Caliza de Redwall

Formación geológica en Arizona, Estados Unidos
Caliza de Redwall
Rango estratigráfico : Misisipiano temprano y tardío temprano [1] [2]
Acantilado de caliza Redwall y plataforma superior de la extensión del acantilado (que descansa sobre un acantilado de caliza Muav muy corto ), de Tower of Set , en el centro del Gran Cañón , junto a Granite Gorge.
La parte inferior de los acantilados Redwall generalmente descansa sobre secciones de la Formación Temple Butte (localmente) o secciones adjuntas de acantilados de caliza Muav (expuestos regionalmente en el Gran Cañón, en otras partes de Arizona, no siempre con exposición superficial).
TipoFormación geológica
SubyacenteGrupo Supai y, localmente, Formación Surprise Canyon . La Formación Surprise Canyon llena paleovalles, cuevas y estructuras derrumbadas locales cortadas en la caliza Redwall subyacente.
SuperposicionesCaliza Muav y Formación Temple Butte
Espesor244 m (801 pies), como máximo
Litología
Primariocaliza fosilífera
Otrodolomita y sílex
Ubicación
RegiónNorte de Arizona, sureste de California, Nuevo México, sur de Utah y Nevada.
PaísEstados Unidos de América
Sección de tipo
Nombrado porel aspecto rojo de su escarpa a ambos lados del Gran Cañón [3]
Nombrado porGilberto (1875) [3]

La caliza Redwall es una formación geológica resistente a la erosión, de la era del Misisipi , que forma acantilados prominentes y teñidos de rojo en el Gran Cañón . Estos acantilados varían en altura desde 150 m (490 pies) a 244 m (801 pies). Es una de las formaciones más fosilíferas expuestas en la región del Gran Cañón. [1] [2]

Nomenclatura

En 1875, Gilbert [3] reconoció y nombró la piedra caliza Redwall por la coloración roja de su escarpa a ambos lados del Gran Cañón. Como lo definió originalmente, incluía algunos estratos más jóvenes y más antiguos que como se define actualmente. Más tarde, en 1910, Darton [4] seleccionó un cañón que nombró Cañón Redwall en la cuenca de drenaje Shinumo, en el lado norte del Gran Cañón, como la sección tipo de la piedra caliza Redwall. En esta ubicación, consiste principalmente en la piedra caliza masiva muy estratificada habitual y tiene alrededor de 244 m (801 pies) de espesor. Noble [5] posteriormente redefinió la piedra caliza Redwall en su definición actual, que incluye todos los estratos de la edad de Mississippian. Como resultado de los estudios en el condado de Yavapai, Arizona , Gutschick [6] reconoció cuatro miembros informales dentro de la piedra caliza Redwall y McKee [7] más tarde los nombró formalmente. El estudio más completo sobre la piedra caliza Redwall es History of the Redwall Limestone of northern Arizona (Historia de la piedra caliza Redwall del norte de Arizona), de McKee y Gutschick. [2]

Descripción

La caliza Redwall se compone predominantemente de caliza de color gris oliva claro a gris claro, de grano fino a grueso, con estratificación fina a gruesa, a menudo pétrea. Su parte inferior se compone de caliza de color gris parduzco, intercalada con dolomita finamente cristalina y de caliza de grano fino a grueso con capas de lentes de sílex blanco y dolomita de color gris amarillento y gris parduzco, de grano fino, con estratificación gruesa que forma acantilados. [1] [2]

En orden ascendente, la caliza Redwall se divide en los miembros Whitmore Wash , Thunder Springs , Mooney Falls y Horseshoe Mesa . Los cuatro miembros tienen su localidad tipo en el Gran Cañón o sus afluentes. Se reconocen en toda el área del Gran Cañón, el norte de Arizona y el sur de Utah. Todos son de edad misisipiense. [1] [2]

