520 metros (1710 pies). Por lo general, Chinle descansa de manera discordante sobre la Formación Moenkopi .
Según una plétora de técnicas cronológicas, es probable que la Formación Chinle se haya depositado en su mayor parte en el Noriense. Es una formación fosilífera y espesa con numerosos miembros (subunidades) con nombre en toda su área de depósito.
Aunque los sedimentos coloridos del Triásico de la meseta de Colorado se han investigado desde el siglo XIX, la Formación Chinle recién fue nombrada y descrita formalmente por Herbert E. Gregory en 1917. Recibió el nombre del valle Chinle en el condado Apache, Arizona , tierra que se encuentra en gran parte dentro de la Nación Navajo . Gregory no designó una localidad tipo . Dividió la Chinle en cuatro subunidades, etiquetadas de A (más joven) a D (más antigua). Esto no incluyó el conglomerado Shinarump subyacente (nombrado por GK Gilbert y Edwin E. Howell en 1875), que consideró una formación separada. [2]
Los geólogos y paleontólogos del Servicio Geológico de los Estados Unidos continuaron cartografiando la Formación Chinle durante el siglo XX, revisando las subunidades sin nombre de Gregory. Wood y Northrop (1946) desarrollaron una estratigrafía básica de la formación para el centro-norte de Nuevo México, [3] y a fines de la década de 1950 se estableció la estratigrafía en la región de las Cuatro Esquinas. En 1956, el geólogo económico Raymond C. Robeck identificó y nombró al miembro de Temple Mountain como la unidad más basal en el área del oleaje de San Rafael de Utah. En 1957, John H. Stewart revisó el conglomerado Shinarump y lo rebautizó como miembro Shinarump de la formación Chinle.
El estudio de la formación se expandió hacia el norte, hasta el norte de Utah y Colorado, gracias a los artículos de Forrest G. Poole y Stewart (1964) [4] y Steve W. Sikich (1965), [5] quienes nombraron miembros locales informales equivalentes a los de Arizona y Nuevo México. La extensión superficial completa de la unidad fue cartografiada por RF Wilson y Stewart en 1967. [6] Stewart y sus colegas crearon una descripción y revisión expansiva de la formación en 1972, resumiendo el conocimiento previo sobre la estratigrafía de Chinle. [7]
VC Kelley asignó más miembros y revisó la unidad en 1972. [8] Spencer G. Lucas y SN Hayden hicieron lo mismo en 1989. [9] El miembro de Rock Point fue asignado por RF Dubiel en 1989. [10]
En 1993, Lucas elevó a Chinle a la categoría de grupo, [11] elevando así a muchos de sus miembros a la categoría de formación. También incluyó las formaciones del Grupo Dockum del este de Nuevo México y el oeste de Texas dentro del "Grupo Chinle". [12] Esta nomenclatura modificada es controvertida; muchos aún mantienen a Chinle como formación y separan al Grupo Dockum . [13] [14] El nombre de Dockum se le dio en 1890, antes que el de Chinle. Lucas también abogó por abandonar el nombre de Formación Dolores como sinónimo parroquial del Grupo Chinle.
Dubiel y otros (1992) y Hintze y Axen (1995) crearon descripciones generales de Chinle. [15]
La Formación Chinle es fosilífera, con una gran variedad de fósiles de reptiles, peces y plantas extintos, incluidos los primeros dinosaurios y la famosa madera petrificada del Parque Nacional del Bosque Petrificado en Arizona .
Los miembros de la formación y sus espesores son muy variables a lo largo de Chinle.
