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Articulo de referencia

Formación de Dox

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La Formación Dox , también conocida como Arenisca Dox , es una formación rocosa del Mesoproterozoico que aflora en el este del Gran Cañón , en el condado de Coconino, Arizona . La Formación Dox comprende la mayor parte del Grupo Unkar , la subdivisión más antigua del Supergrupo del Gran Cañón . El Grupo Unkar tiene un espesor de entre 1600 y 2200 m (5200 y 7200 pies) y está compuesto, en orden ascendente, por la Formación Bass , la Lutita Hakatai , la Cuarcita Shinumo , la Formación Dox y el Basalto Cardenas . El Grupo Unkar está cubierto, en orden ascendente, por la Formación Nankoweap , de entre 113 y 150 m (371 y 492 pies) de espesor; el Grupo Chuar, de unos 1900 m (6200 pies) de espesor; y la Formación Sixtymile, de unos 60 m (200 pies) de espesor. Todo el Supergrupo del Gran Cañón se asienta sobre granitos , gneises , pegmatitas y esquistos profundamente erosionados que componen las Rocas del Basamento de Vishnu . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]        

Formación Dox estratificada de color púrpura, debajo del basalto negro de Cárdenas. (muestra una inclinación de aproximadamente 15 grados).

La Formación Dox contiene gruesos filones basálticos y varios diques pequeños y oscuros . En la zona de Desert View y al oeste de Palisades of the Desert, los filones basálticos forman acantilados de color gris oscuro muy prominentes. [ 2 ] [ 5 ]

La Formación Dox toma su nombre de la educadora pionera Virginia Dox , la primera mujer blanca en explorar el Gran Cañón, en cuyo honor se nombró el cerro Dox Castle . [ 6 ]

Descripción

Basalt Creek erosionó la Formación Dox. (A la izquierda, al noroeste, desemboca en el río Colorado en una pequeña región deltaica (cono aluvial)).

Los estratos de la Formación Dox, a excepción de algunas capas de arenisca más resistentes , son relativamente susceptibles a la erosión y la meteorización. El miembro inferior de la Formación Dox consta de arenisca limosa y arenisca, y algunas capas arcillosas intercaladas, que forman una topografía escalonada de laderas de acantilado. La mayor parte de la Formación Dox forma típicamente una topografía de colinas redondeadas e inclinadas que ocupa una sección inusualmente amplia del cañón. [ 2 ]

En general, la Formación Dox y los estratos asociados de las rocas del Grupo Unkar se inclinan hacia el noreste (10°–30°) hacia fallas normales que se inclinan más de 60° hacia el suroeste. Esto se puede observar en la falla de Palisades en la parte oriental del área principal de afloramiento del Grupo Unkar (debajo del Borde Este). En otras partes, dentro del Gran Cañón central, estos estratos de Unkar (Bass, Hakatai y Shinumo) se presentan en pequeños bloques o fragmentos rotados y hundidos por fallas, donde comúnmente solo están parcialmente expuestos. Dentro de esta parte del Gran Cañón, el Grupo Unkar está incompleto porque la erosión previa a la arenisca de Tapeats ha eliminado estratos por encima del nivel de la parte media de la Formación Dox. La parte faltante de la Formación Dox y el Basalto Cardenas y el Grupo Chuar suprayacentes se conservan en un sinclinal prominente y un bloque de falla que está expuesto en el este del Gran Cañón. [ 2 ]

Al oeste de 75-mile Creek, en el centro del Gran Cañón, los estratos de la Formación Dox se presentan en pequeños bloques o fragmentos rotados y hundidos, y suelen estar expuestos solo parcialmente. En estos bloques hundidos, solo se conservan los dos miembros inferiores, los miembros Escalante Creek y Solomon Temple, ya que el resto de la Formación Dox y el Grupo Unkar han sido eliminados por la erosión de la arenisca pre-Tapeats. La única sección completa de la Formación Dox está expuesta en el este del Gran Cañón. En esa zona, la Formación Dox, que es la unidad más gruesa del Grupo Unkar , se ha subdividido en cuatro miembros. En orden ascendente, son los miembros Escalante Creek , Solomon Temple , Comanche Point y Ochoa Point . Los contactos entre los miembros de la Formación Dox son graduales y se basan principalmente en la expresión topográfica, el ambiente de deposición sedimentaria y los cambios de color. [ 2 ] [ 5 ]

