Kwarcyt Shinumo
Kwarcyt Shinumo | |
---|---|
Zasięg stratygraficzny : Mezo-proterozoik: pomiędzy | |
Typ | Formacja geologiczna |
Jednostką | Grupa Unkar - (5 podjednostek) |
Podkłady | Formacja Dox - (część 4) |
Nakładki | Hakatai Shale - (jednostka 2) |
Grubość | 1150 do 1345 stóp (351 do 410 m) |
Litologia | |
Podstawowy | kwarcyt |
Inny |
piaskowiec konglomeratyczny , piaskowiec kwarcytowy, piaskowiec arkozowy, mułowiec |
Lokalizacja | |
Region |
Arizona , Wielki Kanion , region Świątyni Izydy , południowo-zachodni kanion Bright Angel , od strony północnej Granit Gorge oraz wzdłuż rzeki Kolorado i dopływów kanionów |
Kraj | Stany Zjednoczone |
Sekcja typu | |
Nazwany dla | Kanion Shinumo |
Nazwany przez | szlachetny |
Rok zdefiniowany | 1914 |
Kwarcyt Shinumo, znany również jako piaskowiec Shinumo , to mezoproterozoiczna formacja skalna , która występuje we wschodnim Wielkim Kanionie , w hrabstwie Coconino w Arizonie ( Północna Arizona ). Jest trzecim członkiem 5-oddziałowej Grupy Unkar . Kwarcyt Shinumo składa się z szeregu masywnych, tworzących klify piaskowców i kwarcytów osadowych
. Jego klify ostro kontrastują ze schodkową topografią typowo jaskrawych (pomarańczowych, czerwonych, żółtych itp.) warstw tworzącego zbocze Hakatai Shale . Leżące nad Shinumo, ciemnozielone do czarnych, rozszczepialne, tworzące zbocza łupki formacji Dox tworzą dobrze zdefiniowane wycięcie. To i inne formacje Grupy Unkar występują jako izolowane pozostałości związane z uskokami wzdłuż głównego pnia rzeki Kolorado i jej dopływów w Wielkim Kanionie. Zazwyczaj kwarcyt Shinumo i powiązane warstwy grupy Unkar opadać na północny wschód (10–30°) w kierunku normalnych uskoków, które spadają pod kątem 60+° w kierunku południowego zachodu. Można to zobaczyć na uskoku Palisades we wschodniej części głównego obszaru wychodni Grupy Unkar (poniżej Wschodniej Krawędzi).
Shinumo Quartzite jest środkowym członkiem Grupy Unkar. Grupa Unkar ma grubość około 1600 do 2200 m (5200 do 7200 stóp) i składa się w porządku rosnącym z formacji Bass , Hakatai Shale , Shinumo Quartzite , Dox Formation i Cardenas Basalt . Grupa Unkar składa się z sekwencji skał osadowych, które nagromadziły się w różnych środowiskach, od rzecznych po płytkie wody morskie . Ogólnie rzecz biorąc, warstwy w nim są zgodne, z wyjątkiem znacznej niezgodność między Hakatai Shale i Shinumo Quartzite. Grupę Unkar pokrywa w porządku rosnącym formacja Nankoweap o grubości około 113 do 150 m (371 do 492 stóp); grupa Chuar o grubości około 1900 m (6200 stóp); i formacja Sixtymile o grubości około 60 m (200 stóp). Grupa Unkar, jako podstawowa sekcja Supergrupy Wielkiego Kanionu , pokrywa głęboko zerodowane granity , gnejsy , pegmatyty i łupki , które składają się na Skały Piwnicy Wisznu .
Opis
W przeciwieństwie do warstw ilastych powyżej i poniżej, kwarcyt Shinumo składa się głównie z pokładów czerwonych, brązowych lub fioletowych kwarcytów osadowych , które są mocno, bardzo dobrze scementowane przez krzemionkę i charakteryzują się słabo rozwiniętą pościelą. Znajdują się w nim również pokłady masywnego piaskowca białego, czerwonego lub purpurowego oraz piaskowca zlepieńcowego . Jedna konglomeratowa warstwa piaskowca, która leży około 21 m (69 stóp) nad podstawą kwarcytu Shinumo w pobliżu szlaku South Kaibab, zawiera kamyki jaspisu .
Zazwyczaj kwarcyt Shinumo został podzielony na cztery słabo zdefiniowane, nienazwane elementy. Po pierwsze, podstawowy dolny człon składający się z purpurowego arkozowego zlepieńca piaskowca. W przeciwieństwie do reszty Shinumo Quartzite, zawiera żwiry kwarcytowe i granitowe o średnicy do 5 cm (2,0 cala). Podobnie jak w przypadku konglomeratu Hotauta, żwir kwarcytowy dolnego elementu nie ma żadnych znanych odpowiedników w regionie Wielkiego Kanionu.
