La formación Bass , también conocida como piedra caliza Bass , es una formación rocosa mesoproterozoica que aflora en el este del Gran Cañón , condado de Coconino, Arizona . La Formación Bass se erosiona como acantilados o acantilados escalonados. En el caso de la topografía escalonada, las capas de dolomita resistentes forman contrahuellas y las capas de argilita forman peldaños empinados. En general, la Formación Bass en la región del Gran Cañón y los estratos asociados del Grupo Unkar: las rocas se inclinan hacia el noreste (10 ° -30 °) hacia fallas normales.que buzan 60 + ° hacia el suroeste. Esto se puede ver en la falla Palisades en la parte este del área principal del afloramiento del Grupo Unkar (debajo del East Rim). Además, los umbrales basálticos gruesos, prominentes y de color oscuro se entrometen en la Formación Bass. [2]
Formación del bajo Rango estratigráfico : Mesoproterozoico ,1250 Ma Pha. Proterozoico Arcaico Had'n ↓ # | |
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Tipo | Formación geológica |
Unidad de | Grupo Unkar (5 unidades) |
Subunidades | Miembro de Hotauta |
Subyace | Hakatai Shale (unidad 2) |
Superposiciones | Rocas del sótano de Vishnu en discordancia de erosión importante |
Grosor | 121 a 341 pies (37 a 104 m) |
Litología | |
Primario | dolomita |
Otro | arenisca , conglomerado , argilita y piedra caliza |
Localización | |
Región | gran Cañón |
País | Estados Unidos |
Sección de tipo | |
Nombrado para | Bass Canyon |
Nombrado por | Noble (1914) [1] |
La Formación Bass es la parte basal del Grupo Unkar .
El Grupo Unkar es de aproximadamente 1,600 a 2,200 m (5200 a 7200 pies) de espesor y compuestas de, en orden ascendente, la Formación Bass, Hakatai esquisto , Shinumo cuarcita , Formación de Dox , y Cardenas basalto . El Grupo Unkar está superpuesto en orden ascendente por la Formación Nankoweap , de unos 113 a 150 m (371 a 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 la Formación Bass es la formación más baja, se superpone a granitos , gneis , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que componen las rocas del sótano de Vishnu . [2] [3] [4]
Ha habido cierta discusión sobre la nomenclatura de la Formación Bass. Originalmente fue nombrado Bass Limestone en 1914 por Bass Canyon, donde generalmente está expuesto. La piedra caliza Bass ha sido reclasificada como la Formación Bass por los geólogos porque consiste en mezclas heterogéneas de estratos sedimentarios clásticos y carbonatos de los cuales la dolomita es el tipo de roca predominante y la piedra caliza es solo un tipo de roca menor. Además, su Miembro Hotauta fue designado originalmente como el Conglomerado Hotauta en 1914 como una unidad separada de estado de formación para el Cañón Hotauta. Más tarde se incluyó en la Formación Bass como miembro donde ha permanecido. [1] [2] [5]
Descripción
La Formación Bass consiste en arenisca intercalada ( arkose ) y arenisca limosa , intercalaciones prominentes de conglomerado y dolomita, y intercalaciones subordinadas de argilita y piedra caliza. La dolomita y la dolomita arenosa son las litologías predominantes. También se encuentran lechos de brechas intraformacionales a lo largo de la Formación Bass. Las dolomías y las calizas varían en color desde el gris al rojo grisáceo y, a veces, contienen lechos de estromatolitos biohermales y en forma de galleta . Los conglomerados, brechas, areniscas y argilitas varían en color de marrón púrpura a rojo oscuro y marrón rojizo.