Miembro de Escalante Creek

El miembro más bajo de la formación Dox es el Miembro Escalante Creek. Consiste en más de 244 m (801 pies) de arenisca de cuarzo silícea de color marrón claro a marrón verdoso y arenisca lítica y arcósica calcárea , cubierta por 122 m (400 pies) de lutita y limolita de color marrón oscuro a verde . Las areniscas del Miembro Escalante Creek presentan estratificación cruzada tabular-planar a pequeña escala y estratificación gradada . Los estratos de lutita gradada contienen interclastos en la base de este miembro de la Formación Dox. Dos intervalos de estratificación convoluta , que representan la ocurrencia estratigráfica más alta de estructuras de evulsión de fluidos en el Grupo Unkar, se encuentran a menos de 30 m de la base del Miembro Escalante Creek. El color marrón claro a marrón de este miembro contrasta marcadamente con el característico color rojo y marrón rojizo del resto de la Formación Dox. [ 2 ] [ 5 ]    

Miembro del Templo de Salomón

Dentro de la Formación Dox, el Miembro Solomon Temple se superpone al Miembro Escalante Creek. El Miembro Solomon Temple consta de secuencias cíclicas de lutita roja, limolita y arenisca de cuarzo. Los 213 m (699 pies) inferiores de este miembro consisten en limolita y lutita arcillosas de color rojo a granate que forman pendientes, intercaladas con arenisca de cuarzo. Los 67 m (220 pies) superiores del miembro consisten principalmente en arenisca de cuarzo granate que presenta numerosas características de canal y contiene estratos cruzados tabulares, de bajo ángulo y con forma de festón. El Miembro Solomon Temple tiene aproximadamente 280 m (920 pies) de espesor en el este del Gran Cañón. [ 2 ] [ 5 ] Recibe este nombre debido a los afloramientos a 2,4 kilómetros al noreste de Solomon Temple . [ 7 ]      

Miembro de Comanche Point

Dentro de la Formación Dox, el Miembro Comanche Point se superpone al Miembro Solomon Temple. En la zona central del Gran Cañón, ha sido erosionado por la formación de arenisca pre-Tapeats. Los estratos de este miembro consisten principalmente en arenisca arcillosa de grano fino, formadora de pendientes, y argilita arenosa intercaladas, con arcillita subordinada . Los colores que presentan estos estratos son variados, alternando típicamente entre púrpura y marrón rojizo. Cinco capas rojas lixiviadas de color verde pálido a blanco, de hasta 2 m (6,6 pies) de espesor, le dan a este miembro una apariencia variada. En el Miembro Comanche Point son comunes los moldes de sal, las marcas de ondulación y las grietas de desecación . También contiene algunas capas delgadas de dolomita estromatolítica . Estas capas de dolomita estromatolítica se encuentran dentro o directamente adyacentes a las capas lixiviadas. En la parte oriental del Gran Cañón, el Miembro Comanche Point ocupa más de la mitad del área del afloramiento de Dox y se distingue de los miembros circundantes por su carácter formador de pendientes y su coloración variada. [ 2 ] [ 5 ]  

Miembro de Ochoa Point

El miembro superior de la Formación Dox es el Miembro Ochoa Point. Dentro del Gran Cañón central, también ha sido erosionado por la formación de arenisca pre-Tapeats. Consiste en lutita micácea que pasa gradualmente a una arenisca limosa cuarzosa predominantemente roja . Las estructuras sedimentarias encontradas en este miembro incluyen moldes de cristales de sal en la lutita y marcas de ondulación asimétricas y estratificación cruzada a pequeña escala en las areniscas. El Miembro Ochoa Point tiene un espesor de 53 a 92 m (174 a 302 pies) y forma pendientes pronunciadas y acantilados debajo del Basalto Cardenas. La Formación Dox, que se encuentra directamente debajo del Basalto Cardenas, consiste en arenisca bien estratificada de color rojo ladrillo a bermellón, con estratificación paralela y discontinuidades de lutita, formando pendientes suaves. También contiene un flujo de lava basáltica delgado y discontinuo . [ 2 ] [ 5 ] [ 8 ]  