Po drugie, dolny środkowy człon składa się z purpurowego kwarcytu krzyżowego , czasami jest podzielony na dwie jednostki i zakrywa dolny człon. Fioletowe kwarcyty dolnego środkowego elementu wykazują wyraźne, dobrze zdefiniowane plamy redukcyjne . Po trzecie, górny środkowy element składa się z „rdzawoczerwonego” kwarcytu i zakrywa dolny środkowy element. „Rdzawoczerwony” kwarcyt górnego środkowego członu przechodzi w dół do dolnego środkowego członu przez interwał fioletowego i czerwono-brązowego kwarcytu. Ich kolory i spoiwo wydają się być wynikiem mielenia lub zrośnięte przemiany wody po ich osadzeniu.
Wreszcie, górny element kwarcytu Shinumo składa się z czerwonawo-brązowego i lokalnie fioletowego piaskowca oraz leżącego powyżej dobrze spiekanego szarego kwarcytu. Kwarcyt Shinumo jest charakteryzowany jako kwarcyt, ale szary kwarcyt w górnym elemencie kwarcytu Shinumo zawiera interwały bogate w mułowiec . Ponadto szary kwarcyt został poddany cementacji za pomocą krzemionki i wybieleniu, które po osadzeniu usunęło jego pierwotne czerwonawo-brązowe i fioletowe pigmenty hematytowe .
Bazaltowe progi i groble wkraczają we wszystkie formacje grupy Unkar poniżej lawy Cardenas. Hakatai Shale, Shinumo Quartzite i formacja Dox są naruszone przez te groble. Można je prześledzić, w sposób nieciągły, do kilku metrów od podstawy lawy Cardenas.
Struktury osadowe
Kwarcyt Shinumo wykazuje różnorodne struktury osadowe. Piaskowce dolnego i dolnego środkowego elementu wykazują płaskie, tabelaryczne stratyfikacje poprzeczne w skali od centymetra do metra i koryta poprzeczne. Te krzyżowe łóżka rejestrują paleoprądy skierowane na północ wraz z podrzędnymi paleoprądami dwukierunkowymi. Górny środkowy element wykazuje obfite złoża poprzeczne, gliniaste narośla i pęknięcia błotne . Piaskowce górnego elementu wykazują koryta poprzeczne, co sugeruje bardziej północny kierunek transportu. Złoża z piaskowca i kwarcytu w górnym elemencie wykazują obfitość skomplikowanych wykrzywionych, sękatych warstw, płynnych struktur wydalania i dramatycznie zawiłych warstw . Łóżka, które wykazują te struktury deformacji miękkich osadów, mają grubość od metrów do dziesiątek metrów. Są cytowane jako dowód na częste ziemi i migrację płynów podczas osadzania się kwarcytu Shinumo. Te zdeformowane łóżka można zobaczyć na poziomie rzeki w pobliżu Nevilles Rapid, ( Lista bystrza rzeki Kolorado ), na 75 mili rzeki.
Grubość
Kwarcyt Shinumo ma grubość od 330 m (1080 stóp) w obszarze Bright Angel Canyon do 345 m (1132 stóp) w Papago Creek i 405 m (1329 stóp) w obszarze Shinumo Creek. W obszarze kanionu Bright Angel górny element ma grubość około 18 m (59 stóp), górny środkowy element ma grubość około 80 m (260 stóp), a dolny środkowy element ma około 130 m (430 stóp).
Łączność
Kontakt kwarcytu Shinumo z łupkiem Hakatai to jedyna udokumentowana niezgodność , jaką stwierdzono w Grupie Unkar . Ta niezgodność dotyczy łóżek i osadów kanałowych łupków Hakatai. Ulga przy tej niezgodności jest niewielka i wynosi około 10 m (33 stopy). Kwarcyt Shinumo pokrywający tę niezgodność składa się z arkozowego konglomeratu piaskowca zawierającego otoczaki kwarcytu i granitu.
W grupie Unkar górny kontakt kwarcytu Shinumo z formacją Dox wydaje się być stopniowy i jest naznaczony zmianą topografii i koloru. Podstawowe 12 m (39 stóp) formacji Dox leżącej bezpośrednio nad kwarcytem Shinumo składa się głównie z ciemnozielonego do czarnego, rozszczepialnego, tworzącego zbocze łupka, który zawiera cienkie pokłady piaskowca. Łupek ten tworzy wyraźną różnicę między odpornymi kwarcytami tworzącymi klify kwarcytu Shinumo leżącymi pod nimi a pokrywającymi je odpornymi tworzącymi klify piaskowcami arkozowymi formacji Dox. Zmiana ekspresji topograficznej, koloru i facji przemiana, od kwarcowego arenitu do mułowca i drobnoziarnistego arkozy – jest stopniowalna.
