Formación de catoctina

La Formación Catoctin es una formación geológica que se extiende por Virginia , Maryland y Pensilvania . ^{[ 1 ]} Se remonta al Precámbrico y está estrechamente asociada con la Formación Harpers , la Formación Weverton y la Formación Loudoun. ^{[ 1 ]} La Formación Catoctin se encuentra sobre una roca de basamento granítico y debajo del Grupo Chilhowee ^{[ 1 ]} por lo que solo está expuesta en las partes exteriores de Blue Ridge . ^{[ 2 ]} La Formación Catoctin contiene metabasalto, metariolita, ^{[ 3 ]} y rocas porfídicas , diaclasas columnares , diaclasas primarias de baja inclinación, amígdalas , diques sedimentarios y brechas de flujo . ^{[ 4 ]} La evidencia de actividad volcánica pasada incluye basaltos columnares y diques de rocas verdes.

La estratigrafía de la Formación Catoctin está estrechamente relacionada con la Formación Harpers , la Formación Weverton y la Formación Loudon. ^{[ 5 ]}

La Formación Harpers forma parte del Grupo Chilhowee . Esta formación se encuentra sobre la Formación Weverton y tiene un espesor de entre 2000 y 2750 pies. Contiene filita gris y pizarra , que se presentan junto con cuarzo bandeado en toda la roca. Su espesor varía a lo largo de la zona y presenta pliegues , como anticlinales , que provocan que la formación se repita sobre sí misma. También se observan numerosas clivajes, lo que hace que las perlas se rompan fácilmente. ^{[ 5 ]}

La Formación Weverton forma parte del Grupo Chilhowee. Esta formación se encuentra debajo de la Formación Harpers y encima de la Formación Loudon, y tiene un espesor aproximado de 1250 pies. Presenta numerosos estratos y capas de diferentes tipos de roca. Se pueden encontrar cuarcitas de distintos colores, como gris y púrpura, y texturas, como vítrea y granular. Entre las capas de cuarcita se intercalan capas de conglomerado . En muchos estratos se encuentran capas de cuarcita blanca y lutita . ^{[ 5 ]}

La Formación Loudon forma parte del Grupo Chilhowee. Esta formación se encuentra debajo de la Formación Weverton y encima de la Formación Catoctin, y tiene un espesor de entre 150 y 450 pies. Contiene óxido de hierro , filita oscura, junto con finas capas de cuarcita arcósica y capas de roca conglomerada. También contiene capas de matriz con pizarra azul y verde, así como un conglomerado con guijarros de cuarzo. ^{[ 5 ]}

La Formación Catoctin se encuentra debajo del Grupo Chilhowee y sobre la roca del basamento (1.2-1.0 Ga) y tiene un espesor de entre 100 y 400 pies. Se pueden encontrar discordancias entre la Formación Catoctin y la Formación Loudoun, así como entre la Formación Catoctin y la roca del basamento. Esta formación contiene metabasaltos y metariolita como resultado del metamorfismo. Los metabasaltos también se pueden ver junto con capas amigdalinas y cuarzo, calcita, actinolita ^{[ 6 ]} y epidota. La metariolita se observa con brecha y pizarra púrpura. En la Formación Catoctin se encuentran esquistos de hornblenda - calcita y rocas verdes plegadas y alteradas. La roca del basamento se encuentra debajo de todas las demás formaciones rocosas y tiene una discordancia entre ella y la Formación Catoctin. La roca del basamento contiene granito , anortosita , monzonita de cuarzo , sienita y paragneis . ^{[ 5 ]}

En la Formación Catoctin se pueden encontrar muchos tipos diferentes de estructuras. Estas estructuras incluyen diaclasas columnares , diaclasas de baja inclinación, amígdalas , diques sedimentarios , brechas de flujo , diques de roca verde y pizarra volcánica púrpura . ^{[ 1 ]}