La dolomita y la piedra caliza dominan la Formación Bass en la parte central del Gran Cañón, mientras que la arenisca, el conglomerado y la argilita dominan la Formación Bass en la parte este del Gran Cañón. La formación de graves generalmente se vuelve más fina hacia la parte superior. [2] [5] [6] [7]
Las capas de ceniza volcánica se encuentran en la Formación Bass. Consisten en capas de tefra blanca de grano muy fino , que están intercaladas con dolomita y argilita hacia la base de la formación. Estas capas se caracterizan por contactos basales afilados, algunos estratos de estratificación y un conjunto de minerales de silicato diverso que difiere de los conjuntos de minerales dominados por carbonato o calcsilicato de los estratos adyacentes. Los circones de uno de estos lechos de cenizas volcánicas se han fechado utilizando técnicas de datación con uranio y plomo . [5] [8]
La base tanto de la Formación Bass como del Grupo Unkar en el este del Gran Cañón está marcada por el Miembro Hotauta de la Formación Bass. Es un conglomerado discontinuo prominente, inicialmente llamado Conglomerado Hotauta y luego redesignado como Miembro Hotauta. Este conglomerado consiste en redondeada, guijarro a adoquín -sized clastos de cuarzo , granito, cuarzo , plagioclasa cristales , y micro pegmatitas en una matriz de arena de cuarzo. Aproximadamente el 80% de los clastos del tamaño de grava consisten en granito y cuarcita . La grava de cuarcita carece de equivalentes locales en el Gran Cañón, lo que indica una fuente lejana. Excelentes exposiciones del miembro de Hotauta ocurren en el nivel del río Colorado cerca de Hance Rapids (milla 77 del río) y a lo largo de los senderos South Kaibab y North Kaibab . [2] [5] [9]
Se ha informado de una variedad de estructuras sedimentarias de la Formación Bass. Incluyen marcas de ondulación ; superficies agrietadas ; estructuras de cono en cono ; brechas / conglomerados interformacionales; ropa de cama graduada a pequeña escala, tanto normal como invertida ; y el canal local se llena. La dolomita y la piedra caliza dentro de la formación Bass se han visto afectadas por alteraciones posdeposicionales que incluyen: dolomitización , recristalización, estilolitización y silicificación . [2] [5] [6]
Los umbrales y diques basálticos invaden todos los estratos del Grupo Unkar que subyacen a la Lava de Cárdenas. Solo los umbrales, cuyos diques alimentadores no están expuestos, se pueden observar intrusando la Formación Bass. Donde los umbrales han introducido dolomitas silíceas en la Formación Bass, el metasomatismo y la recristalización han producido amianto crisotilo , tanto por encima como por debajo de los umbrales. Las vetas de asbesto con fibras de hasta 10 cm (3,9 pulgadas) de largo, a menudo ocurren dentro de los 3 m (9,8 pies) de los contactos superior e inferior de los umbrales. [2]
La piedra caliza Bass muestra, en general, un aumento de espesor hacia el noroeste que varía de 37 (121 pies) a 104 m (341 pies) de espesor. Su espesor promedio es de 80 m (260 pies). Tiene 100 m (330 pies) de espesor en Phantom Creek (lado norte del Templo Isis , Pirámide de Keops y Utah Flats), y 57 m (187 pies) de espesor en Crystal Creek. La sección delgada de la Formación Bass en Crystal Creek probablemente refleja la presencia de un Vishnu Basement Rocks alto topográfico en la paleosuperficie en la que se acumuló. [6] [7]
Contactos
La base de la Formación Bass es una discordancia importante que también forma la base del Supergrupo del Gran Cañón y el Grupo Unkar. Esta discordancia separa el sótano cristalino subyacente y profundamente erosionado , que consiste en granitos, gneis, pegmatitas y esquistos de las rocas del sótano de Vishnu, de las rocas proterozoicas estratificadas del supergrupo del Gran Cañón. [2] [9]
Este contacto es una superficie notablemente suave que tiene un relieve de aproximadamente 6 m (20 pies) en el cuadrilátero topográfico Shinumo de 15 minutos y de 15 m (49 pies) en los cuadrángulos topográficos Bright Angel y Vishnu de 15 minutos. En Hotauta Canyon, y en Granite Narrows, esta superficie es extremadamente lisa con un relieve de solo unos pocos metros. El mayor relieve en esta superficie se puede ver frente a la desembocadura del arroyo Shinumo, donde las colinas bajas y redondeadas de las rocas del sótano de Vishnu se elevan 6 m (20 pies) por encima del nivel general de una superficie relativamente plana.