Pomiędzy trzyosobową Grupą Tonto (powyżej) i Kwarcytem Shinumo, a resztą złożonej i uskokowej Grupy Unkar, istnieje wyraźna niezgodność kątowa , która jest częścią Wielkiej Niezgodności . Chociaż ta powierzchnia jest zwykle płaska, zróżnicowana erozja (również erozja powierzchniowa) nachylonych warstw grupy Unkar pozostawiła odporne pokłady bazaltu Cardenas i kwarcytu Shinumo w postaci starożytnych wzgórz, zwanych ostańcami , o wysokości do 240 m (790 stóp) wysoki. Cienkie draperie Tapeats Piaskowiec z Grupa Tonto pokrywa obecnie większość tych starożytnych ostańców. Jednak kilka z tych ostańców wystaje dalej w górę do Łupka Jasnego Anioła ( przykład wyeksponowania Świątyni Izydy ). Te ostańce służyły lokalnie jako źródła gruboziarnistych osadów, które nagromadziły się podczas transgresji morskiej, tworząc grupę Tonto.
Skamieliny
Nie odnotowano żadnych skamielin z kwarcytu Shinumo.
Środowiska depozycyjne
Wnioskuje się, że warstwy osadowe zawierające kwarcyt Shinumo nagromadziły się w różnych środowiskach. Uważa się, że dolny człon został osadzony przez starożytne systemy rzeczne, a później w przybrzeżnych równinach pływowych . Uważa się, że dolne środkowe i górne środkowe elementy zgromadziły się w przybrzeżnych morskich oraz przybrzeżnych równinach pływowych i nadpływowych . Wywnioskowano, że górny człon zgromadził się na równinie delty , froncie delty i dziobie starożytnej delty . Zdeformowane warstwy górnego elementu są interpretowane jako dowód powtarzających się wstrząsów ziemi wzdłuż regionalnych uskoków i systemów fałd, które były aktywne podczas jego osadzania. Kontakt między kwarcytem Shinumo a formacją Dox wskazuje na przejście od osadzania się w deltach przybrzeżnych do osadzania rzecznego przez duży system rzeczny.
Wiek
Wiek kwarcytu Shinumo jest w przybliżeniu znany. Opierając się na ostatnich datach popiołu wulkanicznego , detrytycznych ziaren cyrkonu i detrytycznych płatków miki , geolodzy zgadzają się, że Grupa Unkar została zdeponowana między około 1254 a 1100 mln lat temu. Próbki Hakatai Shale, Shinumo Quartzite i Dox Formation dają skupiska cyrkonu tak młody jak 1170 Ma. Zatem warstwy te muszą być młodsze niż 1170 mln lat. Szacuje się, że formacja Dox, która pokrywa kwarcyt Shinumo, nagromadziła się między 1150 a 1140 i 1100 mA. Tak więc kwarcyt Shinumo musi pochodzić z okresu między 1170 a 1150 do 1140 mln lat. Sugerowałoby to, że niezgodność u podstawy kwarcytu Shinumo jest niewielka.
Zobacz też
Dalsza lektura
- Anonimowy (2011a) „Kwarcyt Shinumo”. US Geological Survey, Reston, Wirginia.
- Anonimowy (2011b) „Unkar Group of Grand Canyon Supergroup”. US Geological Survey, Reston, Wirginia.
- Baker, RG (1984) Pochylone łóżka Shinumo Quartzite. Biblioteka Cyfrowa Iowa , Biblioteki Uniwersytetu Iowa, Iowa City, Iowa.
- Keller, B., (2012) The Shinumo Quartzite , Przegląd supergrupy Wielkiego Kanionu , Wielkie wędrówki, Bob's Rock Shop.
- Mathis, A. i C. Bowman (2007) The Grand Age of Rocks: The Numeric Ages for Rocks Exposed Within Grand Canyon , Park Narodowy Wielkiego Kanionu, Arizona , National Park Service, Park Narodowy Wielkiego Kanionu, Arizona.
- Noble, FL (1914) Mapa geologiczna i przekrój czworokąta Shinumo w Arizonie. National Geologic Map Database , US Geological Survey, Reston, Wirginia.
- Stamm, N. (2011) Jednostka geologiczna: Shinumo , US Geological Survey, Reston, Wirginia.
- Timmons, MK Karlstrom i C. Dehler (1999) Supergrupa Wielkiego Kanionu Sześć niezgodności tworzy jedną wielką niezgodność Zapis montażu i demontażu superkontynentu . Kwartalny przegląd przewoźnika . tom. 12, nie. 1 , s. 29–32.
- Timmons, SS (2003) Nauka czytania stron książki (Podręcznik szkoleniowy w zakresie geologii Wielkiego Kanionu) , National Park Service, Park Narodowy Wielkiego Kanionu, Arizona.