Vishnu Basement Rocks es el nombre recomendado para todas las rocas cristalinas del Proterozoico temprano ( metamórficas e ígneas ) expuestas en la región del Gran Cañón. Forman las rocas cristalinas del basamento que subyacen a la caliza Bass del grupo Unkar del supergrupo del Gran Cañón y a la arenisca Tapeats del grupo Tonto . Estas rocas del basamento también han sido llamadas Complejo Vishnu o Complejo Metamórfico de Vishnu . Estas rocas cristalinas del Proterozoico temprano consisten en rocas metamórficas que se conocen colectivamente como Granite Gorge Metamorphic Suite ; Las secciones de las rocas del basamento de Vishnu contienen granito del Paleoproterozoico temprano , pegmatita granítica , aplita y granodiorita que han invadido estas rocas metamórficas, y también rocas ultramáficas intrusivas del Paleoproterozoico temprano. [2] [3]
El término Complejo Plutónico de Zoroastro se utiliza para todas las rocas plutónicas graníticas y grandioríticas del Paleoproterozoico en el Gran Cañón. Se han asignado nombres específicos a plutones individuales y enjambres de diques porque los plutones y los enjambres difieren mucho en su edad, origen y significado tectónico. El más antiguo de estos complejos plutónicos, Elves Chasm Gneiss, probablemente representa un pequeño fragmento de sótano sobre el cual se acumularon las rocas metavolcánicas que componen la Suite Metamórfica Granite Gorge. El resto de los granitos del Paleoproterozoico temprano, pegmatitas graníticas, aplitas y granodioritas, son partes de plutones más jóvenes o enjambres de diques, que han invadido la Suite Metamórfica de Granite Gorge, ya sea contemporáneamente o después de su metamorfosis. [4] [5]
Lleva el nombre de una estructura rocosa natural en el valle del río Colorado que recibió el nombre de " Templo de Vishnu " por su apariencia. [6]
El conjunto metamórfico de Granite Gorge consta de unidades litológicas, los esquistos de Brahma, Rama y Vishnu , que han sido cartografiadas dentro de las gargantas de granito superior, media e inferior del Gran Cañón. El esquisto de Vishnu se compone de esquisto de cuarzo - mica , esquisto pelítico y metaarenitas . Exhiben estructuras sedimentarias relictas y texturas que demuestran que son rocas sedimentarias submarinas metamorfoseadas . El esquisto de Brahma se compone de anfibolita , esquisto de hornblenda - biotita - plagioclasa , esquisto de biotita-plagioclasa, esquisto y gneis con ortoanfíboles y depósitos de sulfuro metamorfoseados. Como se infiere de las estructuras y texturas relictas, el esquisto de Brahma está compuesto de rocas metavolcánicas de composición máfica a félsica . El esquisto de Rama consiste en esquistos y gneis cuarzofeldespáticos masivos de grano fino que probablemente sean rocas metavolcánicas félsicas. Sobre la base de la presencia de estructuras de almohada relictas , capas intermedias de estratos metavolcánicos y grandes volúmenes de rocas metavolcánicas, se interpreta que los esquistos de Brahma y Rama consisten en arcos de islas volcánicas metamorfoseadas y rocas volcánicas submarinas asociadas. Estas rocas metavolcánicas están cubiertas localmente por rocas sedimentarias submarinas metamorfoseadas del esquisto de Vishnu que se interpreta que se han acumulado en fosas oceánicas . Estas rocas metasedimentarias estaban compuestas originalmente de partículas de cuarzo, arcilla y fragmentos de roca volcánica que se han metamorfoseado en varios esquistos. El esquisto de Vishnu exhibe estratos y estructuras relictos que indican depósitos de turbidita que se acumularon en fosas oceánicas y otros entornos marinos relativamente profundos. El esquisto de Brahma data de hace unos 1.750 millones de años. Las rocas metavolcánicas félsicas que componen el esquisto de Rama han arrojado una edad de hace 1.742 millones de años. [3] [4] [5]
La roca más antigua que forma parte de Vishnu Basement Rocks es el plutón Elves Chasm. Se compone de rocas máficas metamorfoseadas ( tonalita de hornblenda-biotita ) y rocas plutónicas de composición intermedia ( diorita de cuarzo ). En su interior, hay cuerpos tabulares de anfibolita que podrían ser diques, que han sido datados hace unos 1.840 millones de años. Se considera un plutón granodiorítico más antiguo que quedó expuesto por la erosión antes de ser enterrado por las rocas sedimentarias volcánicas y submarinas originales de la Suite Metamórfica Granite Gorge. El plutón de Elves Chasm es probablemente parte de las rocas del basamento sobre las que se depositaron las rocas volcánicas originales y los sedimentos de la Suite Metamórfica de Granite Gorge. [3] [4] [8]
