Grupo Unkar

Rango estratigráfico del Grupo Unkar :Meso-Proterozoico, entre 1.254 y 1.100 Ma Pha. Proterozoico Arcaico Had'n
Unidades 5 y 4 del Grupo Unkar Rojizo (unidad 4) - Formación Dox por debajo del negruzco (5) - Basalto de Cárdenas , aguas arriba de Tanner Graben
Escribe	Grupo geológico
Unidad de	Supergrupo del Gran Cañón
Subunidades	5- Basalto Cárdenas 4- Formación Dox 3- Cuarcita Shinumo Diques volcánicos 2B como fuente de basalto Cárdenas 2- Esquisto Hakatai 1- Formación Bass
Subyace	Formación Nankoweap y, como parte de la Gran Disconformidad , la piedra arenisca Tapeats
Superposiciones	Rocas del sótano de Vishnu
Zona	Arizona, al este del Gran Cañón , región de Lava Butte, en el Río Colorado , cerca de Lipan Point
Espesor	5.200 a 7.200 pies (1.600 a 2.200 m)
Litología
Primario	piedra arenisca , limolita , esquisto , y basálticas volcánicas rocas
Otro	dolomita y piedra caliza
Localización
Región	Arizona northcentral AZ en southcentral Utah en el subsuelo
País	Suroeste de Estados Unidos
Sección de tipo
Nombrado para	Valle de Unkar
Nombrado por	Walcott (1894) [1] y Noble (1910, 1914) [2] [3]

Vista hacia el norte, desde Lipan Point, East Rim:
Lava Butte, Temple Butte, Cardenas Basalt , Dox Formation , Palisades of the Desert - (en East Rim), etc.en el río Colorado.

El Grupo Unkar es una secuencia de estratos de la era Proterozoica que se subdividen en cinco formaciones geológicas y se exponen dentro del Gran Cañón , Arizona , suroeste de los Estados Unidos . El Grupo Unkar de 5 unidades es el miembro básico del Supergrupo del Gran Cañón de 8 miembros . El Unkar es de aproximadamente 1,600 a 2,200 m (5200 a 7200 pies) de espesor y compuesto, en orden ascendente, de la Formación Bass , Hakatai esquisto , Shinumo cuarcita , Formación de Dox , y Cardenas basalto. Las unidades 4 y 5 se encuentran principalmente en la región este del Gran Cañón. Las unidades 1 a 3 se encuentran en el centro del Gran Cañón. El Grupo Unkar acumuló aproximadamente entre 1250 y 1104 Ma (hace 1.104 millones de años, 1.100 millones). En orden ascendente, el Grupo Unkar está cubierto 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. Estas son todas las unidades del Supergrupo del Gran Cañón . ^{[4] [5] [6]} El Grupo Unkar constituye aproximadamente la mitad del grosor del Supergrupo de 8 unidades.

En general, los estratos que componen el Grupo Unkar se inclinan hacia el noreste (10 ° -30 °) hacia fallas normales que se inclinan 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).

En el centro del Gran Cañón, los estratos de Unkar se encuentran en pequeños bloques o astillas rotas , con fallas hacia abajo , donde comúnmente están solo parcialmente expuestos. Dentro de esta parte central del Gran Cañón, el Grupo Unkar está incompleto porque la erosión anterior al Grupo Tonto ha eliminado los estratos por encima del nivel de la parte media de la Formación Dox . La parte que falta del Grupo Unkar y el resto del Supergrupo del Gran Cañón suprayacente se conservan en un bloque prominente sinclinal y de fallas que está expuesto en el este del Gran Cañón. Se pueden ver ejemplos de estos bloques de fallas en la prominencia del templo de Isis , la "Pirámide de Keops" y la intersección de Phantom Creek.con el Bright Angel Canyon, ( North Kaibab Trail ). El Grupo Unkar también contiene umbrales basálticos gruesos y varios diques pequeños y oscuros . En el área de Desert View y al oeste de Palisades of the Desert, los umbrales basálticos forman acantilados de color gris oscuro muy prominentes. ^{[4] [5] [7]}