Las rocas del sótano de Vishnu que se encuentran debajo de esta superficie a menudo están profundamente erosionadas a una profundidad promedio de 3 m (9,8 pies) por debajo de ella. Donde no ha sido removido por erosión, antes y durante la deposición de la Formación Bass suprayacente, hay un regolito residual desarrollado por meteorización subaérea de las rocas del basamento subyacentes. Por lo general, este regolito consiste en un sedimento ferrigénico sin estructura de color marrón rojizo oscuro que suele tener un grosor de unos pocos centímetros a 30 cm (0,98 pies). Este contacto se considera un ejemplo clásico de una antigua penillanura . [10]
En la parte este del Gran Cañón, el contacto entre la Formación Bass y la lutita Hatakai suprayacente es típicamente gradacional en un intervalo de un metro más o menos. Por ejemplo, en Red Canyon, el contacto consiste en un intervalo en el que la piedra caliza estromatolítica de la Formación Bass está íntimamente intercalada con la roca sedimentaria clástica gruesa de la lutita Hakatai suprayacente. En la parte este del Gran Cañón, el contacto es agudo, pero adaptable. [2] [9]
El contacto entre la Formación Tapeats Sandstone and Bass y el resto del Grupo Unkar plegado y fallado es una discordancia angular prominente , que es parte de la Gran Disconformidad . La erosión diferencial del Grupo Unkar dejó lechos resistentes de Cárdenas Basalto y Cuarcita Shinumo como altos topográficos, (hoy visto como monadnocks antiguos y erosionados ), 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 piedra arenisca Tapeats y otros miembros del Grupo Tonto . El contacto entre la Formación Bass y la Arenisca Tapeats forma parte de una superficie relativamente plana que se encuentra entre los monadnocks. [2] [9]
Fósiles
Los estromatolitos fósiles se encuentran dentro de la Formación Bass. Las “formas columnares” diagnósticas de estromatolitos son poco frecuentes. De estas formas, solo Collenia undosa Walcott, Collenia symmetrica Fenton & Fenton y Collenia frequens Walcott, han sido reportadas hasta ahora en la Formación Bass. El entorno en el que crecieron estos estromatolitos, a juzgar por los sedimentos asociados, era de aguas marinas tranquilas y poco profundas. La presencia común de marcas onduladas y grietas en el lodo sugiere una desecación intermitente. Las delgadas capas de escamas-brechas asociadas con ellos indican períodos ocasionales de turbulencia de breve duración. Sin embargo, faltan pruebas directas que indiquen específicamente un entorno intermareal cercano a la costa . [11]
Se han reportado varios tipos de otros fósiles, es decir, medusas , esponjas , senderos de gusanos y bivalvos de la Formación Bass. Los exámenes críticos de estos fósiles reportados han concluido que las esponjas fósiles son concreciones de sílice inorgánica ; las medusas son estructuras de escape de gases o colonias de algas ; y los rastros de gusanos son estructuras sedimentarias inorgánicas. Además, los fósiles de un bivalvo de afinidad desconocida, que se reportaron en la Formación Bass, ahora se considera que son copos de lodo redondeados o gránulos que probablemente son oncolitos de origen algal. [11] [12] [13]
Ambientes deposicionales
La litología y las estructuras sedimentarias observadas en la Piedra Caliza Bass indican que, a excepción del Miembro Hotauta, se acumuló bajo un mar que transgredió desde el oeste. El miembro de Hotauta consiste en arenas fluviales y gravas que se acumularon dentro de los valles en una superficie erosionada de las rocas del sótano de Vishnu. La grava de cuarcita indica que los conglomerados del Miembro Hotauta fueron depositados por sistemas fluviales que se extendían a una distancia desconocida fuera de la región del Gran Cañón. Los sedimentos marinos enterraron los depósitos fluviales del miembro Hotauta como una superficie lisa, con un relieve local de probablemente no más de 150 pies (46 m) de las rocas del basamento de Vishnu, sumergidas por una transgresión marina desde el oeste. La dolomita de la Formación Bass probablemente se depositó originalmente como piedra caliza y posteriormente se transformó en dolomita por la diagénesis posterior . Esta piedra caliza se acumuló en gran parte en aguas marinas claras, relativamente cálidas y poco profundas mediante procesos biológicos y biológicos. Durante la incursión máxima y más profunda de aguas marinas, la piedra caliza y el lodo de aguas profundas