En varios niveles dentro de la Formación Dox, se ha inyectado basalto oscuro en forma de intrusiones . Estas forman acantilados de color gris oscuro muy prominentes en el área debajo de Desert View y al oeste de Palisades of the Desert. Además, varios diques pequeños de basalto oscuro también se han intruido en la Formación Dox. [ 2 ] [ 8 ]

Contactos

El contacto inferior de la Formación Dox con la Cuarcita Shinumo subyacente parece ser gradual y se caracteriza por un cambio en la topografía y el color. Los 12 m (39 pies) basales de la Formación Dox, que recubren directamente la Cuarcita Shinumo, consisten en lutitas fisionables, predominantemente de color verde oscuro a negro, que forman taludes y contienen finas capas de arenisca. Estas lutitas crean una marcada hendidura entre las resistentes cuarcitas formadoras de acantilados de la Cuarcita Shinumo subyacente y las resistentes areniscas arcosas formadoras de acantilados de la Formación Dox que las recubren. El cambio en la topografía, el color y la facies, desde arenita de cuarzo hasta lutita y arcosa de grano fino, es gradual. [ 2 ] [ 9 ] El contacto entre la Formación Dox y la Cuarcita Shinumo en la milla 74.7, donde la cuarcita forma un estrecho desfiladero en forma de V debajo de una plataforma tallada en la lutita blanda de la Formación Dox, se puede ver desde la milla 74. [ 10 ]  

El contacto de la Formación Dox con el Basalto Cardenas suprayacente es liso, planar, paralelo a la estratificación y localmente interdigitado. En algunos lugares, las areniscas de la Formación Dox presentan pequeños pliegues y convoluciones que indican una deformación suave del sedimento . Además, en algunos lugares, los 60 cm (2,0 pies) superiores de la Formación Dox están ligeramente cocidos. Un delgado flujo de lava se encuentra dentro de la parte superior de la Formación Dox. Por lo tanto, el contacto entre el Basalto Cardenas y la Formación Dox es concordante e interdigitado. Esto indica que las arenas aún se estaban depositando cuando erupcionaron las primeras lavas y que la sedimentación ocurrió durante la transición de la acumulación de la Formación Dox al Basalto Cardenas. [ 2 ] [ 8 ] [ 11 ]  

El Grupo Tonto suprayacente está separado de la arenisca Dox y del resto del Grupo Unkar, plegado y fallado, por una prominente discordancia angular , que forma parte de la Gran Discordancia . Típicamente, la superficie de esta discordancia es una superficie de erosión antigua, notablemente plana, a menudo considerada una penillanura , que atraviesa unidades como la Formación Bass, la lutita Hatakai y la arenisca Dox. Los estratos resistentes dentro del Grupo Unkar, como el basalto Cardenas y la cuarcita Shinumo, forman antiguas colinas, llamadas monadnocks , que se elevan hasta 240 m (790 pies) sobre esta antigua llanura. Delgadas capas de arenisca Tapeats del Grupo Tonto cubren ahora la mayor parte de estos antiguos monadnocks. Sin embargo, algunos de estos monadnocks sobresalen hacia la lutita Bright Angel. Estos monadnocks sirvieron localmente como fuentes de sedimentos de grano grueso que se acumularon durante la transgresión marina para formar el Grupo Tonto. [ 2 ] [ 12 ]  

En la milla 71.0 se pueden observar excelentes afloramientos de la discordancia angular en la parte superior de la Formación Dox y en la base de la arenisca Tapeats, donde esta última descansa sobre la superficie erosionada de la Formación Dox y un dique basáltico. En estos afloramientos, las capas rojas de la Formación Dox y un dique basáltico gris oscuro presentan una inclinación de 8 a 10 grados hacia el este. Están cubiertas por arenisca Tapeats casi horizontal. La superficie de esta discordancia angular es bastante irregular, ya que la erosión diferencial del resistente dique basáltico formó monadnocks que han quedado sepultados por la arenisca Tapeats. [ 10 ]