Usando datos de gravedad y aeromagnéticos, combinados con modelos de gravedad, se infirió que los grabens proterozoicos y los semigrabens llenos de estratos del Grupo Unkar se encuentran enterrados debajo de rocas fanerozoicas en el norte de Arizona que rodean el Gran Cañón. Los grabens y medios grabens llenos de estratos del grupo Unkar están asociados con sistemas de fallas mesoproterozoicas de tendencia noroeste-sureste que tienen trazas curvas que se inclinan hacia el suroeste. Estos sistemas de fallas se reactivaron posteriormente durante el Neoproterozoico, para formar cuencas en las que se acumuló el siguiente Grupo Chuar, y durante el Cenozoico, para formar estructuras geológicas, es decir, fallas, anticlinales, sinclinales y monoclinales, que quedan expuestas en la superficie. ^[8]

Primer plano del templo de Apolo

Las discordancias importantes separan al Grupo Unkar de los estratos que lo cubren y lo subyacen. Primero, el Grupo Unkar, como la unidad inferior del Supergrupo del Gran Cañón, se encuentra directamente sobre granitos , gneis , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que componen Vishnu Basement Rocks . En segundo lugar, una discordancia angular, con una inclinación de menos de 10 °, separa la base de la Formación Nankoweap del Grupo Unkar subyacente. Finalmente, una discordancia angular bien definida en la base del Grupo Tonto relativamente plano lo separa de los estratos subyacentes con fallas y pliegues del Grupo Unkar y el resto del Supergrupo del Gran Cañón que típicamente están inclinados en ángulos de 10 ° - 30 °.^{[4] [5]}

(unidades 1-2-3 de 5 unidades)
Shinumo Quartzite acantilados sobre colorido Hakatai Shale sobre ropa de cama delgadas horizontales de Bass Formación (bajo Vishnu rocas del basamento de Granite Gorge )
(ampliable de alta resolución de la foto)

La sección occidental del grupo Unkar se puede resaltar en una foto de tres unidades Unkar debajo del Templo Isis sentadas en las rocas del sótano de Vishnu de Granite Gorge.

Nomenclatura

El Grupo Unkar fue reconocido y nombrado por primera vez por Charles D. Walcott como el "terreno Unkar" en 1894. ^[1] Este y su "terreno Chuar" comprendían lo que luego se llamó la "serie del Gran Cañón" de "Proterozoico (Algonkiano)" la edad. Consideraba al basalto de Cárdenas, sin nombre en ese momento, como la unidad más alta en su "terreno Unkar". En 1910 y 1914, Levi F. Noble dividió más tarde lo que llamó el "Grupo Unkar" en cinco subunidades, que eran el conglomerado Hotauta, Bass Limestone, Hakatai Shale, Shinumo Quartzite y Dox Sandstone. ^{[2] [3]}El Basalto de Cárdenas, aún sin nombre, solo se observa brevemente, ya que las exposiciones de él están ausentes en el cuadrilátero de 15 minutos de Shinumo. Aunque es una parte reconocida del Grupo Unkar, los flujos de lava de basalto que recubren la Formación Dox fueron generalmente ignorados y simplemente descritos como "basalto y diabase". En 1938, Charles R. Keyes aplicó el nombre "Serie Cardenesan" a las rocas volcánicas basálticas dentro del Grupo Unkar. ^[9] En 1973, la definición actual del Grupo Unkar se desarrolló cuando se reconoció la Formación Nankoweap, que se había agregado anteriormente al Grupo Unkar, y se reconoció la discordancia que separa la Formación Nankoweap del Grupo Unkar. ^[10]

Formaciones del Grupo Unkar

La Formación Bass no solo contiene dolomita gris a gris rojiza y dolomita arenosa, sino también arenisca (arkose) de color marrón púrpura a rojo oscuro y marrón rojizo intercalados, y arenisca limosa, intercalaciones prominentes de conglomerado y intercalaciones subordinadas de argilita y piedra caliza. Un conglomerado prominente, el Miembro Hotauta, llena los paleovalles cortados en el complejo del sótano subyacente de Vishu en su base. La Formación Bass también contiene lechos de estromatolitos y delgadas capas de ceniza volcánica. El Miembro Hotauta se considera de origen fluvial. El resto de la Formación Bass se acumuló en aguas marinas poco profundas relativamente cálidas. ^{[4] [5] [11]}

La lutita de Hakatai consiste en lutita de color púrpura, púrpura rojizo, naranja rojizo y violeta pálido o lavanda, limolita arenosa, limolita y arenisca arkósica. Las laderas de colores brillantes de Hakatai Shale contrastan marcadamente con los afloramientos grisáceos de la Formación Bass. Las exposiciones inclinadas de Hakatai Shale también contrastan mucho con los escarpados acantilados formados por la suprayacente Shinumo Quartzite. Los estromatolitos se encuentran en la zona de transición entre la formación Hakatai Shale y Bass. El esquisto Hakatai se acumuló en ambientes marinos de baja energía, poco profundos y cercanos a la costa. ^{[4] [5] [11]}

