Formación Arcadia

La Formación Arcadia es una formación geológica del Mioceno temprano ubicada en Florida , Estados Unidos . Forma parte del Grupo Hawthorn .

Periodo : Neógeno Época : Mioceno temprano Etapa faunística : Aquitaniense a Burdigaliense temprano ^{[ 2 ]}

La edad del Grupo Hawthorne no está muy clara. Gran parte de la formación ha sido reelaborada y hay pocos fósiles que permitan diagnosticar una edad específica. Algunas evidencias fósiles y correlaciones con formaciones vecinas indican que la edad de la Formación Arcadian abarca desde el Mioceno temprano hasta el Mioceno temprano tardío (etapa faunística del Burdigaliense medio). La mayor abundancia de fósiles de plancton , moluscos y vertebrados en la Formación Peace River suprayacente indica que comenzó a principios del Mioceno medio ( etapa faunística del Langhiense temprano). ^{[ 3 ]}

La Formación Arcadia se extiende desde al menos los condados de Pasco y Polk en el centro de Florida hasta los condados de Miami-Dade y Monroe en el extremo sur de la península de Florida, y posiblemente hasta los Cayos de Florida superiores . Es delgada o inexistente a lo largo de la costa este de la península de Florida al norte del condado de Indian River . Está enterrada bajo formaciones posteriores en la mayor parte de su extensión, con la excepción de afloramientos superficiales en el área alrededor de la Bahía de Tampa (en los condados de Hillsborough , Manatee y Pasco). La parte superior de la formación desciende de norte a sur, desde más de 100 pies (30 m) sobre el nivel medio del mar (NMM) en el condado de Polk hasta 440 pies (130 m) por debajo del NMM en el condado de Monroe , y quizás hasta más de 750 pies (230 m) por debajo del NMM en los condados de Miami-Dade y Palm Beach . Aunque hay cierta variabilidad en la pendiente de la parte superior de la formación en el extremo norte, la pendiente general de norte a sur es de aproximadamente 5 pies por milla (95 cm/km) . El espesor de la formación también aumenta generalmente de norte a sur, hasta 593 pies (181 m) en el condado de Charlotte y más de 650 pies (200 m) en el sur del condado de Miami-Dade. ^{[ 4 ]}      

Partes de la Formación Arcadia se denominan Miembros Nocatee y Tampa. ^{[ 5 ]} La Formación Arcadia tiene dos niveles distintos. La unidad basal incluye los Miembros Nocatee y Tampa y otros miembros de Arcadia sin nombre, y una unidad superior que denominan "Tipo Arcadia". ^{[ 6 ]}

La Formación Arcadia está compuesta por calizas y dolomitas de color gris amarillento a gris oliva claro y marrón claro. Su textura es microcristalina a finamente cristalina , con calizas y dolomitas arenosas y arcillosas que contienen fosfato . Las arcillas son de color gris amarillento a gris oliva claro. Son moderadamente duras y presentan características arenosas, limosas, fosfáticas y dolomíticas. También se han encontrado carbonatos silicificados y arcillita opalizada . ^{[ 7 ]}

La Formación Arcadia se desarrolló cuando el nivel del mar subió e inundó gran parte de la Plataforma de Florida a finales del Oligoceno . Mientras que parte del centro de Florida permaneció por encima del nivel del mar como la Isla Orange, el sur de Florida estaba cubierto por el Mar de Okeechobean, que se extendía sobre la cuenca de los Everglades y estaba delimitado al sur por bancos de ostras, el Banco Collier curvándose hacia arriba en el lado occidental y el Banco Dade curvándose hacia arriba en el lado oriental. Lo que ahora es la costa central del Golfo de la península de Florida estaba cubierto por el Submarino de Tampa, un gran sistema lagunar separado del Golfo de México abierto por el Arrecife de Tampa y el Archipiélago de Tampa. Durante la etapa faunística Aquitaniense (principios del Mioceno), un extenso afloramiento alrededor de la Plataforma de Florida transportó plancton al Mar de Okeechobean y al Submarino de Tampa, depositando capas de carbonato ricas en fósforo en las cuencas. Los depósitos en el Mar de Okeechobean se convirtieron en el Miembro Nocatee de la Formación Arcadia, y los depósitos en el Submarino de Tampa se convirtieron en el Miembro Tampa. ^{[ 8 ]}

El Miembro Nocatee es la única parte de la Formación Arcadia que es principalmente siliciclástica. Este miembro tiene una extensión limitada en comparación con el resto de la Formación Arcadia, y se encuentra en los condados de Charlotte, DeSoto y Hardee, en el suroeste del condado de Polk, en el extremo occidental de los condados de Highlands y Glades, en el extremo oriental de los condados de Manatee y Sarasota, y en el extremo norte del condado de Lee. ^{[ 9 ]}

El Miembro Tampa se compone predominantemente de caliza con dolomita, arena y arcilla subordinadas, muy similar a la parte de caliza subterránea de la Formación Arcadia. Presenta una cantidad considerablemente menor de fosfato. Su color varía de blanco a gris amarillento. Contiene fósiles y se presenta como lutita , wackestone y packstone, con una composición variable de arena y arcilla , y con escasos o nulos granos de fosfato. Los estratos de arena y arcilla son similares a los de los sedimentos indiferenciados de la Formación Arcadia. ^{[ 10 ]}

