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Formación de Jordania

La Formación Jordan (también clasificada como Arenisca Jordan o Miembro Jordan de la Formación Trempealeau ) es una unidad de roca sedimentaria siliciclástica identificada en Il...

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La Formación Jordan (también clasificada como Arenisca Jordan o Miembro Jordan de la Formación Trempealeau ) es una unidad de roca sedimentaria siliciclástica identificada en Illinois , Michigan , Wisconsin , Minnesota e Iowa . [ 1 ] [ 2 ] Nombrada por afloramientos distintivos en el valle del río Minnesota cerca de la ciudad de Jordan , se extiende por toda la plataforma de Iowa y hacia el este sobre el arco de Wisconsin y el anticlinal de Lincoln hasta la cuenca de Michigan. [ 3 ]

Estratigráficamente, la Formación Jordan es la unidad superior de la Serie St. Croixan (históricamente, la subdivisión superior del Cámbrico en Norteamérica). [ 4 ] Está compuesta predominantemente por arenisca de cuarzo madura y poco cementada, aunque se han identificado varias facies distintas en función del tamaño de grano, el contenido feldespático y las estructuras sedimentarias. [ 5 ]

El yacimiento de Jordan es una importante fuente de sílice . Históricamente, se ha explotado extensamente para la fabricación de vidrio, aunque recientemente se ha utilizado como fuente de arena de fracturación. [ 6 ] Este estrato poroso y poco cementado es también un acuífero importante y una fuente principal de agua potable para la población de la región del Alto Medio Oeste. [ 7 ]

Definición e historia

Las primeras referencias a los estratos que ahora se conocen como Jordan fueron hechas por muchos de los geólogos pioneros del Alto Medio Oeste. En un informe de 1852 sobre la geología de Wisconsin, Iowa y Minnesota, D. D. Owen la asignó a la parte más superior de su "Arenisca Inferior" (la "Arenisca Superior" se refería a lo que ahora se llama St. Peter ). [ 8 ] El término Arenisca Jordan fue aplicado por primera vez en 1874 por N. H. Winchell, quien basó su descripción en afloramientos en una cantera cerca de Jordan, Minnesota . [ 9 ]

Medida

La Formación Jordan está ampliamente representada por afloramientos y exposiciones en Wisconsin, Minnesota e Iowa [ 5 ] Mapa geológico de Wisconsin; Mapa geológico de Minnesota). Está particularmente bien representada en afloramientos a lo largo del río Misisipi y sus afluentes. [ 5 ] También está presente en el subsuelo en muchas partes de estos estados, y se ha identificado en testigos y recortes de perforación en Illinois, Misuri y Michigan (aunque aquí no se encuentra en la superficie). [ 2 ]

Más allá de esta región, se encuentran rocas de edad similar, aunque se las atribuye a otras unidades litoestratigráficas. Entre los supuestos equivalentes laterales de la Formación Jordan se incluyen la Dolomita Eminence de la Cuenca de Illinois, [ 10 ] la Formación Au Train de la cuenca norte de Michigan, [ 11 ] y algún horizonte del Supergrupo Knox en el centro-este de los Estados Unidos. [ 10 ] [ 12 ]

Sedimentología

La Formación Jordan está compuesta principalmente por areniscas muy maduras y bien clasificadas de procedencia incierta. [ 5 ] Aunque está compuesta principalmente por granos de cuarzo, presenta cantidades significativas de fragmentos feldespáticos y líticos, así como una variedad de bioclastos derivados de invertebrados marinos. [ 5 ] [ 13 ]

Se han identificado y distinguido al menos tres tipos de facies distintos en función de las estructuras sedimentarias y el tamaño del grano: una facies estratificada cruzada ondulada, una facies estratificada cruzada en artesa y una facies estratificada cruzada a gran escala. [ 5 ] En general, la Formación Jordan muestra una secuencia de granoclasificación ascendente. [ 5 ]