En marcado contraste con los estratos arcillosos por encima y por debajo, la Cuarcita Shinumoconsiste característicamente en capas que son cuarcitas sedimentarias rojas, marrones o púrpuras y arenisca blanca, roja o violeta menos masiva; también arenisca conglomeratica. Dentro de estas areniscas que forman acantilados, ocurren intervalos ricos en lutitas. Algunos de estos lechos de arenisca exhiben estructuras de deformación de sedimentos blandos bien desarrolladas. No se han encontrado fósiles en la cuarcita Shinumo. Las partes inferior y media de la Cuarcita Shinumo se acumularon en las planicies de marea costeras y la parte superior representa los depósitos de los deltas de los ríos. El contacto gradacional entre la Cuarcita Shinumo y la Formación Dox indica un cambio de la deposición en deltas costeros a la deposición fluvial por un gran sistema fluvial. Es de destacar que la 'deformación de sedimentos blandos'visto en esta formación de Cuarcita Shinumo indica un terremoto significativo y actividad tectónica durante su deposición.^{[4] [5] [11]}

La formación Doxconsiste en una mezcla heterogénea de arenisca de cuarzo silícea de color bronce claro a marrón verdoso; arenisca calcárea lítica y arkósica; lutitas y lutitas de color marrón oscuro a verde; lutita roja, limolita y arenisca de cuarzo; argilita arenosa; lutita micácea; y cuarzosa roja, arenisca limosa. En orden ascendente, estos sedimentos se han subdividido en los miembros de Escalante Creek, Solomon Temple, Comanche Point y Ochoa Point. Se han informado estromatolitos del miembro de Comanche Point. La Formación Dox se interrelaciona localmente con los flujos de lava basáltica del basalto de Cárdenas suprayacente y se cuece con ellos. Dentro del Gran Cañón central, la erosión de la arenisca pre-Tapeats ha eliminado partes del Grupo Unkar por encima del nivel de la parte media de la Formación Dox.La parte que falta de la Formación Dox y el Basalto Cárdenas y el Grupo Chuar suprayacentes se pueden encontrar en un bloque prominente sinclinal y de fallas en el este del Gran Cañón. La Formación Dox se acumuló en una variedad de ambientes marinos, costeros, estuarinos y fluviales.^{[4] [5] [11] [12]}

Rojizo profundo, (y sumergido), Formación Dox superpuesta por Cardenas Basalt , en contacto arriba con la Formación Nankoweap horizontal de múltiples bandas - (Supergrupo del Gran Cañón), aguas abajo de Tanner Canyon, Tanner Rapid y Tanner Graben .

El basalto de Cárdenas está compuesto principalmente por delgados lechos discontinuos de coladas de lava pahoehoe de basalto rico en olivino. La parte inferior de esta formación consiste en lechos delgados, discontinuos y complejamente intercalados de basalto, hialoclastita y arenisca que forman laderas bajas cubiertas de talud . La unidad superior del basalto de Cárdenas consiste en flujos de lava basáltica y andesítica formadores de acantilados que están intercalados con lechos de brechas, areniscas y lapillitas. No se han encontrado fósiles en el basalto de Cárdenas. El basalto de Cárdenas se formó por la erupción subaérea de magma basáltico y andesítico en ambientes costeros húmedos como deltas de ríos o marismas. Las discordancias angulares de magnitudes muy diferentes separan el basalto de Cárdenas delFormación Nankoweap y Grupo Tonto . ^{[4] [5] [12]}

Los umbrales máficos y los diques ( basalto o diabasa ) invaden todas las rocas dentro de los miembros del Grupo Unkar debajo del basalto de Cárdenas. Consisten en basalto rico en olivino negro, de grano medio a grueso que contiene plagioclasa , olivina , clinopiroxeno , magnetita - ilmenita y biotita . Su composición química indica que comparten una fuente común con los depósitos piroclásticos y lavas del basalto de Cárdenas. La isócronaLas edades de estos antepechos y diques y las lavas de basalto de Cárdenas son básicamente idénticas. Solo los umbrales están expuestos en afloramientos de la Formación Bass y Hakatai Shale. Estos umbrales varían en grosor desde 23 m (75 pies) en Hance Rapids , al este del Gran Cañón, hasta 300 m (980 pies) en Hakatai Canyon en el área de Shinumo Creek . Los umbrales basálticos forman acantilados de color gris oscuro muy prominentes en el área debajo de Desert View y al oeste de Palisades of the Desert. Las exposiciones de la Cuarcita Shinumo y la Formación Dox exponen varios diques basálticos. Los diques de alimentación a los umbrales basálticos no están expuestos. Sin embargo, los diques alimentadores del basalto de Cárdenas se pueden rastrear, de manera discontinua, a unos pocos metros de sus bases. ^{[4] [5] [12]}