Fósiles

Los estromatolitos son los fósiles predominantes reportados en el Miembro Comanche Point de la Formación Dox. Estos estromatolitos, que se meteorizan de color marrón a marrón verdoso, están compuestos de dolomita, con pequeñas cantidades de limo y arcilla. Típicamente adoptan la forma de hemisferoides unidos lateralmente y están asociados con grietas de desecación y estructuras de ojo de pájaro. Además, se encuentran algunos estratos delgados de dolomita con finas laminaciones, posiblemente de origen algal, debajo del estrato marcador inferior en el Miembro Comanche Point. [ 2 ] [ 5 ] [ 13 ]

Ambientes de deposición

La Formación Dox es una secuencia compleja de depósitos marinos , costeros , estuarinos y fluviales dominados por lodo que representan la sedimentación en el margen progradante de la Cuenca Unkar. Los miembros Escalante Creek y Solomon Temple conservan el registro de la sedimentación fluvial, estuarina y deltaica . El contacto entre la Cuarcita Shinumo subyacente y la Formación Dox representa un cambio de la acumulación de sedimentos en ambientes marinos y costeros cercanos a la costa , a la acumulación de sedimentos en llanuras aluviales terrestres y cauces fluviales. El Miembro Escalante Creek consiste en sedimentos que se depositaron en cauces fluviales poco profundos , que tenían hasta 46 metros de ancho y 4,6 metros de profundidad. Se pueden observar numerosos canales de arenisca apilados justo encima de los rápidos de Unkar (milla fluvial 73) y dentro de los drenajes laterales entre las millas fluviales 65 y 73. En la base del miembro de Escalante Creek, los dos intervalos de estratificación convoluta, que comprenden las estructuras de evulsión de fluidos estratigráficamente más altas en el Grupo Unkar, parecen representar el último de la serie de sismos terrestres que comenzaron durante la deposición de la cuarcita de Shinumo. [ 2 ] [ 11 ]  

Los estratos que contienen grandes canales de arenisca del Miembro Escalante Creek están cubiertos por estratos que contienen canales mucho más pequeños, como los de arroyos trenzados en un delta, y ambientes de flujo laminar , del Miembro Solomon Temple. En la milla 64 de Carbon Creek, esta parte de la Formación Dox consiste en canales de arenisca de grano fino apilados que son cortados por canales más jóvenes rellenos de lodo. Estas estructuras de canales de “corte y relleno” se consideran indicativas de ambientes estuarinos donde el nivel del mar ha descendido y posteriormente ascendido. El contacto entre los miembros Solomon Temple y Comanche Point de la Formación Dox marca una transición de ambientes fluviales y costeros a condiciones marinas. [ 2 ] [ 11 ]

La deposición del Miembro Comanche Point de la Arenisca Dox marcó un retorno a condiciones de llanuras intermareales y marinas marginales . Los estratos intercalados de color púrpura y marrón rojizo de este miembro parecen reflejar la acumulación bajo condiciones marinas de aguas muy someras y subaéreas alternadas . Los estratos de color púrpura se interpretan como depósitos de complejos de llanuras intermareales, incluyendo ambientes de llanuras mixtas y posiblemente salinas. [ 2 ] [ 5 ] [ 11 ]

Se interpreta que el Miembro de Ochoa Point se acumuló como resultado de la sedimentación continua de la llanura de marea. La parte inferior de este miembro parece haberse acumulado en la posición más elevada de la llanura de lodo, donde se producía desecación periódica. Se infiere que la parte superior de este miembro se acumuló en la parte más profunda, o más cercana al mar, de la llanura de marea. En el momento en que estas llanuras de marea quedaron cubiertas por la erupción inicial del Basalto de Cárdenas, la región oriental del Gran Cañón se encontraba al nivel del mar o muy cerca de él. Las características encontradas en la parte más baja del Basalto de Cárdenas indican que las lavas basálticas se derramaron sobre sedimentos de Dox arenosos y limosos no consolidados cuando estaban húmedos. Se desconoce si estos sedimentos estaban ligeramente por encima o por debajo del nivel del agua cuando fueron sepultados por la lava. La alta proporción de vidrio alterado y la fracturación generalizada (hialoclastita) del Basalto de Cárdenas basal respaldan esta interpretación. El alto contenido de sodio del basalto de Cárdenas basal indica espilitización debido a la reacción con agua hipersalina. La alteración hematítica del sedimento resultante de la cocción por las lavas es mínima, alcanzando unos pocos centímetros o menos. [ 2 ] [ 5 ] [ 8 ] [ 13 ]