El contacto altamente tectonizado entre el plutón Elves Chasm y la Suite Metamórfica Granite Gorge está expuesto cerca de Waltenberg Canyon, en 115-Mile Canyon, cerca de Blacktail Canyon y en Middle Granite Gorge. Este contacto se caracteriza por un gneis portador de ortoanfíboles de alto grado. Se interpreta que este gneis es un paleosuelo altamente metamorfoseado y cortado y un regolito asociado que originalmente consistía en varios metros de escombros de roca erosionados de rocas plutónicas más antiguas. [3] [4] [5]
Sobre la base del tipo de roca, el tipo de intrusión, la química y la edad de las rocas, se han distinguido dos grupos principales de rocas ígneas intrusivas (plutónicas) del Paleoproterozoico temprano más jóvenes dentro de las rocas del basamento de Vishnu. Un grupo, que data de hace entre 1,74 y 1,71 mil millones de años, está formado por grandes plutones como el plutón Zoroastro, el plutón Ruby y el plutón Diamond Creek. No se nota horneado ni metamorfismo de la roca rural adyacente a ellos. Debido a esto, probablemente estaban emplazados a poca profundidad debajo del arco volcánico en el que se acumularon los metavolcánicos y metasedimentos de Granite Gorge Metamorphic Suite. Además, estas rocas intrusivas han sufrido toda la deformación que ha afectado también a su roca rural adyacente. Esto indica además que son un poco más jóvenes que las rocas metavolcánicas y metasedimentarias en las que invaden. Esto y su composición granítica calco-alcalina, que es similar a la de los plutones que se forman en los arcos volcánicos modernos ' relacionados con la zona de subducción ', indica que son restos de sistemas de arcos volcánicos tempranos asociados con las zonas de subducción del Paleoproterozoico temprano. Sistemas de arco volcánico comparables, que están asociados con zonas de subducción, están activos hoy en las Islas Aleutianas e Indonesia (p. ej., Sumatra y Java ). [3] [4]
El segundo grupo de rocas intrusivas ígneas del Paleoproterozoico temprano más jóvenes es bastante diferente en estilo, edad e importancia. Estas rocas ígneas intrusivas consisten en enjambres de diques graníticos y pegmatíticos, es decir, los complejos de pegmatitas Cottonwood, Cremation, Sapphire y Garnet, que cortan la Suite Metamórfica Granite Gorge de este a oeste. Se formaron como magma de granito y fluidos de pegmatita relacionados, llenaron sistemas de grietas a medida que el magma migraba a través de la corteza. La composición química del granito y la pegmatita que componen estos enjambres de diques es indicativa de la fusión parcial de las rocas metasedimentarias y metavolcánicas de la Granite Gorge Metamorphic Suite tanto en el lugar como a mayor profundidad, en la corteza. Estos diques exhiben una amplia variabilidad en el grado en que se han deformado, desde rectos y casi sin deformar, hasta diversos grados de plegado, estiramiento y corte. Se interpreta que el grado variable de deformación de estas estructuras indica que estos enjambres de diques se emplazaron durante un período de importante formación de montañas y engrosamiento de la corteza que posiblemente estuvo asociado con una colisión continental. [3] [4]
También están presentes dentro de las rocas del basamento de Vishnu, lentes delgadas, discontinuas y sin nombre de rocas ultramáficas . Se encuentran en varios lugares dentro de Inner Gorge, como en River Miles 81, 83 y 91; arroyo salado; Parque de Granito; y Diamante Creek. Estas rocas ultramáficas se presentan típicamente como astillas tectónicas limitadas por fallas, que a menudo están asociadas con zonas de cizalla tectónica y exhiben texturas acumuladas relictas de grano grueso . Se interpreta que estas rocas son partes tectónicamente desmembradas de las bases de grandes plutones de hace 1,74 y 1,71 mil millones de años que han invadido la Suite Metamórfica de Granite Gorge. Esta interpretación se basa en la abundancia de flogopita y la geoquímica de elementos ligeros de tierras raras que implican una contribución geoquímica del material de losa en subducción. La composición de estas rocas ultramáficas es consistente con su origen por simple cristalización fraccionada dentro de un plutón. [4] [9]
El contacto superior de las Rocas del Sótano de Vishnu es una discordancia importante entre él y el Grupo Tonto o el Grupo Unkar que resultó del levantamiento y la erosión profunda, por al menos 25 km (16 millas), de las Rocas del Sótano de Vishnu y cualquier estrato superpuesto. . En el caso de la discordancia entre las rocas del basamento de Vishnu y el grupo Unkar, los estudios de las rocas del basamento de Vishnu subyacentes indican que fueron elevadas desde una profundidad de aproximadamente 25 km (16 millas) a una profundidad de aproximadamente 10 km (6,2 millas), hace entre 1,75 y 1,66 mil millones de años, y desde una profundidad de aproximadamente 10 km (6,2 millas) hasta la superficie erosionada en la que se acumuló la Formación Bass del Grupo Unkar, hace entre 1,66 y 1,25 mil millones de años. [10] [11]