Estratigrafía

Generalmente, la arenisca de Jordan se clasifica como la subdivisión más alta del Grupo Trempealeau (aunque a veces se la clasifica como el miembro más alto de la Formación Trempealeau). [ 2 ] [ 14 ] Si bien la sección tipo original ya no está expuesta, se define una nueva sección de referencia en un afloramiento cerca de Homer, Minnesota, en el condado de Winona, donde se observan varias lenguas distintas de la formación entrelazándose. [ 4 ] La arenisca de Jordan varía de 15 a 115 metros (49 a 377 pies) . [ 4 ] 

Subyacente

La parte inferior de Jordan contiene proporciones relativamente altas de material feldespático y su contacto inferior es bastante gradual. [ 5 ] En gran parte del Medio Oeste superior, se superpone a la Formación San Lorenzo, que consta de una facies dolomítica (el Miembro Tierra Negra) y una facies limosa (el Miembro Lodi). [ 15 ] Estudios anteriores a menudo combinaban Jordan y San Lorenzo, aunque pueden distinguirse en función de su litología. [ 1 ] El contacto entre estas unidades generalmente se sitúa en la parte superior del lecho de limolita más superior de Lodi, donde está cubierto por una capa continua de arenisca. [ 4 ] [ 16 ]

Superpuesto

Un afloramiento de rocas del Cámbrico tardío y del Ordovícico temprano en un corte de carretera en Miller's Curve, justo al oeste de Madison, Wisconsin. La arenisca Jordan es la roca gris clara en el tercio inferior de este afloramiento, mientras que la Oneota (carbonato dolomítico) es la roca gris anaranjada en los dos tercios superiores del corte de carretera.

La formación Jordan está cubierta por la Formación Oneota, una unidad de carbonato dolomítico del Ordovícico temprano. [ 15 ] Los carbonatos microbianos masivos y bien cementados de la Formación Oneota generalmente cubren varios metros de lutita arenosa con intercalaciones calcáreas denominadas Miembro Coon Valley o Stockton Hill. [ 1 ] [ 17 ] Aunque estos estratos se han asociado tradicionalmente con la Formación Jordan basándose en propiedades litoestratigráficas, estudios secuenciales y bioestratigráficos más recientes sugieren que está más estrechamente relacionada con la Oneota. [ 1 ] [ 18 ] El contacto superior de la formación Jordan se interpreta como una superficie discordante topográficamente compleja. [ 13 ]

Subunidades

La formación Jordan presenta al menos cuatro subdivisiones con nombre, diferenciadas según sus estructuras sedimentarias, tamaño de grano y posición estratigráfica. [ 5 ] El miembro basal Norwalk está compuesto por arenisca de grano fino con estratificación ondulada y una proporción relativamente alta de feldespato. Esta subunidad está muy bioturbada y contiene fósiles ocasionales de organismos marinos.

Fotomosaico de la Formación Jordan en Mendota Station, a pocos kilómetros al norte de Madison, Wisconsin. El miembro inferior de Van Oser se encuentra en la base, el miembro de Sunset Point en el medio y el miembro superior de Van Oser en la parte superior.

La Formación Norwalk está generalmente cubierta por el Miembro Van Oser, una facies de arenisca de cuarzo de grano medio con estratificación cruzada en artesa. [ 5 ] Al menos dos lenguas de esta facies están presentes en la Formación Jordan, generalmente separadas por una arenisca estratificada ondulada de grano fino llamada Miembro Waukon, o por una arenisca de cuarzo feldespática laminada y bioturbada con cemento dolomítico, que se denomina Miembro Sunset Point. [ 5 ]

Historial de deposición

Declaración

Debido a la presencia de fósiles raros y sedimentos bioturbados, la Formación Jordan se interpreta como producto de ambientes deposicionales marinos. [ 13 ] Las facies bioturbadas de grano fino se interpretan como depósitos de la parte inferior de la zona de rompiente influenciados por fluctuaciones mareales y tormentas. [ 13 ] Los depósitos más gruesos con estratificación cruzada, como el Van Oser, podrían ser depósitos de grandes dunas submarinas. [ 13 ]