Inconformidades

La base del Grupo Unkar es una discordancia importante que también forma la base del Supergrupo del Gran Cañón. Esta disconformidad es una disconformidad que separa el basamento cristalino subyacente y profundamente erosionado, que consiste en granitos, gneis, pegmatitas y esquistos de las rocas del basamento de Vishnu, de las rocas proterozoicas estratificadas del Grupo Unkar. ^[6]Este contacto es una superficie notablemente suave que tiene un relieve de aproximadamente 6 m (20 pies) en el cuadrilátero topográfico de 15 minutos de Shinuino y de 15 m (49 pies) en los cuadrángulos topográficos de 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. El Miembro Hotauta de la Formación Bass llena paleovalles poco profundos que son parte de esta inconformidad. 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 la erosión antes y durante la deposición de la Formación Bass suprayacente, un residuoEl regolito , desarrollado por la meteorización subaérea de las rocas del basamento subyacente, está presente. 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 penillanura antigua . ^[13]

El contacto entre el Grupo Tonto y el Grupo Unkar es una discordancia angular prominente, que es parte de la Gran Disconformidad . La superficie de esta discordancia angular trunca los estratos de inmersión que componen el Grupo Unkar plegado y fallado. Aunque esta superficie es típicamente un plano, la erosión diferencial de los estratos inclinados del Grupo Unkar dejó capas resistentes de la capa superior Cardenas Basalt y la capa media Shinumo Quartzite como colinas antiguas, llamadas monadnocks.. Estas antiguas colinas, que son crestas formadas por fallas de bloques, tienen hasta 240 m (790 pies) de altura. Las finas cortinas de Tapeats Sandstone del Grupo Tonto cubren o cubren la mayoría de estos antiguos monadnocks. Sin embargo, las cumbres de los monadnocks más altos sobresalen a través de la capa base Tapeats Sandstone y están cubiertas por Bright Angel Shale superpuesta, como se puede ver en el Templo de Isis . Lava Butte es un monadnock prehistórico parcialmente exhumado asociado a esta discordancia que consiste en Cárdenas Basalt. Estos monadnocks sirvieron localmente como fuentes de sedimentos de grano grueso durante la transgresión marina que depositó el Tapeats Sandstone (Tapeats Sea) y otros miembros del Grupo Tonto. ^{[4] [6] [7] [13]}

Dentro del Grupo Unkar, el contacto entre Hakatai Shale y Shinumo Sandstone suprayacente es una inconformidad clara. Este contacto es la única discordancia significativa que se produce dentro del Grupo Unkar. Esta disconformidad es aguda y localmente trunca los estratos cruzados y los canales exhibidos por las areniscas en la lutita de Hakatai subyacente. Dentro de la Cuarcita Shinumo, un rezago basal compuesto por una capa de conglomerado, que contiene clastos de sótano de hasta 5 cm (2,0 pulgadas) de ancho, se encuentra en la superficie erosionada que forma esta disconformidad. Este conglomerado basal contiene clastos de cuarcita que carecen de equivalentes conocidos en la región del Gran Cañón. Según lo documentado por la datación del circón detrítico , se estima que esta disconformidad representa un período de aproximadamente 75 millones de años. ^[4][11]

Dique de basalto en el esquisto Hakatai de color naranja brillante a lo largo del río Colorado en Hance Rapid, milla del río 76,5, Gran Cañón.