El miembro Whitmore Wash es el miembro basal y más antiguo de la caliza Redwall. Por lo general, forma un acantilado alto y resistente que se alza sobre un banco estrecho o una serie de salientes típicos de los estratos subyacentes . Este miembro consta de caliza y dolomita casi puras, que contienen menos del 2 por ciento de yeso insoluble y óxidos de hierro . Este miembro está compuesto predominantemente de caliza de estratificación gruesa, que varía de 0,6 a 1,22 m (2,0 a 4,0 pies) y localmente más gruesa, en el oeste del Gran Cañón y cambia a dolomita de grano fino de estratificación muy gruesa de 1,2 a 4,5 m (3,9 a 14,8 pies) en el centro y este del Gran Cañón. Las calizas están compuestas principalmente de wackestones y packstones pelletales, esqueléticos u oolíticos . En algunos lugares, este miembro exhibe una estratificación cruzada conspicua de escala media . En el Gran Cañón, el Miembro Whitmore Wash varía en espesor desde aproximadamente 9 m (30 pies) en el este del Gran Cañón hasta casi 30 m (98 pies) en Iceberg Ridge, 8 km (5,0 mi) más allá del extremo occidental del Gran Cañón. El Miembro Thunder Springs que se encuentra sobre el Miembro Whitmore Wash se encuentra de manera uniforme y su base se reconoce fácilmente por la apariencia más baja de capas delgadas y oscuras de sílex que se alternan con capas delgadas de caliza gris más clara o dolomita. [1] [7]

El Miembro Thunder Springs es el miembro más distintivo de la Caliza Redwall, porque forma acantilados que exhiben prominentes bandas negras y marrón claro. Su apariencia de bandas claras y oscuras es impartida por capas delgadas de piedra caliza gris clara o dolomita gris clara alternadas con capas delgadas de lechos o lentes de sílex marrón rojizo oscuro o gris oscuro. La mayor parte de la piedra caliza es de grano crinoideo o packstone de fina a muy gruesa, de capa delgada. Los lechos de carbonato varían de ser predominantemente de piedra caliza en el Gran Cañón occidental y predominantemente de dolomita en el Gran Cañón oriental. Los delgados lechos de sílex en este miembro consisten en wackestones briozoarios silicificados y lutitas de cal . El Miembro Thunder Springs aumenta gradualmente en espesor desde 30 m (98 pies) en el Gran Cañón oriental hasta aproximadamente 46 m (151 pies) en el Gran Cañón occidental. El contacto del Miembro Mooney Falls suprayacente con el Miembro Thunder Springs subyacente es discorde, excepto en el extremo occidental del Gran Cañón. A nivel local, este contacto es una discordancia de bajo ángulo, lo que indica un período de emergencia, actividad tectónica menor y erosión entre la deposición de los miembros Thunder Springs y Mooney Falls. [1] [7]

Columna estratigráfica que muestra las relaciones estratigráficas, la litología y el espesor de los miembros de la caliza Redwall a lo largo del sendero Bright Angel , Gran Cañón. [7]

El Miembro Mooney Falls forma una parte importante del escarpe alto y escarpado que le da nombre a la Caliza Redwall. Está compuesto predominantemente de caliza pura, excepto localmente donde está dolomitizada. Contiene menos del 0,5 por ciento de residuos insolubles. Estas calizas consisten en oolitos, pellets y una variedad de fragmentos esqueléticos dominados por placas de crinoideos. En su parte superior, cerca de su contacto con el Miembro Horseshoe Mesa suprayacente, se encuentran una o dos zonas que contienen capas delgadas o lentes de sílex. El Miembro Mooney Falls normalmente tiene una capa gruesa y parece masivo en afloramiento. El tercio superior de este miembro en varias localidades en el centro y este del Gran Cañón, según se informa, exhibe estratificación cruzada tabular-planar a gran escala. El Miembro Mooney Falls es el miembro más grueso de Redwall, con una longitud que va desde aproximadamente 61 m (200 pies) en el este del Gran Cañón hasta casi 120 m (390 pies) en el extremo occidental. El miembro Horseshoe Mesa suprayacente se encuentra de manera concordante con el miembro Mooney Falls y su contacto puede ser difícil de definir en afloramientos. Por lo general, el límite se ubica en el cambio de una piedra caliza vertical, formadora de acantilados, de grano medio y grueso y de estratificación gruesa o masiva a una piedra caliza de grano fino y de estratificación relativamente delgada, formadora de cornisas en retroceso. [1] [7]