El Jordán es una de las muchas «areniscas en láminas» que cubrieron una gran extensión del continente durante el Cámbrico tardío. [ 13 ] En ese momento, la mayor parte de Norteamérica estaba cubierta por un mar poco profundo, recubierto por láminas continuas de arenisca y carbonato que abarcaban decenas de miles de kilómetros cuadrados (la suite ortocuarcita-carbonato paleozoica). [ 19 ]

Edad

La Formación Jordan ha sido considerada durante mucho tiempo como del Cámbrico Superior ; más específicamente, abarca parte de la biozona de trilobites de Saukia , según lo determinado por la presencia de trilobites como Tellerina strigosa . [ 5 ] Los conodontos del Miembro Norwalk sugieren su asignación a la zona de Eoconodontus , lo que corrobora las edades proporcionadas por los trilobites. [ 5 ]

La Formación Oneota suprayacente es del Ordovícico temprano , como lo indican los conodontos y trilobites. [ 18 ] Esto sugiere que el límite Cámbrico-Ordovícico debería ubicarse en la parte superior de la Formación Jordan o en el contacto con la Formación Oneota suprayacente. [ 18 ] Sin embargo, esta sigue siendo un área de estudio activo.

Impacto económico

arena de fracturación

Los sedimentos bien clasificados y redondeados de la Formación Jordan se explotan extensamente como agente de apuntalamiento para la fracturación hidráulica. [ 6 ] La arena se suele añadir a los fluidos de fracturación para mantener abiertas las fracturas hidráulicas inducidas. El espesor de la unidad, su cementación relativamente pobre y su proximidad a importantes vías fluviales y carreteras la han convertido en un objetivo lucrativo para las empresas mineras. [ 20 ] [ 21 ]