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Algunos de los depósitos más extensos de la Formación Chinle se encuentran en la meseta meridional de Colorado, incluyendo Arizona y la parte occidental de Nuevo México. En esta región, la parte más antigua y estratigráficamente más baja de la Formación Chinle es el Conglomerado Shinarump . El Shinarump incluye facies de depósito de canal de sistema de río trenzado . [10] El Shinarump se intercala con una subunidad de grano más fino, el Miembro Mesa Redondo , [16] una de las unidades más antiguas y extendidas en las tierras baldías del área del Desierto Pintado . En el oeste de Nuevo México (particularmente el área de las Montañas Zuni ), el Miembro Mesa Redondo puede ser reemplazado por otra unidad arenosa conocida como la Formación de las Montañas Zuni . Los sedimentos de este intervalo de tiempo son seguidos por una unidad geológica llamada Formación Bluewater Creek . [9]
La mayoría de los afloramientos de Chinle en el Desierto Pintado se han ubicado tradicionalmente dentro del siguiente Miembro del Bosque Petrificado , un segmento de sedimentos Triásicos que son tan diversos y extensos que a veces se eleva a su propia formación, se subdivide aún más o se redefine de manera más estricta. En su definición más amplia, el Miembro (o Formación) del Bosque Petrificado se divide en tres secciones: el Bosque Petrificado Inferior fangoso y el Bosque Petrificado Superior, y el lecho arenoso de arenisca Sonsela, que los separa. El "Miembro del Bosque Petrificado" Inferior generalmente se conoce como el Miembro Blue Mesa . [17] En el Parque Nacional del Bosque Petrificado (PEFO) y sus alrededores, la arenisca Sonsela es lo suficientemente gruesa como para que pueda resolverse en varias capas distintas ricas en arenisca. En esta situación, se le cambia el nombre a Miembro Sonsela . [17] La arenisca Sonsela es una colección de facies de canal de corriente trenzada. [18] El "Miembro del Bosque Petrificado" Superior a veces se denomina Miembro del Desierto Pintado, [19] o simplemente se lo conoce como Miembro del Bosque Petrificado en una definición más restringida del término. [17] El Bosque Petrificado está compuesto predominantemente por depósitos de desbordamiento con lentes delgadas de facies de depósito de canal y depósitos lacustres.
El Miembro Bosque Petrificado se gradúa en el Miembro Owl Rock , una facies lacustre marginal a lacustre que posiblemente represente un gran sistema lacustre. Al Miembro Owl Rock le sigue la subunidad más joven y arenosa del Chinle, el Miembro Rock Point . El Rock Point es lo suficientemente distinto como para que anteriormente se lo considerara una unidad de la Arenisca Wingate , una formación eólica del Triásico tardío y del Jurásico temprano que se superpone al Chinle en muchas áreas. [7]
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Los afloramientos inequívocos de la Formación Chinle se extienden hasta el centro de Nuevo México, más allá del borde oriental de la meseta de Colorado. La mayoría de ellos se encuentran en la cuenca Chama del centro-norte de Nuevo México, en particular varios sitios paleontológicos famosos en Ghost Ranch cerca de Abiquiu . También se encuentran afloramientos menores en el Levantamiento Lucero al oeste de Albuquerque , así como en otras áreas a lo largo del Rift del Río Grande . [20] [21] [7]
Al igual que en la meseta de Colorado, la unidad principal más baja en el centro-norte de Nuevo México es un miembro rico en arenisca. Esta capa, la arenisca de Agua Zarca , [3] a menudo se asocia con el conglomerado Shinarump, [22] [21] [19] aunque puede derivar de una fuente erosiva diferente. [14] A menudo está precedida por una capa muy delgada de estratos moteados limosos. A estos estratos moteados a veces se les denomina Formación de las Montañas Zuni, [22] [19] aunque la aplicación de este término más allá de las Montañas Zuni es cuestionable. [21] [14] Al menos en la cuenca de Chama, los estratos moteados se derivan de la superficie erosionada y modificada pedogénicamente de la Formación Moenkopi. [14]
La unidad inferior gruesa se gradúa en la Formación Salitral de grano fino , que es equivalente al Miembro Blue Mesa y la Formación Bluewater Creek. En el centro-sur de Nuevo México, puede en cambio graduarse en la Formación San Pedro Arroyo , una unidad heterolítica similar. [20] La arenisca gruesa regresa a lo largo de un contacto agudo con la siguiente Formación Poleo , un equivalente del Miembro Sonsela. [21] La Formación Poleo se gradúa en los sedimentos gruesos y coloridos del Miembro Bosque Petrificado. Los autores que elevan este miembro a una formación lo subdividen en el Miembro Mesa Montosa inferior y el Miembro Painted Desert superior. [22] [21] El Miembro Bosque Petrificado es fosilífero en la Cuenca Chama, con sitios importantes que incluyen las canteras Hayden, Canjilon y Snyder de Ghost Ranch. [23]
