La Formación Nankoweap del Neoproterozoico (pronunciada Nan' coe weep), es una delgada secuencia de capas rojas distintivas que consisten en areniscas de color marrón rojizo y tostado y limolitas y lutitas subordinadas que se superponen discordantemente a los flujos de lava basáltica del basalto de Cárdenas del Grupo Unkar y se encuentran debajo de los estratos sedimentarios de la Formación Galeros del Grupo Chuar . La Formación Nankoweap tiene un poco más de 100 m de espesor. Se subdivide informalmente en miembros inferiores y superiores informales 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 cual forma parte la Formación Nankoweap, se superpone discordantemente a granitos , gneises , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que comprenden las Rocas del Basamento Vishnu . [6] [7] [8]
Los estratos de la Formación Nankoweap están expuestos en una pequeña área 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 del Gran Cañón , condado de Coconino, Arizona . Este y los estratos asociados de los Grupos Unkar y Chuar se conservan en un sinclinal prominente y un bloque de fallas . La exposición más completa, de fácil acceso y fácil de estudiar de la Formación Nankoweap se encuentra 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 fue el primero en reconocer la delgada secuencia de capas rojas que se superponen discordantemente a los flujos basálticos del Grupo Unkar como una unidad estratigráfica separada, a la que llamó "Grupo Nankoweap". [3]
Aunque existen afloramientos más extensos en Basalt Canyon, Comanche Creek y Tanner Canyon, su nombre se debe a un pequeño bloque limitado por fallas de la Formación Nankoweap en Nankoweap Canyon. Se argumentó que estos lechos rojos no pertenecían ni al Grupo Unkar subyacente ni al Grupo Chuar suprayacente. [4] Maxson en su mapeo geológico redujo el Grupo Nankoweap al rango de formación porque Nankoweap no se había subdividido en formaciones. [5] Más tarde, se reconoció un miembro inferior preservado localmente (unidad ferruginosa y zona meteorizada) que se superpone discordantemente al basalto de Cárdenas y está superpuesto discordantemente por el miembro superior de Nankoweap. [6] [7]
La Formación Nankoweap tiene un poco más de 100 m de espesor. 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 consiste en delgados restos erosivos, de 15 m o menos de espesor, que se superponen a flujos de lava basáltica profundamente erosionados y a menudo profundamente meteorizados del Basalto de Cárdenas. Dentro del Gran Cañón, el miembro inferior de la Formación Nankoweap aflora en solo dos lugares adyacentes al rastro de la Falla Butte con dirección 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 consiste en areniscas y limolitas cuarcíticas rojas , altamente resistentes , cementadas con hematita que tienen un espesor máximo de aproximadamente 15 m y desaparecen a unos 200 m al oeste de la Falla Butte entre el miembro superior de la Formación Nankoweap y la superficie erosionada del Basalto de Cárdenas . Finalmente, aflora 2 km al sur del río Colorado cerca y en el límite sur de la preservación del basalto de Cárdenas y la formación Nankoweap. En esta ubicación, consiste en una capa delgada de arenisca altamente ferruginosa que se compone de sedimentos derivados del basalto de Cárdenas subyacente y una zona meteorizada 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 arcillosas y limosas hacia la parte superior. Las areniscas a veces contienen horizontes conglomeríticos compuestos de guijarros redondeados en forma de disco de arenisca Dox y ocasionalmente guijarros de lava basáltica. Un depósito de grava de retraso compuesto de grava de sílex de tamaño blanco a amarillento, de guijarros pequeños a guijarros , se encuentra localmente en la base del miembro superior. Por lo general, las secciones de arenisca tienen estratificación de delgada a mediana y exhiben estratificación cruzada tabular plana y de canal , marcas de ondulación , grietas de lodo , numerosas estructuras de deformación de sedimentos blandos y pseudomorfos de sal raros . Hacia la parte superior del miembro superior, los lechos de arenisca masivos de escala métrica se vuelven comunes. [6] [7] [8] [10]
Las discordancias marcan tanto la base como, posiblemente, la parte superior 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 el Cañón Basalto, se ha reconocido una discordancia angular en este contacto inferior que refleja la erosión de 60 m de Basalto Cárdenas. 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 meteorizada ferruginosa de 10 m de espesor (paleosol), la meteorización química profunda de los flujos de lava expuestos del Basalto Cárdenas ocurrió antes de la deposición de la Formación Nankoweap al oeste del Cañón Tanner. Las lavas profundamente meteorizadas conservan sus texturas originales, pero se han teñido y alterado de manera generalizada a hematita terrosa y siderita . [10]
