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La lutita de Hakatai es una formación rocosa del Mesoproterozoico con importantes afloramientos en el Gran Cañón , condado de Coconino, Arizona . Consiste en estratos coloridos que exhiben colores que varían de púrpura a rojo a naranja brillante. Estos colores son el resultado de la oxidación de minerales que contienen hierro en la lutita de Hakatai. Consiste en miembros inferiores y medios que consisten en lutitas y lutitas arcillosas de color rojo brillante, que forman pendientes, altamente fracturadas y un miembro superior compuesto de arenisca de grano medio, de color púrpura y rojo, que forma acantilados . Su espesor, que aparentemente aumenta hacia el este, varía de 137 a 300 m (449 a 984 pies). En general, la lutita de Hakatai y los estratos asociados de las rocas del Grupo Unkar se inclinan hacia el noreste (10–30°) hacia fallas normales que se inclinan 60° o más hacia el suroeste. Esto se puede ver en la falla Palisades en la parte oriental del área principal de afloramiento del Grupo Unkar (debajo del Borde Este). Además, gruesos, prominentes y de color oscuro, diques y umbrales basálticos cortan los estratos de color púrpura a rojo a naranja brillante de la pizarra Hakatai. [3] [4] [5]
Las laderas de color naranja rojizo brillante de la Formación Hakatai contrastan marcadamente con los afloramientos grisáceos de la Formación Bass . El afloramiento de la Formación Hakatai también contrasta enormemente con los acantilados escarpados formados por la cuarcita Shinumo , como se ve en la base del Templo de Isis . En el centro del Gran Cañón, al norte de Grand Canyon Village y visto desde el sur en el Borde Sur, la unidad de color naranja rojizo brillante se puede ver debajo de las formas de relieve del Templo de Isis y la Pirámide de Keops en la intersección de Bright Angel Canyon y Granite Gorge; el Sendero Bright Angel desde el Borde Sur atraviesa la región geográfica al norte, el Sendero North Kaibab en Bright Angel Canyon. [3] [5]
La lutita Hakatai forma parte de una secuencia conformable de estratos sedimentarios que comprende el Grupo Unkar . El Grupo Unkar tiene un espesor de entre 1.600 y 2.200 m (5.200 y 7.200 pies) y está compuesto, en orden ascendente, por la Formación Bass , la lutita Hakatai, la cuarcita Shinumo , la Formación Dox y el basalto Cardenas . En orden ascendente, el Grupo Unkar está cubierto por la Formación Nankoweap , de entre 113 y 150 m (371 y 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 Supergrupo del Gran Cañón , del cual el Grupo Unkar es la parte más baja, se superpone a granitos , gneises , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que componen las Rocas del Basamento Vishnu . [3] [6] [7]
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Por lo general, la lutita de Hakatai se subdivide en tres miembros informales. En orden ascendente, son los miembros Hance Rapids (inferior), Keops Pyramid (medio) y Stone Creek (superior). El espesor total de la lutita de Hakatai varía de 135 m (443 pies) en Hance Rapids a casi 300 m (980 pies) en la sección tipo en Hakatai Canyon en el área de Shinumo Creek. [3] [8]
En primer lugar, el miembro Hance Rapids (inferior) consiste en lutita de color púrpura a púrpura rojizo, limolita arenosa intercalada y raras ocurrencias de subarcosa de estratificación delgada a arenita de cuarzo . Los lechos del miembro inferior de Hakatai Shale se gradúan hacia arriba en el miembro medio de grano fino, con un límite dibujado en o muy cerca de su cambio de color. En segundo lugar, el miembro Keops Pyramid (medio) consiste en lutita, limolita y limolita arenosa subordinada que exhiben un llamativo color naranja rojizo. Estos estratos de color rojo distintivo están comúnmente moteados con manchas de reducción pequeñas a grandes (hasta 10 cm y más de ancho), no rojas, esféricas a esferoidales . Estas motas tienen núcleos centrales de color gris oscuro a gris verdoso que contienen núcleos centrales de gris muy oscuro a negro. Finalmente, el miembro Stone Creek (superior) de la pizarra Hakatai consiste en arcosa gruesa entrecruzada, de grano fino a grueso y de color púrpura pálido o lavanda . [8] [9] [10]
Los umbrales y diques basálticos se introducen en todo el Grupo Unkar por debajo del basalto de Cárdenas. Los umbrales se introdujeron solo en la Formación Bass y la Lutita Hakatai. Los diques se introdujeron en la Lutita Hakatai, la Cuarcita Shinumo y la Formación Dox. Los umbrales varían en espesor desde 23 m (75 pies) en Hance Rapids, al este del Gran Cañón, hasta 300 m (980 pies) en el Cañón Hakatai en el área del Arroyo Shinumo. Los diques de alimentación de estos umbrales no están expuestos. Sin embargo, los diques de alimentación del Basalto de Cárdenas se pueden rastrear, de manera discontinua, hasta unos pocos metros de su base. Adyacente a los umbrales, la Lutita Hatakai ha sido alterada a hornfels nudosos que contienen porfiroblastos de andalucita y cordierita que han sido reemplazados por moscovita y clorita verde , respectivamente. [3]