aguas subterráneas

La Formación Jordan, de grano grueso, está poco cementada y tiene un bajo contenido de arcilla, lo que significa que la unidad es altamente permeable. [ 22 ] Estas propiedades la convierten en un excelente acuífero , que se extiende por todo el centro norte de los Estados Unidos. [ 7 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 Clayton, L.; Attig, JW (1990). "Geología del condado de Sauk, Wisconsin" (PDF) . Circular informativa del Servicio Geológico y de Historia Natural de Wisconsin . 67 : 1–68 .
  2. 1 2 3 "Arenisca de Jordania" . Base de datos del Mapa Geológico Nacional . Consultado el 17 de mayo de 2014 .
  3. ↑ "Arenisca de Jordania" . Base de datos del Mapa Geológico Nacional . Consultado el 17 de mayo de 2014 .
  4. 1 2 3 4 Runkel, Anthony (1994). "Nomenclatura estratigráfica revisada para la arenisca Jordan del Cámbrico Superior (St. Croixan), sureste de Minnesota" (PDF) . Contribuciones breves a la geología de Minnesota: Informe de investigaciones del Servicio Geológico de Minnesota . 43 : 60–71 . Recuperado el 17 de mayo de 2014 .
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Byers, Charles; Dott, RH (1995). "Sedimentología y secuencias deposicionales de la Formación Jordan (Cámbrico Superior), Valle del Mississippi Septentrional". Journal of Sedimentary Research . 65B (3): 289– 305. doi : 10.1306/d4268239-2b26-11d7-8648000102c1865d .
  6. 1 2 McLeod, Reggie (2011). "$and Dollars - Mining Frac Sand in the River Valley" (PDF) . Big River Magazine : 24–39 . Recuperado el 17 de mayo de 2014 .
  7. 1 2 Miller, James A. "Acuíferos de arenisca" . Atlas de aguas subterráneas de los Estados Unidos . USGS . Consultado el 17 de mayo de 2014 .
  8. ↑ Owen, DD (1852). Informe de un estudio geológico de Wisconsin, Iowa y Minnesota: e incidentalmente de una porción del territorio de Nebraska . Filadelfia: Lippincott, Grambo & Co.
  9. ↑ Winchell, NH (1874). Segundo informe anual del año 1873. Servicio Geológico y de Historia Natural de Minnesota. págs. 73–219 . 
  10. 1 2 Shaver, RH (compilador) (1984). Correlación de unidades estratigráficas en América del Norte: cuenca del Medio Oeste y región de Arches . Tulsa, OK: Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo, Serie de gráficos de correlación.
  11. ↑ Bergstrom DJ, Morey GB (compilador) (1984). Correlación de unidades estratigráficas en América del Norte - Centro-continente septentrional . Tulsa, OK: Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo, Serie de gráficos de correlación.
  12. ↑ Patchen DG, Avary KL, Erwin RB (compiladores) (1984). Correlación de unidades estratigráficas en América del Norte - Cuenca norte de los Apalaches . Tulsa, OK: Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo, Serie de gráficos de correlación.
  13. 1 2 3 4 5 6 Runkel, AC (1994). "Definición de la arenisca Jordan del Cámbrico superior (Croixan) y la naturaleza del límite Cámbrico-Ordovícico en el valle superior del Misisipi" . Boletín de la Sociedad Geológica de América . 106 (4): 492– 506. doi : 10.1130/0016-7606(1994)106 < 0492:dotucc > 2.3.co ; 2 .
  14. ↑ Ulrich, EO (1924). «Notas sobre nuevos nombres en la tabla de formaciones y sobre evidencia física de rupturas entre sistemas paleozoicos en Wisconsin». Wisconsin Academy of Sciences, Arts, and Letters: Transactions . 21 : 71–107 .
  15. 1 2 "Unidades estratigráficas del lecho rocoso en Wisconsin" (PDF) . Serie educativa 51. Archivado del original (PDF) el 18 de mayo de 2014. Recuperado el 17 de mayo de 2014 .
  16. ↑ Berg, RR; Nelson, CA; Bell, WC (1956). Sloan, R.; Schwartz, GM (eds.). "Geología del Paleozoico Inferior del Valle del Alto Misisipi". Serie de Guías de Campo de la Sociedad Geológica de América . 2 : 1–23 .
  17. ↑ Smith, GL; Byers, CW; Dott, RH (1993). "Estratigrafía secuencial del Grupo Prairie du Chien del Ordovícico Inferior en el Arco de Wisconsin y en la Cuenca de Michigan" . Boletín de la Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo . 33 : 49–67 .
  18. 1 2 3 Parsons, BP; Clark, DL (1999). "Conodontos y el límite Cámbrico-Ordovícico en Wisconsin" (PDF) . Geoscience Wisconsin . 17 : 1–10 . Archivado del original (PDF) el 18 de mayo de 2014.
  19. ↑ Pettijohn, FJ (1957). Rocas sedimentarias (Segunda edición). Nueva York: Harper. págs. 1–718 .  
  20. ↑ "Extracción de arena de sílice en Wisconsin" (PDF) . Departamento de Recursos Naturales de Wisconsin . Consultado el 17 de mayo de 2014 .
  21. ↑ "Arena de sílice en Wisconsin" . Sitio web del Servicio Geológico y de Historia Natural de Wisconsin . Servicio Geológico y de Historia Natural de Wisconsin. Archivado del original el 9 de diciembre de 2013. Consultado el 17 de mayo de 2014 .
  22. ↑ Runkel, RC; Tipping, RG; Alexander, EC; Alexander, SC (2006). "Caracterización hidroestratigráfica de la porosidad intergranular y secundaria en parte del sistema acuífero de arenisca cámbrica del interior cratónico de América del Norte: Mejora de la predictibilidad de las propiedades hidrogeológicas". Geología Sedimentaria . 184 ( 3– 4): 281– 304. doi : 10.1016/j.sedgeo.2005.11.006 .
  • GEOLEX: Información sobre la historia, la edad y la extensión de la Formación Jordan.
  • Columna geológica generalizada de las unidades de roca madre en Wisconsin, que muestra el contexto estratigráfico de la Formación Jordan.
  • Sitio web del Servicio Geológico y de Historia Natural de Wisconsin. Un recurso para quienes deseen obtener más información sobre la geología de Wisconsin.