Los fósiles de invertebrados del Miembro Tampa fueron recolectados por primera vez en 1842 por Timothy Abbott Conrad . Desde entonces, los estratos fósiles del Miembro Tampa han sido estudiados por William Healey Dall , Gilbert Dennison Harris y Angelo Heilprin , entre otros. La fauna representada por los fósiles es principalmente marina, aunque incluye algunos caracoles terrestres. La fauna marina está dominada por moluscos, pero también incluye corales, percebes y foraminíferos . Se han reportado más de 300 especies de moluscos en los estratos del Miembro Tampa. Los fósiles sugieren una edad del Oligoceno tardío al Mioceno temprano para el Miembro Tampa, pero no son completamente diagnósticos de la edad. ^{[ 11 ]}

En 1892, Dall dividió los estratos fosilíferos de Tampa en dos divisiones: el " estrato Orthaulax " (más tarde llamado " zona Orthaulax pugnax ") y la "Caliza de Tampa". Posteriormente, ambas divisiones se unieron como la "Formación Tampa". ^{[ 12 ]} En 1945, CW Cooke clasificó los estratos del Mioceno temprano en toda Florida como la "Caliza de Tampa". En 1964, HS Puri y RO Vernon clasificaron los estratos del Mioceno temprano en Florida como la "Etapa Tampa", que comprende las formaciones Chattahoochee y St. Marks . ^{[ 13 ]} En 1988, Scott relegó la "Formación Tampa" a "Miembro Tampa" y la combinó con otros estratos del Grupo Hawthorn previamente sin nombre en la "Formación Arcadia". ^{[ 14 ]}

El Miembro Tampa se encuentra en los condados de DeSoto, Hardee, Hillsborough, Manatee, Pinellas y Sarasota, y en la parte norte del condado de Charlotte. Consiste en sedimentos carbonatados depositados en el Sistema Lagunar de Hillsborough del Mioceno temprano y en la Pista Arrecife de Tampa y el Archipiélago de Tampa, que bordeaban el sistema lagunar. La parte superior del Miembro Tampa está a 23 m sobre el nivel medio del mar en el noreste del condado de Hillsborough, descendiendo a más de 100 m por debajo del nivel medio del mar en el condado de Manatee y a 98,5 m por debajo del nivel medio del mar en el condado de Sarasota. Tiene un espesor promedio de 30,5 m, alcanzando los 82 m de espesor en el condado de Sarasota. ^{[ 15 ]} El Miembro Tampa se encuentra por encima del Miembro Nocatee en algunas áreas. Yace sobre sedimentos Arcadia indiferenciados en otras áreas, y está cubierto por otros depósitos Arcadia indiferenciados. ^{[ 16 ]} La erosión ha eliminado el Miembro Tampa al norte del condado de Hillsborough, dejando solo algunos remanentes aislados. Los estratos de sedimentos de Tampa se intercalan con estratos de sedimentos de Arcadia indiferenciados a lo largo de la parte inferior de la Formación Arcadia. Las áreas donde los estratos de Tampa son gruesos y predominantes se denominan Miembro Tampa, pero también se encuentran estratos de Tampa delgados y aislados en otras partes de la Formación Arcadia inferior. ^{[ 17 ]}

Dos acuíferos incluyen partes de la Formación Arcadia. El Acuífero Floridano se extiende por toda Florida y la mayor parte de la llanura costera de Georgia, así como por pequeñas áreas adyacentes en Alabama y Carolina del Sur. El Acuífero Florida se ubica generalmente debajo de la Formación Arcadia, incluyendo únicamente la parte inferior del Miembro Tampa. El Acuífero Florida es la principal fuente de agua dulce para muchas ciudades y comunidades pequeñas en todo el estado. En 1985, se extrajeron del acuífero más de 2500 millones de galones estadounidenses (9500 millones de galones) por día. ^{[ 18 ]}  

El Sistema Acuífero Intermedio se extiende bajo el suroeste de Florida, desde el sur del condado de Hillsborough y el suroeste del condado de Polk hasta el condado de Collier. El acuífero comprende la parte superior del Miembro Tampa, los estratos indiferenciados de la Formación Arcadia sobre el Miembro Tampa, la Formación Peace River y la parte inferior de la Formación Tamiami , que se encuentra sobre la Formación Peace River. Al igual que la Formación Arcadia, el acuífero presenta una pendiente y se vuelve más grueso de norte y noreste a sur y suroeste. El acuífero es la principal fuente de agua dulce para los condados de Sarasota, Charlotte y Lee. ^{[ 19 ]}

La Formación Arcadia propiamente dicha contiene moldes y contramoldes en dolomita con moluscos . El Miembro Tampa contiene moluscos y corales en moldes y contramoldes con pseudomorfos silicificados y material de concha.

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• Unidades litoestratigráficas de Florida del USGS (Archivado el 7 de agosto de 2018 en Wayback Machine)
• Formaciones carbonatadas de Florida e interpretaciones contradictorias de las regulaciones sobre pozos de inyección.