Arenisca de Coconino

La arenisca de Coconino es una formación geológica del Pérmico compuesta de arenisca de cuarzo de color claro y origen eólico . Se erosiona formando acantilados verticales y conspicuos en las paredes superiores del Gran Cañón , como parte del borde de Mogollón al sur y al este, y en muchas otras zonas de la meseta de Colorado . La arenisca de Coconino es conocida por sus huellas fósiles de invertebrados y vertebrados terrestres y por su estratificación cruzada a gran escala . ^{[ 5 ]}

Al este de una línea norte-sur desde Monument Creek hasta Fossil Creek , la arenisca de Coconino se superpone, se intercala y se transforma gradualmente en la Formación Schnebly Hill , que es equivalente en parte a la arenisca de De Chelly en Utah . En esta área, se encuentra debajo de la caliza de Kaibab . Más al este, la arenisca de Coconino probablemente se correlaciona y es contemporánea con la arenisca de Glorieta de Nuevo México . Al oeste de esta línea, la parte superior de la arenisca de Coconino se conoce como arenisca de White Rim en Utah y miembro de Cave Springs en Arizona. Se intercala y se fusiona hacia el oeste con la Formación Toroweap . La parte inferior restante de la Formación Coconino se conoce como miembro de Harding Point y se encuentra debajo de la Formación Toroweap, superponiéndose de forma irregular a la Formación Hermit. Entre las formaciones Toroweap y Hermit, el miembro de Harding Point se adelgaza hacia el oeste hasta desaparecer. ^{[ 2 ] [ 6 ]}

En 1910, Darton ^{[ 4 ]} nombró y cartografió la arenisca de Coconino como miembro del ahora abandonado grupo Aubrey debido a su amplia distribución en la meseta de Coconino . Nombró la arenisca de Coconino por las areniscas grises a blancas con estratificación cruzada que forman un conspicuo acantilado vertical en las paredes del Gran Cañón y que subyace a toda la meseta de Coconino y a la extensa meseta de Colorado al norte del Gran Cañón. Tal como se definió en ese momento, se encontraba entre la caliza Kaibab (Aubre) suprayacente y la formación Supai subyacente . La caliza Kaibab se dividió más tarde en la Caliza Kaibab y la Formación Toroweap, y la formación Supai se subdividió más tarde en la Formación Hermit y el Grupo Supai. ^{[ 7 ]} Posteriormente, la arenisca de Coconino fue reconocida y cartografiada en el San Rafael Swell en la región del condado de Emery, Utah. ^{[ 8 ]}

En 1982, Hamilton reconoció las cuarcitas vítreas de grano fino expuestas en la cuenca de Salton como el equivalente metamórfico de la arenisca de Coconino en las montañas Big Maria del sureste de California. Debido al cambio en la litología, esta cuarcita de grano fino fue denominada y cartografiada como la Cuarcita de Coconino . Ubicada en los afloramientos de las montañas Big Maria, la Cuarcita de Coconino se encuentra entre el esquisto de Hermit y el mármol de Kaibab. ^{[ 9 ]}

La arenisca de Coconino se compone predominantemente de granos de arena de cuarzo casi puros , bien clasificados y de grano fino uniforme de 0,0045–0,98 pulgadas (0,11–24,89 mm) , unidos por cemento silíceo. Contiene algunos granos dispersos de feldespato potásico y trazas de minerales pesados . Muchos de los granos de arena están esmerilados o picados y casi todos son redondeados a subangulares. Generalmente no presenta manchas de óxido de hierro ni cementos, lo que se refleja en su color pálido, blanco a beige. Sin embargo, localmente, la arenisca de Coconino está teñida de hierro y, como resultado, es de color marrón, como en Marble Canyon , o rojo brillante, como cerca de Flagstaff, Arizona . ^{[ 10 ] [ 11 ]}  

La arenisca de Coconino presenta varias estructuras sedimentarias primarias . La más conspicua es la estratificación cruzada planar en cuña, omnipresente y de gran escala. Consiste en largas capas onduladas que suelen tener entre 9,1 y 12,2 m de longitud, llegando incluso a alcanzar los 24 m . La estratificación cruzada presenta una inclinación mayoritaria de entre 25° y 30°, con pocos casos que alcanzan un máximo de aproximadamente 34°. Su inclinación es generalmente unimodal hacia el sur, aunque con una dispersión de lecturas que oscila entre el suroeste y el sureste. Al estar truncadas por las capas suprayacentes, forman grandes cuñas irregulares. Además de la estratificación cruzada planar en cuña, la arenisca de Coconino presenta una rara estratificación cruzada de gran escala, de ángulo bajo (menos de 15°), que se inclina en la dirección opuesta. Estas se encuentran únicamente en cantidades limitadas en algunas localidades dentro de los afloramientos de esta arenisca. En muchos afloramientos, los 3–6 pies basales (0,91–1,83 m) de la arenisca de Coconino presentan láminas horizontales . Una característica distintiva de esta arenisca es que la estratificación cruzada se divide fácilmente en placas delgadas. ^{[ 11 ]}      