se acumularon en el oeste del Gran Cañón, mientras que los estromatolitos y el lodo de aguas poco profundas se acumularon en el este del Gran Cañón. Después de la incursión máxima de las aguas marinas, el mar retrocedió lentamente y se acumuló en ambientes costeros y cercanos a la costa, como lo indican las marcas de ondulación , grietas de barro , lutitas oxidadas y otra evidencia de exposición subaérea periódica encontrada en la parte superior de la Formación Bass. Probablemente ocurrieron condiciones de formación de evaporita, también durante esta fase regresiva. Finalmente, un entorno marino poco profundo y cercano a la costa, marismas de llanura costera y deltas que marcaron el comienzo de la deposición de Hakatai Shale, dominaron el área del Gran Cañón. [2] [5] [6] [9]
Edad
La datación con uranio-plomo de circonitas de un lecho de ceniza en la Formación Bass, la datación con argón-argón de rocas ígneas suprayacentes y los estudios termocronológicos de las rocas subyacentes de Vishnu Basement - limitan la edad de la Formación Bass y el Grupo Unkar asociado . Los circones de los lechos de cenizas volcánicas caídas por el aire en su parte inferior arrojaron una fecha de uranio-plomo de 1.254,8 ± 1,6 Ma. Esta fecha es consistente con las edades radiométricas de los estratos precámbricos que se interpretan como correlativas con la Formación Bass y su edad estimada a partir de estudios paleomagenticos anteriores. Además, esta fecha es consistente con la erupción del basalto de Cárdenas más joven alrededor de 1,104 Ma. Finalmente, la datación de circonitas con uranio y plomo es consistente con los estudios de las rocas del sótano de Vishnu subyacentes que indican que fueron exhumadas desde profundidades de 25 a 10 km entre 1.750 y 1.660 Ma y desde una profundidad de 10 km hasta la superficie en la que el La formación de graves se encuentra entre 1.660 y 1.250 Ma. [5] [9]
Minas de amianto
La presencia de vetas de amianto crisotilo en la Formación Bass se observó por primera vez en las primeras exploraciones del Gran Cañón por la expedición Powell . Poco después de 1890, se presentaron reclamaciones mineras sobre estos depósitos de amianto. Más tarde, a principios de la década de 1900, William Wallace Bass extrajo asbesto en el área de Shinumo Creek-Hakatai Canyon y John Hance extrajo asbesto en Asbestos Canyon. Aunque estos depósitos tenían amianto de buena calidad, de ellos se producía poco amianto, como máximo unas pocas toneladas, porque estos depósitos eran bastante pequeños y de difícil acceso. Estas minas de amianto ahora están abandonadas y protegidas como sitios históricos. [14] [15] [16]
A mediados de la década de 1960, Gregory H. Billingsley encontró varias vetas de asbesto de hasta 7,6 cm (3,0 pulgadas ) de espesor en la desembocadura del arroyo Tapeats . Estas vetas afloran río arriba a lo largo del río Colorado durante casi dos millas hasta Stone Creek. El clorito verde, el granate verde y el talco están asociados con las vetas de asbesto, que se encuentran en una zona de metamorfismo de contacto de 0,6 a 0,9 m (2 a 3 pies) de espesor asociada con los umbrales basálticos. Por razones desconocidas, nunca se presentaron reclamaciones sobre estas vetas y no se intentó extraerlas. [14] [16]
Los depósitos de asbesto del Gran Cañón son muy similares en origen y naturaleza a los depósitos de asbesto de la región de Sierra Ancha - Salt River Canyon del condado de Gila, Arizona . Como en el caso de la Formación Bass, estos depósitos de amianto crisotilo son del tipo metamórfico de contacto que ocurren en dolomitas mesoproterozoicas portadoras de magnesio y calizas alteradas por diques y umbrales basálticos. Como en el caso de los depósitos de amianto del Gran Cañón, la dolomita y la piedra caliza reaccionaron con fluidos portadores de sílice, calentados por las intrusiones de basalto, formando el crisotilo mineral serpentino . Al igual que los depósitos de amianto del Gran Cañón, estos antepechos y diques basálticos tienen una antigüedad de entre 1.050 y 1.140 millones de años. A diferencia de los depósitos de amianto del Gran Cañón, los depósitos de amianto de la región de Sierra Ancha-Salt River Canyon han sido extremadamente productivos. [15] [17]
Ver también
- Geología del área del Gran Cañón
- Gran inconformidad
Referencias
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enlaces externos
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