En la parte oriental del Gran Cañón, el contacto entre la lutita Hatakai y la formación Bass subyacente es típicamente gradual en un intervalo de aproximadamente un metro. Por ejemplo, en Red Canyon, el contacto consiste en un intervalo en el que la caliza estromatolítica de la formación Bass está íntimamente intercalada con depósitos gruesos de la lutita Hakatai suprayacente. En la parte oriental del Gran Cañón, el contacto es agudo, pero conformable. [3] [11]
El contacto entre la lutita Hatakai y la cuarcita Shinumo suprayacente es una discordancia significativa y distintiva . Esta discordancia es aguda y trunca localmente los estratos cruzados y las formas de canal dentro de las areniscas de la lutita Hatakai subyacente. Dentro de la subarcosa inferior de la arenisca Shinumo, un rezago basal de conglomerado , que contiene clastos de basamento de hasta 5 cm (2,0 pulgadas) de ancho, se encuentra sobre la superficie erosionada que forma esta discordancia. Este conglomerado basal contiene clastos de cuarcita que carecen de equivalentes conocidos en la región del Gran Cañón. Como lo documenta la datación de circones detríticos , se estima que esta discordancia representa un período de aproximadamente 75 millones de años. [3] [8]
El contacto entre la arenisca Tapeats y la lutita Hatakai y el resto del Grupo Unkar plegado y fallado es una discordancia angular prominente , que es parte de la Gran Discordancia . La erosión diferencial del Grupo Unkar dejó capas resistentes del basalto Cardenas y la cuarcita Shinumo como altos topográficos, antiguos monadnocks , que ahora están enterrados por areniscas, lutitas y conglomerados de la arenisca Tapeats. Estos monadnocks sirvieron localmente como fuentes de sedimentos de grano grueso durante la transgresión marina que depositó la arenisca Tapeats y otros miembros del Grupo Tonto. El contacto entre la lutita Hatakai y la arenisca Tapeats forma parte de una superficie relativamente plana que se encuentra entre los monadnocks. [3]
Se han encontrado estromatolitos en afloramientos espectaculares de la lutita Hatakai en el cañón Rodgers. En este afloramiento, se encuentran en la zona de transición entre esta formación y la formación Bass, donde los lechos de carbonato estromatolítico están íntimamente intercalados con depósitos gruesos de la lutita Hakatai. La base de estos depósitos contiene oncaloides estromatolíticos, pequeños montículos de algas , que están construidos sobre clastos gruesos de conglomerado de arenisca. [11] Además, los núcleos centrales de color gris oscuro a negro de las motas de reducción que se encuentran en el miembro de la pirámide de Keops (centro) posiblemente sean de origen orgánico (¿estromatolítico?). [8]
Se han publicado numerosos informes falsos y desacreditados sobre otros tipos de fósiles encontrados en Hatakai Shale. En un caso, se informó de la presencia de rastros aparentes de metazoos en Hatakai Shale. [12] Sin embargo, estos fósiles traza reportados ahora se consideran pseudofósiles no biogénicos. [13]
Se interpreta que los estratos que comprenden el miembro Hance Rapids (inferior) se acumularon debajo de aguas poco profundas y de baja energía. El cambio de la Formación Bass al miembro inferior probablemente represente las etapas finales de la deposición marina durante las cuales se acumuló la Formación Bass. Se considera que el miembro Keops Pyramid (medio) se acumuló en un entorno marino poco profundo, cercano a la costa o en marismas de llanura costera o deltas . Las motas de reducción de color gris verdoso son similares en naturaleza a las motas de reducción observadas en los miembros medio inferior y superior de la Formación Dox, que se considera que se acumularon en entornos no marinos. El miembro Stone Creek (superior) es de probable origen deltaico marino. [3] [9] [10]
La formación de esquisto Hatakai tiene entre 1.253 y 1.104 millones de años. Es más joven que una capa de ceniza volcánica en la formación Bass subyacente, que se ha datado en 1.253 millones de años. Además, la datación 40 Ar/ 39 Ar de la moscovita detrítica del miembro basal Escalante Creek de la formación Dox suprayacente indica que es más joven que 1.140 millones de años. La formación Dox suprayacente es más antigua que la edad del basalto Cardenas, que es de 1.104 millones de años. [14] [15]
El Templo de Isis-Pirámide de Keops es un pequeño horst , ubicado cerca del centro geográfico del Gran Cañón. Limita al este con la falla Bright Angel y al sur con Granite Gorge; la falla Bright Angel continúa hacia el sur-suroeste a través de Granite Gorge y hacia Garden Creek, por el sendero Bright Angel hasta el borde sur. El lado norte del Templo de Isis-Pirámide de Keops está bordeado aproximadamente de este a oeste por la falla Grandview.