El Miembro Horseshoe Mesa es el más joven, delgado y de menor extensión de la caliza Redwall. Este miembro normalmente está compuesto de caliza de grano fino, gris claro y de estratos delgados, típicamente una lutita a wackestone que comúnmente contiene estructuras de algas incrustantes y que fijan sedimentos . Contiene algunas lentes de sílex en su parte inferior. Además, localmente se encuentran estratificaciones cruzadas, marcas de ondulación y lechos de oolitas. El Miembro Horseshoe Mesa generalmente forma cornisas débiles que retroceden en contraste con el acantilado masivo que caracteriza a las cataratas Mooney que se encuentran debajo. Dentro del Gran Cañón varía de 14 a 38 m (46 a 125 pies). Normalmente es más delgado en el este del Gran Cañón. Debido a la erosión, este miembro se extiende de 48 a 64 km (30 a 40 mi) al sur del Gran Cañón. El Miembro Horseshoe Mesa también está ausente de la caliza Redwall en la mayor parte del centro de Arizona. [1] [7]

Contactos

Los contactos superior e inferior de la caliza Redwall son ambos discordancias. El contacto inferior de la caliza Redwall es una discordancia que se apoya sobre la Formación Temple Butte del Devónico o, donde falta en el este del Gran Cañón, sobre estratos del Grupo Tonto del Cámbrico . A menudo, la caliza Redwall que se encuentra inmediatamente por encima de esta discordancia contiene un conglomerado basal . Normalmente, este conglomerado basal está compuesto de grava que se deriva localmente de la Formación Temple Butte subyacente o de la caliza Muav . En el este del Gran Cañón, la Formación Temple Butte consiste en una capa delgada y discontinua de estratos devónicos que llena los paleovalles cortados en la caliza Muav del Cámbrico subyacente . Hacia el oeste, la Formación Temple Butte se engrosa hasta convertirse en una capa continua, que se engrosa hacia el oeste, subyacente a la caliza Redwall. En el oeste del Gran Cañón, este contacto consiste en una superficie erosiva irregular que tiene hasta 3 m (9,8 pies) de relieve en una distancia lateral de 30 a 61 m (98 a 200 pies). La duración del tiempo geológico representado por esta discordancia aumenta hacia el este a través del Gran Cañón y el resto del norte de Arizona. [1] [2]

Sección transversal esquemática de la discordancia en la parte superior de la caliza Redwall que muestra los paleocanales y la paleosuperficie karstificada que la forman y las relaciones estratigráficas de la caliza Redwall, sus miembros, la Formación Surprise Canyon y la Formación Watahomigi (Grupo Supai). [8]

El contacto superior de la caliza Redwall es una discordancia que representa una paleosuperficie enterrada, irregular y cárstica que contiene muchas cuevas y estructuras de colapso contemporáneas. Erosionados en esta paleosuperficie se encuentran los restos de una red de paleovalles y paleocanales costeros que drena hacia el oeste. Rellenando estos paleovalles, paleocanales, cuevas y estructuras de colapso enterrados se encuentran estratos sedimentarios de la Formación Surprise Canyon. Sobre la Formación Surprise Canyon y la paleosuperficie saliente adyacente de la caliza Redwall se encuentran depósitos marinos, fluviales y eólicos del Grupo Supai. Los paleovalles están incisos hasta 122 m (400 pies) a través de los miembros subyacentes Horseshoe Mesa y Mooney Falls y dentro del Miembro Thunder Springs. [2] [9] [10]

Fósiles

Braquiópodo fósil de la caliza de Redwall. Imagen cortesía del Parque Nacional del Gran Cañón