La unidad estratigráficamente más alta en el centro-norte de Nuevo México es el denominado informalmente “ miembro de limolita ”. Esta unidad está mejor expuesta en Ghost Ranch, donde ha producido la famosa cantera Whitaker, también conocida como la cantera Coelophysis debido a una alta concentración de fósiles pertenecientes al dinosaurio terópodo Coelophysis bauri . El “miembro de limolita” puede ser equivalente al miembro Rock Point, y algunos autores se refieren a él como tal. [22] [21] [19]
El Chinle continúa hacia el norte hasta el sur de Utah y el área de Four Corners, aunque se adelgaza mucho hacia el noroeste. Una estrecha banda de sedimentos violáceos indiferenciados de la parte inferior de la formación se extiende hasta las proximidades de St. George . La formación se engrosa hacia el este en el Parque Nacional Zion y el Monumento Nacional Grand Staircase-Escalante . El Chinle es un componente destacado de las tierras baldías y los afloramientos en los diversos parques nacionales, monumentos y áreas de recreación del sureste de Utah, que se extienden en un mosaico discontinuo hasta el San Rafael Swell . [24] [25] La nomenclatura estratigráfica utilizada en el sur de Utah también se utiliza en Monument Valley , donde los miembros inferiores de grano grueso del Chinle forman una roca de cubierta para muchos famosos cerros que caracterizan el valle. [7]
En esta región, la unidad estratigráficamente más baja en Chinle es generalmente el Conglomerado Shinarump (o Miembro Shinarump), que se adelgaza hacia el norte pero es un componente confiable de los afloramientos en toda la región. En varias áreas, una capa delgada de paleosuelos moteados , el Miembro Temple Mountain , puede superponerse a la Formación Shinarump y la Formación Moenkopi subyacente. [26] [25] [27]
El Miembro Monitor Butte se encuentra sobre los miembros Shinarump y Temple Mountain en el sureste de Utah y Monument Valley. Esta unidad comprende sedimentos monótonos y generalmente de grano fino, equivalentes al Miembro Blue Mesa y la Formación Bluewater Creek que se encuentran más al sur. [25] Las facies de este intervalo se han interpretado como depósitos de desbordamiento ( llanura de inundación distal ) y lacustres . En el Parque Nacional Zion, el Miembro Monitor Butte es reemplazado por una unidad gruesa equivalente en el tiempo, el Miembro Cameron , que también se encuentra en la Nación Navajo cerca de su homónimo de Cameron, Arizona . El Miembro Cameron es prácticamente idéntico al Miembro Blue Mesa, y probablemente representa el mismo entorno deposicional a lo largo del antiguo sistema fluvial responsable de la Formación Chinle. También es distinto del Miembro Monitor Butte, que tiene más depósitos de evaporita y menos capas de arena roja. [11] [25]
La lutita opaca de los miembros Monitor Butte y Cameron es reemplazada en algunas áreas por una sección delgada de arenisca conglomerática masiva, el Miembro Moss Back . Este miembro representa depósitos de canales de ríos arenosos y es probablemente equivalente a parte del Miembro Sonsela. [25] En otros lugares, Monitor Butte se gradúa en el Miembro Bosque Petrificado, que en Utah incluye el delgado pero geográficamente extenso lecho de arenisca Correo. El Miembro Bosque Petrificado es seguido por el Miembro Owl Rock. [25] [9] Una unidad de sedimentos gruesos y finos intercalados de color opaco, los lechos Kane Springs , se desarrolla en la Cuenca Paradox. Los lechos Kane Springs son depósitos fluviales que probablemente sean equivalentes al Miembro Owl Rock y la parte superior del Miembro Bosque Petrificado. [25] Finalmente, el Miembro Rock Point o el Miembro Church Rock se superponen al Owl Rock. Algunos investigadores creen que los miembros Church Rock y Rock Point pueden ser sinónimos. [28] Son unidades heterolíticas complejas, que representan facies de río trenzado, lacustres y depósitos de desbordamiento.
La Formación Chinle es completamente del Triásico Tardío en edad. La bioestratigrafía de tetrápodos para Chinle se desarrolló primero con base en fitosaurios y aetosaurios , que en 1998 se combinaron en biozonas globales en el sistema Land Vertebrate Faunachrons de Spencer G. Lucas . [29] Estratigrafía simplificada basada en Litwin. [30] Nótese que las inferencias de edad ideadas por Lucas no necesariamente se alinean con otros métodos cronológicos utilizados en la Formación Chinle. Otros trabajos sobre bioestratigrafía de Chinle, como Martz & Parker (2017), [31] están mejor integrados con la magnetoestratigrafía y la datación radiométrica, y se consideran más precisos.