Edad

La datación indirecta de granos de mica de la Formación Dox indica que se depositó en un lapso de tiempo relativamente corto, entre 1140 y 1104 Ma. Se recolectaron granos individuales de mica del Miembro Escalante Creek de la Formación Dox y se dataron mediante espectrometría de masas 40Ar/39Ar . Esta datación de los granos de mica arrojó una distribución de edades que va desde aproximadamente 1260 hasta 1120 Ma, con un pico bien definido en 1140 Ma. Si bien se sospechaba que estas fechas registraban la edad a la que el mineral se enfrió a través de una ventana de temperatura crítica de ~300  °C, la datación de muestras adicionales de otros miembros, así como el examen petrográfico y con microsonda de la mica, indicaron las edades de las rocas fuente de las que se erosionaron las micas, y respaldan la interpretación de que la Formación Dox es más joven que 1140 Ma. La datación adicional de circones detríticos de la Formación Dox corroboró la datación de los granos de mica y demostró que gran parte del Grupo Unkar (excluyendo la Formación Bass) se depositó entre 1170 y 1100 Ma, y que la Formación Dox se depositó después de 1140 Ma. La edad del Basalto de Cárdenas suprayacente demuestra que la Formación Dox se acumuló antes de 1104 Ma. [ 9 ] [ 11 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Noble, LF (1914) El cuadrángulo de Shinumo, distrito del Gran Cañón, Arizona. Boletín n.º 549. Servicio Geológico de los Estados Unidos, Reston, Virginia. 100 págs.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Hendricks, JD y GM Stevenson (2003) Supergrupo del Gran Cañón: Grupo Unkar. En SS Beus y M Morales, eds., págs. 39–52, Geología del Gran Cañón, 2.ª ed. Oxford University Press, Nueva York.
  3. ↑ Elton, DP y EH McKee (1982) Edad y correlación de la perturbación del Gran Cañón del Proterozoico tardío, norte de Arizona. Boletín de la Sociedad Geológica de América. 93(8):681–699.
  4. ↑ Karlstrom, KE, BR Ilg, Bradley, D Hawkins, ML Williams, G Dumond, KK. Mahan y SA Bowring, Samuel (2012) Rocas del basamento de Vishnu del desfiladero de granito superior: formación del continente hace 1.84 a 1.66 mil millones de años. En JM Timmons y KE Karlstrom, eds., págs. 7–24, Geología del Gran Cañón: dos mil millones de años de historia de la Tierra. Documento especial n.° 294, Sociedad Geológica de América, Boulder, Colorado.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Elston, DP (1989) Supergrupo del Gran Cañón del Proterozoico Medio y Tardío, Arizona. En DP Elston, GH Billingsley y RA Young, RA., eds., pp. 94–105, Geología del Gran Cañón, Norte de Arizona (con guías del río Colorado). Guía de campo T115/315 de la Unión Geofísica Americana para el 28.º Congreso Geológico Internacional. Unión Geofísica Americana, Washington D.C. 239 pp.
  6. ↑ Wright, Lauren A.; Troxel, Bennie W. (2002). Levi Noble, geólogo . Servicio Geológico de los Estados Unidos. pág.  7.
  7. ↑ Gwendolyn W. Luttrell, Marilyn L. Hubert, Cynthia R. Murdock, Léxico de nuevos nombres geológicos formales de los Estados Unidos 1981-1985 , 1991, Departamento del Interior de los Estados Unidos, Servicio Geológico; Washington, DC, página 299.
  8. 1 2 3 4 Lucchitta, I, y JD Hendricks (1983) Características, ambiente deposicional e interpretaciones tectónicas de las lavas de Cárdenas del Proterozoico, este del Gran Cañón, Arizona. Geología. 11(3):177–181.
  9. 1 2 Timmons, JM, KE Karlstrom, MT Heizler, SA Bowring, GE Gehrels y LJ Crossey, (2005) Inferencias tectónicas del Grupo Unkar y la Formación Nankoweap de ca. 1254–1100 Ma, Gran Cañón: Deformación intracratónica y formación de cuencas durante la orogénesis prolongada de Grenville. Boletín de la Sociedad Geológica de América. 117(11–12):1573–1595.
  10. 1 2 W. Kenneth Hamblin y J. Keith Rigby (1968) Guía del río Colorado, Parte 1, Guía geológica de la primera mitad del Gran Cañón, de Lee's Ferry a Phantom Ranch. Archivado el 9 de julio de 2014 en Wayback Machine Estudios de geología. vol. 5, parte 5. (Estudios para estudiantes n.° 4) Departamento de Geología, Universidad Brigham Young, Provo, Utah.
  11. 1 2 3 4 5 Timmons, JM, J. Bloch, K. Fletcher, KE Karlstrom, M Heizler y LJ Crossey (2012) El Grupo Unkar del Gran Cañón: Formación de cuencas mesoproterozoicas en el interior continental durante el ensamblaje del supercontinente. En JM Timmons y KE Karlstrom, eds., pp. 25–47, Geología del Gran Cañón: Dos mil millones de años de historia de la Tierra. Documento especial n.º 294, Sociedad Geológica de América, Boulder, Colorado.
  12. ↑ Sharp, RP (1940) Superficies de erosión del Ep-Arqueano y Ep-Algonkiano, Gran Cañón, Arizona. Boletín de la Sociedad Geológica de América. 51(8):1235–1270.
  13. 1 2 Stevenson, GM y Beus, SS, 1982, Estratigrafía y ambiente deposicional de la Formación Dox del Precámbrico superior en el Gran Cañón . Boletín de la Sociedad Geológica de América. 93:163–173