Aunque las marcas de ondulación no son abundantes en la arenisca de Coconino, son distintivas y localmente numerosas. Consisten típicamente en ondulaciones bajas, anchas y asimétricas con índices de ondulación (la relación entre la longitud de onda y la amplitud) superiores a 17, siendo la mayoría considerablemente más altos. Por lo general, las crestas y los valles de las ondulaciones son paralelos a la dirección de la inclinación de las laderas frontales. Las crestas de las ondulaciones son redondeadas y generalmente consisten en granos de arena más gruesos sobre o alrededor de sus crestas. Las crestas y los valles de estas ondulaciones son rectos y paralelos y, donde están expuestos, muestran poca variación de dirección en distancias de 0,91 m o más. Son menos comunes en la arenisca de Coconino que en las dunas de arena modernas debido a la falta general de preservación tanto de los depósitos de la ladera de barlovento de las dunas de arena como de las marcas de ondulación formadas en arena seca sin circunstancias especiales. ^{[ 11 ] [ 12 ]}  

En los planos de estratificación de la arenisca de Coconino, se reconocen en varios afloramientos pequeñas cavidades con forma de cráter, formadas por impresiones de gotas de lluvia. Estas cavidades están orientadas con respecto a la superficie inclinada de las laminaciones, de manera que tienden a mirar hacia arriba, o verticalmente, con un borde elevado hacia abajo. Se han reproducido cavidades de lluvia en el laboratorio sobre superficies inclinadas de arena fina y seca para proporcionar evidencia fehaciente de su formación subaérea por breves chubascos. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

También se encuentran marcas de deslizamiento producidas por movimientos de masas o avalanchas cuando las laderas de sotavento de las dunas cerca del ángulo de reposo se vuelven demasiado empinadas en la arenisca de Coconino. Estas marcas varían desde las resultantes de "sacudidas discontinuas sucesivas con deslizamientos de tierra en miniatura" hasta series de líneas variables e irregulares que son aproximadamente paralelas a la pendiente de sotavento y marcan el borde de una masa de arena deslizada, estructuras de terrazas y acantilados en miniatura , y otros tipos de marcas de deslizamiento en arena seca. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

La arenisca de Coconino presenta, de forma poco común, estratificación deformada en forma de estratos cruzados deformados penecontemporáneamente. En los pocos afloramientos donde se encuentran, pueden ser bastante abundantes, como cerca del cráter Doney, al noreste de Flagstaff, Arizona. Típicamente, consisten en estratos frontales inclinados dentro de un estrato que, a lo largo de varios pies, se han plegado localmente, mientras que los estratos cruzados por encima y por debajo de ellos permanecen inalterados. ^{[ 11 ]}

El espesor de la arenisca de Coconino varía debido a las características estructurales regionales. En la zona del Gran Cañón, tiene solo 20 metros (65 pies) de espesor en el oeste, se engrosa hasta superar los 180 metros (600 pies) en el centro y luego se adelgaza hasta los 17 metros (57 pies) en el este. ^{[ 5 ]}   

Los únicos fósiles conocidos encontrados en la arenisca de Coconino son icnofósiles . Aún no se han reportado fósiles de plantas en la arenisca de Coconino. Tampoco se han encontrado fósiles corporales de invertebrados ni vertebrados . Sin embargo, es común, especialmente en depósitos de desiertos continentales, que los icnofósiles proporcionen la única información paleontológica y paleobotánica disponible para reconstrucciones paleoambientales. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

Los icnofósiles de invertebrados conocidos de la arenisca de Coconino incluyen posibles productores, como gusanos, milpiés, isópodos, arañas y escorpiones. Paleohelcura , una posible huella de escorpión, es el icnofósil de invertebrado más común. También se han documentado otras huellas de artrópodos, madrigueras horizontales meniscotadas y fosas cónicas en la arenisca de Coconino. Muchos de los especímenes de icnofósiles de invertebrados recolectados incluyen huellas y madrigueras largas, completas y bellamente conservadas. Por lo general, estos icnofósiles se reportan en la mitad inferior de la arenisca de Coconino. Se conservan comúnmente en las superficies de las láminas frontales de las dunas de arena eólica. Es probable que las huellas de invertebrados se formaran en arena seca que luego se humedeció y cubrió con arena antes de que la superficie se secara, o en dunas humedecidas por el rocío. Debido a la preservación de tanta variación extramorfológica, se pueden reconocer y estudiar los efectos de los viajes del productor de huellas a través de arena inclinada y estratos frontales. El número de icnotaxones válidos conocidos de la arenisca de Coconino es bajo y consta de solo 6 icnogéneros: Diplichnites , Diplopodichnus , Lithographus , Octopodichnus , Palaeohelcura y Taenidium . ^{[ 13 ]}