Características estructurales

Unión de columnas

En la Formación Catoctin se conservan algunas diaclasas columnares , pero la mayoría presenta diaclasas columnares abruptas. Las diaclasas columnares bien conservadas alcanzan hasta 6 metros de altura y 30 centímetros de diámetro. Las diaclasas columnares abruptas son más bajas y pueden tener un diámetro de entre 60 y 90 centímetros. La mayoría de las diaclasas columnares son paralelas , pero algunas presentan una orientación curva o aleatoria. ^{[ 1 ]}

También se puede observar deformación en las diaclasas columnares presentes en esta formación. Las diaclasas columnares que originalmente eran perpendiculares al campo ahora se encuentran inclinadas sobre la superficie. La mayoría de las diaclasas columnares se inclinan hacia el sur o sureste, algunas con un ángulo de 50° respecto a su orientación original. ^{[ 1 ]}

Juntas primarias de baja inclinación

Existen juntas de baja inclinación que pueden dar a la formación una apariencia escarpada. Estas juntas de baja inclinación están asociadas con superficies de flujo y pueden utilizarse para determinar la orientación. Esta relación se observa mejor en la parte superior de los flujos que en la parte inferior. ^{[ 1 ]}

Características volcánicas

Diques de piedra verde

Se pueden encontrar diques de roca verde de hasta 15 metros de ancho que atraviesan la Formación Catoctin. Estos diques están compuestos de piroxeno y plagioclasa con clorita y pequeñas cantidades de calcita , cuarzo y epidota . Muchos de estos diques que se encuentran en la formación presentan diaclasas columnares , clivaje débil y grano fino. La mayoría de estos diques también son menos resistentes a la meteorización y tienen una inclinación entre 65° Este y 65° Oeste. ^{[ 4 ]}

Pizarra volcánica púrpura

La pizarra volcánica púrpura se presenta como una fina capa de pizarra púrpura, roja o marrón que separa el Grupo Chilhowee de la Formación Catoctin. La pizarra tiene un espesor promedio de 50 a 100 pies y se asienta sobre la roca verde, lo que sugiere que es más joven que esta, aunque esto es objeto de debate. Al observarla bajo el microscopio , la roca muestra plagioclasa original que ha sido reemplazada por sericita y algunos materiales opacos más oscuros. También se encuentran en toda la roca manchas de clorita verde y cristales de esfena , que son comunes en esta roca. ^{[ 4 ]}

Características mineralógicas

amígdalas

Las amígdalas que se encuentran en la roca verde de la Formación Catoctin están rellenas de cuarzo , epidota , albita , calcita y clorita . Estos minerales pueden aparecer solos o junto con otros. La epidota, el cuarzo y la albita suelen aparecer juntos dentro de muchas amígdalas; la clorita y la albita también se forman juntas, con la albita en el borde y la clorita en el centro. Las amígdalas se encuentran generalmente en áreas ricas en otras amígdalas. Tienen forma ovalada con superficies superiores más redondeadas y bases más largas paralelas a las diaclasas. ^{[ 4 ]}

La Formación Catoctin es mayormente de grano fino y presenta una estructura masiva en la mayoría de los lugares, excepto donde es pizarrosa o milonítica . A lo largo de la formación, se encuentran cuarzo , feldespato y epidota en forma de vetas y masas. La clorita oculta estas vetas en los lugares donde se ha producido foliación y deformación. ^{[ 2 ]}

La alteración hidrotermal de Catoctin a lo largo de la formación tiende a ser de grano fino, pero hay algunos lugares donde los clastos de feldespato han crecido y cubierto la mayor parte de la roca. Las amígdalas en la formación suelen ser elípticas y contienen principalmente cuarzo, feldespato y epidota, pero también pueden contener hematita , clorita , calcopirita , malaquita y zeolita . En muestras de mano se han encontrado epidota y clorita, siendo la epidota la más abundante en las rocas. ^{[ 2 ]}