Desde 2011, la datación radiométrica generalizada ha ayudado a refinar los datos de edad precisos para parte de la Formación Chinle, particularmente en áreas con un registro estratigráfico más completo como el Parque Nacional del Bosque Petrificado (PEFO). El vulcanismo más al suroeste a lo largo del arco magmático cordillerano proporciona cristales de circón al sistema Chinle, lo que permite la datación U-Pb de capas que albergan granos de circón. Los sedimentos erosionados de las Montañas Rocosas ancestrales , las montañas Ouachita y las tierras altas de Mogollon también proporcionan circón reelaborado más antiguo a la cuenca. [32]
La datación radiométrica de Chinle se complica por las peculiaridades litológicas de la deposición de circón. Tomadas al pie de la letra, las dataciones U-Pb de capas de grano grueso suelen ser varios millones de años más antiguas de lo esperado según la magnetoestratigrafía, mientras que las capas dominadas por lodo son generalmente más precisas a pesar de un menor tamaño de muestra. Esto probablemente se debe a que los ríos arenosos reciben una mayor proporción de granos de circón reciclados de rocas erosionadas distantes, mientras que las llanuras fangosas se abastecen de cenizas frescas ricas en circón de erupciones volcánicas contemporáneas. Si bien los circones de capas ricas en arenisca son menos útiles para inferir edades de deposición directa, pueden ser muy útiles para inferir fuentes de sedimentos: cada fuente de sedimento ígneo o metamórfico tiene su propio conjunto de edades de circón antiguas (generalmente precámbricas), que se pueden rastrear en sedimentos triásicos. [32]
Los afloramientos del Miembro Mesa Redondo en PEFO han sido datados en ~225 Ma (2011) [33] o ~228 Ma (2013), [34] aunque estos pueden estar influenciados por granos reciclados. [32] Estimaciones posteriores de un importante proyecto de perforación de núcleos respaldan una edad de depósito más reciente de 223-222 Ma (2020). [35] [32] Esto sugiere firmemente que prácticamente toda la Formación Chinle fue depositada en la etapa Noriana ; según la hipótesis de consenso del "Noriano largo" y las evaluaciones radiométricas de los estratos marinos, el límite Carniano-Noriano se establece tentativamente en ~227 Ma. [36]
En PEFO, las estimaciones de U-Pb del Miembro Blue Mesa incluyen 223 Ma (2011), [33] 222 Ma (2020), [35] y 221-218 Ma (2020). [32] Los afloramientos datados de lutita opaca cerca de St. Johns, Arizona, también encajan en este período de tiempo general. La cantera fosilífera Placerias , anteriormente considerada como perteneciente a una subunidad más antigua, es probablemente parte del Miembro Blue Mesa según una fecha de edad de 219,4 Ma (2014). [37] En Six Mile Canyon cerca de Fort Wingate, Nuevo México , la base del Miembro Blue Mesa (o su equivalente local) está definida por un lecho de arenisca distintivo, que ha sido datado en 221-219 Ma (2009) [38] o 218 Ma (2011). [39] La Formación Bluewater Creek subyacente también ha sido datada entre 221 y 219 Ma (2014), lo que sugiere que se superpone en el tiempo con el Miembro Blue Mesa de Arizona y posiblemente parte del Miembro Sonsela. [37]
Las fechas radiométricas están bien registradas para el Miembro Sonsela, aunque se debe tener en cuenta una alta concentración de circones reelaborados al inferir una edad precisa de deposición. La verdadera duración del Miembro Sonsela es probablemente de alrededor de 218 Ma a 213 Ma (2020), [35] [32] aunque estimaciones más antiguas ubican su base en 220-219 Ma (2011, 2013). [33] [34] Se encuentra una importante renovación biológica en el límite Adamaniano-Revueltiano en el medio del Miembro Sonsela, alrededor de 214 Ma. Puede corresponder a una extinción local, o simplemente representar un período de tiempo truncado por una deposición lenta o un hiato geológico. [40] [35] La delgada capa de arenisca Sonsela, homónima de su miembro correspondiente, ha sido datada en 216,6 Ma (2019) en su localidad tipo en Sonsela Buttes en Arizona. [41]
Los primeros datos de edad U-Pb de Chinle que se publicaron se referían al lecho de la Selva Negra, una capa de arenisca cerca de la parte superior del Miembro del Bosque Petrificado en PEFO. Las estimaciones de U-Pb para esta capa incluyen ~213 Ma (máximo de 2003), [42] ~211 Ma (2009), [38] y ~210 Ma (2011, 2020). [33] [35] [32] Una exposición presumiblemente más antigua del Miembro del Bosque Petrificado, la Cantera Hayden en Ghost Ranch, está datada en 212 Ma (2011). [39] Se encontró una edad similar para la parte media del miembro en PEFO. [32] El final del Miembro del Bosque Petrificado probablemente estaba cerca de los 208 Ma, lo que significa que los estratos superpuestos son presumiblemente del Noriense-Rético más tardío en edad. [33] [35]
Provincia geológica: [1]
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