Un espécimen fósil del área de Mogollon Rim consta de dos rastros, uno compuesto por dos filas paralelas de huellas, Lithographus isp (posiblemente de insectos como los blattoideos ). El rastro del insecto termina abruptamente después de cambiar su trayectoria hacia un rastro de tetrápodo que se extiende transversalmente a él a un ritmo bastante rápido. Esta asociación de rastros de insectos y tetrápodos se interpreta como un comportamiento de depredación del tetrápodo con respecto a una presa insecto. ^{[ 15 ]} Esta interpretación ha sido cuestionada, aunque no se puede descartar la depredación. ^{[ 1 ]}

Debido a sus abundantes y bien conservadas huellas y rastros de vertebrados, la arenisca de Coconino es una de las formaciones portadoras de huellas más famosas del Gran Cañón y un estándar para la descripción de huellas de tetrápodos de estratos eólicos paleozoicos. ^{[ 1 ]} Las huellas fósiles fueron reportadas por primera vez en la arenisca de Coconino por Lull ^{[ 16 ]} en 1918 a partir de material recolectado por Schuchert en 1915 a lo largo del sendero Hermit. Esto fue seguido por excavaciones a gran escala a lo largo del sendero Hermit por John C. Merriam en 1924. En 1926 y años posteriores, Gilmore ^{[ 17 ] [ 18 ]} describió una serie de icnotaxones utilizando el material excavado por Merriam. A Gilmore le siguieron estudios posteriores de icnofósiles de vertebrados de la arenisca de Coconino, que se han centrado en la icnotaxonomía, la locomoción y la paleoecología que incluyeron nuevo material del área de Mogollon Rim de la parte media de la arenisca de Coconino y a través de comparaciones con equivalentes modernos. Los nuevos icnofósiles de Mogollon Rim incluyeron especímenes del sitio Ash Fork. Este sitio es bien conocido por la presencia de huellas muy largas, incluyendo la huella paleozoica más larga conocida por número de huellas. ^{[ 1 ]} Surgió controversia sobre la interpretación de algunas huellas como alternativamente movimiento subaéreo de tetrápodos ladera arriba en dunas de arena o progresión lateral impulsada por corrientes subacuáticas. ^{[ 19 ]} Esta última hipótesis ha sido rechazada desde entonces por los paleontólogos convencionales. ^{[ 20 ]} Desde entonces, los icnofósiles de la arenisca de Coconino se han utilizado ampliamente para modelar la locomoción de tetrápodos en paleoambientes eólicos y distinguir la variabilidad inducida en la morfología de las huellas por la progresión ladera arriba versus ladera abajo y las diferencias en el componente transversal del movimiento. Antes de su reconocimiento, estas variaciones en la morfología de las huellas causaron una sobreestimación de la diversidad de huellas en trabajos antiguos y una subestimación de la diversidad de huellas en trabajos más recientes. Los seis icnotaxones de vertebrados, que se consideran válidos, de la arenisca de Coconino son cf. Amphisauropus isp. ( anamniotas ), cf. Dromopus isp. ( reptil ), Erpetopus isp. (reptil), Ichniotherium sphaerodactylum ( sinapsido ), cf. Tambachichnium isp. (sinapsido) y Varanopus curvidactylus (reptil). La presencia de Ichniotherium y Erpetopus juntos en la arenisca de Coconino sugiere un Artinskiense tardío .Edad Kunguriense para la arenisca de Coconino. Debido a su posición estratigráfica, la edad Kunguriense es más probable. ^{[ 1 ]}

Consiste principalmente en arena fina y bien clasificada, depositada por procesos eólicos (depositada por el viento) hace aproximadamente 275 millones de años. Las estructuras sedimentarias primarias, como la estratificación cruzada a gran escala, las marcas de ondulación, las impresiones de lluvia, las marcas de deslizamiento y las huellas fósiles, se conservan bien en ella y aportan evidencia de su origen eólico. Su composición, junto con su arena fina y uniformemente clasificada y sus relaciones estratigráficas, también son consistentes con un origen eólico ^{[ 2 ] [ 5 ] [ 11 ].}

La lechatelierita (vidrio de sílice), así como la coesita y la estishovita (formas de alta presión de SiO₂ ₎ se formaron durante el impacto de un meteorito en la arenisca de Coconino en el cráter Barringer en Arizona . ^{[ 21 ] [ 22 ]}

• Geología del Gran Cañón
• Historia natural del Gran Cañón
• formaciones geológicas del Pérmico

• Anónimo (s.f.) Formación Coconino , Formaciones Geológicas: Registros del Pasado , Asociación Regional de Secuestro de Carbono de la Costa Oeste (WESTCARB).
• Servicio Geológico de los Estados Unidos (2011) Arenisca de Coconino , Estratigrafía de los parques de la meseta de Colorado , Departamento del Interior de los Estados Unidos, Denver, Colorado.