El contacto superior de la Formación Nankoweap con la base de la Formación Galeros del Grupo Chuar parece ser bastante nítido. La parte superior de la Formación Nankoweap consiste en areniscas que forman acantilados y que se van gradando irregularmente hacia arriba, de rojo a blanco. Este cambio de color se ha interpretado como un reflejo del blanqueamiento debajo de una discordancia que separa los lechos rojos de la Formación Nankoweap de las dolomías de color gris oscuro de la Formación Galeros. Debido a que este contacto se encuentra en medio de acantilados escarpados formados por las areniscas combinadas de la Formación Nankoweap y las dolomías suprayacentes de la Formación Galeros, no es fácilmente accesible y se sabe poco sobre él. La inaccesibilidad del contacto superior de la Formación Nankoweap ha impedido un examen minucioso del mismo. A excepción de los canales anchos y poco profundos cortados en la Formación Nankoweap y llenos de dolomía, el contacto superior carece de cualquier evidencia estratigráfica que indique un hiato erosivo o temporal grande. [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 por uranio-plomo de circones detríticos de la Formación Nankoweap indica la presencia de granos de circón en un rango de edad de aproximadamente 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, es muy probable que la Formación Nankoweap sea la unidad basal del Grupo Chuar. [12]
Los ambientes deposicionales de la Formación Nankoweap siguen siendo poco claros y mal definidos. El paleosuelo profundamente meteorizado desarrollado en el basalto de Cárdenas representa un período prolongado de meteorización subaérea anterior a la deposición de la Formación Nankoweap. Las areniscas de su miembro inferior también están bastante meteorizadas y, por lo tanto, parecen haberse acumulado subaéreamente . Las estructuras sedimentarias en el miembro superior de la Formación Nankoweap se interpretan como que se acumularon 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 acumularon en arena y marismas . Además, se argumenta que las capas de arenisca entrecruzadas 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 una impresión fósil de trazas de una medusa varada. Esta estructura tiene aproximadamente 12 cm de diámetro y consiste en una serie de lóbulos radiales, redondeados en sus extremos. Algunos de estos lóbulos tienen un surco medio que irradia desde un pequeño hueco irregular. Inicialmente, estudios posteriores también consideraron que se trataba de una impresión de medusa y finalmente Bassler la denominó “Brooksella canyonensis” . [13] Más tarde, Cloud [14] [15] obtuvo un segundo espécimen parcial y argumentó que ambos especímenes eran de origen inorgánico y se formaron por “compactación de arenas finas depositadas sobre una estructura compresible pero por lo demás no identificable, posiblemente una pequeña ampolla de gas”. Los paleontólogos, que no estaban convencidos por la interpretación de Cloud, reinterpretaron esta estructura como una madriguera (traza fósil), conocida como “ Asterosoma ”, hecha por un organismo similar a un gusano que se alimenta de sedimentos. Otros paleontólogos, que posteriormente reexaminaron ambos especímenes, argumentaron que se trata de estructuras sedimentarias inorgánicas similares a pequeños "volcanes de arena" formados por la expulsión ascendente de gas o fluido de los sedimentos a medida que se carga más sedimento en la superficie o cuando el sedimento se agita durante la actividad sísmica. Ambos especímenes son muy similares en morfología a las estructuras sedimentarias que inicialmente se interpretaron como medusas fósiles y se denominaron "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 tapetes microbianos que eran típicos de los fondos marinos y lacustres 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 componen 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 entre 800 y 770 Ma de edad. Este hallazgo indica que la Formación Nankoweap es más joven que 770 Ma; está estrechamente relacionada en edad con el Grupo Chuar, y es muy probable que sea el miembro basal de este grupo. [12]
En el Cañón Nankoweap se han excavado pozos de prospección en numerosos parches de arenisca que han sido reemplazados por hematita. En estos pozos de prospección se han encontrado areniscas cementadas con barita y vetas delgadas 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 fallas pequeñas. [19]
El arroyo Nankoweap se encuentra aguas arriba de la sección de Lipan Point y Basalt Creek. El arroyo se encuentra al oeste de Marble Canyon y desemboca en el cañón cerca de Lower Marble Canyon.
El foso foso Tanner , un foso foso de formación Dox y basalto Cardenas, está coronado por una sección brillante y de múltiples capas de la formación Nankoweap. Se encuentra frente al arroyo Tanner (cañón Tanner), que es la fuente del rápido Tanner, al pie del foso Tanner.