La roca de Catoctin ha mostrado que el cuarzo, la andesina y la ortoclasa son minerales primarios. Todos los feldespatos han sufrido alteración; la ortoclasa forma pequeños granos anhedrales y el cuarzo forma pequeños granos asociados con granos secundarios. También se encuentran pequeños granos de hornblenda y piroxeno donde este último se asocia con biotita . ^{[ 2 ]}

La Formación Catoctin presenta flujos porfídicos y miembros sedimentarios que se encuentran al norte del río Rose y tienen una ligera inclinación hacia el sureste. Al oeste de la Formación Catoctin se observa una superficie erosionada con hasta 45 metros de rocas sedimentarias en la base. Al este, una falla pronunciada la aísla. Se pueden encontrar dos fallas principales desde Hawksbill Gap hasta Cedar Run y ​​a través de Franklin Cliffs hasta el río Rose. Cerca de Tanners Ridge, se observa un anticlinal gradual en la Formación Catoctin. La cima de Chapman Mountain contiene rocas sedimentarias pertenecientes al Grupo Chilhowee; justo debajo de estas rocas se encuentran entre 15 y 45 metros de pizarra volcánica perteneciente a la Formación Catoctin. Se pueden encontrar grandes diques de rocas verdes a lo largo de toda la formación, particularmente en el área de Big Meadows, donde se expone una sección de 550 metros de rocas verdes. En todas las áreas, la foliación se dirige hacia el norte y se inclina hacia el este, y la lineación se sumerge hacia el este o sureste. ^{[ 4 ]}

Cuatro eventos de deformación importantes tuvieron lugar después del emplazamiento de la formación en el Precámbrico. El enterramiento de la formación ocurrió entre 550 millones de años atrás y 430 millones de años atrás. La orogenia neoacadiana ocurrió hace 375 Ma, lo que causó deformación y metamorfismo en la Formación Catoctin. Hace unos 300 millones de años, después del enfriamiento de la Formación Catoctin, una falla de cabalgamiento la atravesó. El último gran evento de deformación provino del rifting atlántico que llevó a la fracturación dentro de la Formación Catoctin hace unos 200 millones de años. ^{[ 7 ]} La erosión de la Formación Catoctin continúa ocurriendo a medida que está expuesta a diferentes formas de meteorización .

Los sedimentos que se encuentran en la base de la formación son rocas mal clasificadas que contienen arcosas , conglomerados y grauvacas . Los sedimentos arcósicos y las filitas se encuentran donde el sedimento es más delgado, mientras que los conglomerados y las grauvacas suelen estar en áreas más gruesas. Los sedimentos arcósicos tienen granos angulares a subredondeados con muy poca matriz compuesta de epidota entre granos de cuarzo y feldespato . Los conglomerados contienen pequeñas cantidades de roca verde y filita con guijarros o cantos rodados de cuarzo. Las grauvacas tienen una matriz más grande, compuesta de sericita y clorita , en comparación con las rocas arcósicas, que constituye entre el 20 y el 50 % de la roca. Las grauvacas contienen cuarzo y feldespato en sedimentos angulares a subredondeados.

En otras zonas, la base de la Formación Catoctin presenta una acumulación mucho mayor de sedimentos, como la que se encuentra cerca de la cabecera de Hawksbill Creek, donde las rocas alcanzan unos 30 metros de espesor. Las rocas sedimentarias presentes son grauvacas, filitas y argilitas . La argilita de esta zona está finamente laminada e intercalada en las demás capas de roca, y se observa que asciende desde una capa de arenisca gruesa hasta una capa de argilita oscura.

En muchos lugares de la Formación Catoctin se encuentran sedimentos desconocidos en la base de la formación. En las rocas sedimentarias de la base se observan grauvacas y gneis metamorfizado . Estas grauvacas y gneis contienen granos angulares de cuarzo y feldespato, con una matriz de clorita y sericita. Más abajo, el gneis metamorfizado contiene cuarzo y feldespato de mayor tamaño con poca matriz. ^{[ 1 ]}

• Tabla estratigráfica generalizada para Virginia Occidental