Lecturas adicionales

  • Anónimo (2011a) "Dox Sandstone". Archivado el 20 de marzo de 2013 en Wayback Machine. Servicio Geológico de los Estados Unidos, Reston, Virginia.
  • Anónimo (2011b) "Grupo Unkar del Supergrupo del Gran Cañón". Servicio Geológico de los Estados Unidos, Reston, Virginia.
  • Anónimo (2011c) "Arenisca Dox en el cañón de Shinumo Creek" , Lámina 13-B, Boletín 549 del Servicio Geológico de los Estados Unidos, Servicio Geológico de los Estados Unidos, Reston, Virginia.
  • Bell, B., y D. Brown (2012) La interacción entre el vulcanismo terrestre y la sedimentación costera. Escuela de Geografía y Ciencias de la Tierra, Universidad de Glasgow, Glasgow, Escocia, Reino Unido.
  • Keller, B., (2012) La arenisca Dox , descripción general del supergrupo del Gran Cañón , grandes excursiones, Bob's Rock Shop.
  • Mathis, A., y C. Bowman (2007) La gran edad de las rocas: las edades numéricas de las rocas expuestas en el Gran Cañón , Servicio de Parques Nacionales, Parque Nacional del Gran Cañón, Arizona.
  • Stamm, N. (2011) Unidad geológica: Dox , Servicio Geológico de los Estados Unidos, Reston, Virginia.
  • Timmons, MK Karlstrom y C. Dehler (1999) Las seis discordancias del supergrupo del Gran Cañón forman una gran discordancia: un registro del ensamblaje y desensamblaje de supercontinentes . Boatman's Quarterly Review. vol. 12, n.º 1 , págs.  29-32.
  • Timmons, SS (2003) Aprender a leer las páginas de un libro (Manual de capacitación en geología del Gran Cañón) , Servicio de Parques Nacionales, Parque Nacional del Gran Cañón, Arizona.