La edad

La antigüedad y el historial de exhumaciones de las rocas subyacentes del sótano de Vishnu limitan la edad del Grupo Unkar. La datación radiométrica de estas rocas del basamento demuestra que estas rocas del basamento sufrieron metamorfismo y deformación a profundidades de la corteza media de aproximadamente 20 a 25 km (12 a 16 millas) entre aproximadamente 1840 y 1660 Ma. Antes de la deposición de la Formación Bass, estas rocas se elevaron a la superficie de la Tierra desde las profundidades de la corteza media y se erosionaron para formar la superficie de la no conformidad en la que se encuentra el Grupo Unkar. A medida que estas rocas se levantaron desde las profundidades de la corteza media, el momento de su enfriamiento se registró en las edades de enfriamiento de los feldespatos.y otros minerales. Según se determinó a partir de estas edades de enfriamiento, estas rocas del basamento se elevaron desde profundidades de 25 a 10 km (15,5 a 6,2 millas) entre 1750 y 1660 Ma. Luego, se elevaron desde una profundidad de 10 km (6,2 millas) a la superficie de la Tierra entre 1300 y 1250 Ma. Por lo tanto, la superficie sobre la que se acumuló el Grupo Unkar tiene aproximadamente 1250 millones de años, y el Grupo Unkar que lo enterró es más joven. ^{[6] [11]}

La edad máxima del Grupo Unkar también se establece mediante la datación de circonitas con uranio-plomo (U-Pb) de un lecho de cenizas de la Formación Bass en el Grupo Unkar basal de 1254 Ma cerca del río Mile 78 ( Lista de rápidos y características del río Colorado ). La datación de los circones detríticos de la Formación Bass arrojó fechas de aproximadamente 1200 Ma. Estas fechas sugieren que la edad de 1254 Ma puede ser un poco demasiado antigua. Sin embargo, estos circones probablemente sufrieron alguna pérdida de plomo y, como resultado, estas fechas aparentes son más jóvenes que sus edades reales. Como resultado, las fechas de 1254 Ma siguen siendo la mejor estimación para la edad de la deposición inicial del Grupo Unkar. ^{[6] [11]}

GeólogosHe intentado fechar el basalto de Cárdenas durante muchos años. Sobre la base de otros criterios geológicos, los geólogos han encontrado que las fechas, que van desde hace 1000 a 700 millones de años, obtenidas para la edad del basalto de Cárdenas y la edad superior del grupo Unkar, eran demasiado jóvenes, y algo era claramente perturbador. la sistemática de citas. La interpretación actual es que la deposición del Grupo Chuar suprayacente, en un entorno marino, interrumpió el sistema radiométrico de potasio-argón (K-Ar). Aparentemente, los fluidos asociados con la deposición del Grupo Chuar han alterado el Basalto de Cárdenas más antiguo, han degradado parcialmente los minerales y, por lo tanto, han producido una interrupción en la sistemática K-Ar. Utilizando técnicas y enfoques de datación más nuevos que no estaban disponibles para los geólogos anteriores, el basalto de Cárdenas y los umbrales intrusivos han sido re-fechados.Los nuevos datos adquiridos utilizando técnicas y enfoques de datación más recientes indican que el basalto de Cárdenas entró en erupción hace unos 1.104 millones de años. Esta fecha marca el final de la deposición del Grupo Unkar. Estas fechas radiométricas están corroboradas por la datación radiométrica de detrialmicas y circonitas de Hakatai Shale, Shinumo Quartzite y Dox Formation. Con base en todas estas fechas radiométricas, los investigadores han concluido que el Grupo Unkar se depositó entre aproximadamente 1254 y 1100 Ma, con una pausa de duración desconocida entre Hakatai Shale y Shinumo Quartzite. ^{[6] [11]}

Referencias

1. Walcott, CD (1894) Rocas ígneas precámbricas del terreno Unkar, Gran Cañón del Colorado. Decimocuarto Informe Anual para 1892/3, parte 2, págs. 492–519, Servicio Geológico de los Estados Unidos, Reston, Virginia.
2. Noble, LF (1910) Contribuciones a la geología del Gran Cañón, Arizona; la geología del área de Shinumo (continuación). Revista estadounidense de ciencia. Serie 4, vol. 29, págs. 497-528.
3. Noble, LF (1914) El cuadrilátero Shinumo, distrito del Gran Cañón, Arizona. Boletín no. 549, Servicio Geológico de los Estados Unidos, Reston, Virginia.
4. Hendricks, JD y GM Stevenson (2003) Grand Canyon Supergroup: Unkar Group. En SS Beus y M Morales, eds., Págs. 39-52, Grand Canyon Geology, 2ª ed. Oxford University Press, Nueva York.
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7. Lucchitta, I (2001) Senderismo Geología de Arizona. Libros de montañeros. (tapa blanda, ISBN  0-89886-730-4 )
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enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Unkar Group , Unkar Group (Central Grand Canyon) y Unkar Group (East Grand Canyon) .

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