En general, los estratos de la caliza Redwall contienen comúnmente fósiles de animales marinos poco profundos. El análisis de los datos recopilados por McKee y Gutschick encontró que los macrofósiles más abundantes son braquiópodos y corales . Les siguen en abundancia los briozoos , crinoideos , bivalvos , madrigueras y senderos de invertebrados y cefalópodos . Menos comunes son los fósiles de blastoides , trilobites , ostrácodos , dientes de peces y restos de algas. También se han encontrado microfósiles de foraminíferos y conodontos . [1] [11]

Los miembros de Redwall Limestone varían mucho en la abundancia y conservación de los fósiles que contienen. Como resultado de la extensa alteración de los sedimentos y bioclastos originales por dolomitización , los fósiles son raros en Whitmore Wash Member. Sin embargo, los fósiles de nautiloideos se encuentran en abundancia en Whitmore Wash Member en Nautiloid Canyon. Los lechos de sílex del Thunder Springs Member contienen una abundancia de fósiles marinos de invertebrados . Los fósiles encontrados en estos sílex son corales (particularmente el coral colonial, Syringapara ), briozoos, braquiópodos, crinoideos y algunos gasterópodos , blastoides y cefalópodos. Fósiles y conodontos similares se encuentran en los lechos carbonatados del Thunder Springs Member. Son menos abundantes y no están bien conservados, probablemente como resultado de la alteración de los sedimentos originales por dolomitización. Los fósiles marinos de invertebrados son abundantes en todo Mooney Falls Member. Incluyen corales solitarios y coloniales, braquiópodos espiriféridos , crinoideos, foraminíferos y conodontos. Por último, aunque raros, los fósiles marinos de invertebrados bien conservados están presentes en todo el Miembro Horseshoe Mesa. Entre los fósiles más abundantes que se encuentran en él se encuentran braquiópodos espiriféridos, bivalvos y corales. Además, se encuentran en él al menos 16 especies de foraminíferos. [1] [11]

Edad

La caliza Redwall ha producido fósiles índice que limitan el tiempo de acumulación de la mayor parte de ella. La acumulación inicial del miembro basal Whitmore Wash en el oeste del Gran Cañón se produjo durante el período temprano del Misisipiense temprano. Los estratos basales de la caliza Redwall se vuelven progresivamente más jóvenes a medida que el mar transgredió hacia el este a través del norte de Arizona y lo sumergió bajo un mar epírico poco profundo. Por lo tanto, no son más antiguos que la edad tardía del Misisipiense temprano en el este del Gran Cañón. Posteriormente, los sedimentos marinos poco profundos que componen el miembro Thunder Springs se acumularon a medida que el mar retrocedió hacia el oeste dejando el norte como tierra firme. La meteorización terrestre, la erosión y la falta de acumulación de sedimentos formaron una inconformidad que separa los miembros Thunder Springs y Mooney Falls. Una segunda transgresión marina sumergió el norte de Arizona y permitió la acumulación de sedimentos marinos poco profundos que componen el miembro Mooney Falls. El miembro Horseshoe Mesa se acumuló durante el período temprano del Misisipiense tardío a medida que la costa retrocedió hacia el oeste y de regreso a Nevada. [2] [11]

La edad de la caliza Redwall indica que se acumuló durante el mismo período de tiempo que la caliza Escabrosa del sureste de Arizona, la caliza Leadville del suroeste de Colorado y el grupo Monte Cristo del sureste de Nevada. Cuatro de las cinco formaciones de Monte Cristo comparten características litológicas y una posición estratigráfica casi idénticas con los cuatro miembros de la caliza Redwall del norte de Arizona. Es probable que los depósitos de caliza Redwall fueran lateralmente continuos con todas las unidades anteriores. [2] [11]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdefghijk Beus, SS (2003) "Formación Redwall Limestone y Surprise Canyon". en: Beus, SS, Morales, M., eds., págs. 115–134, Grand Canyon Geology , 2.º. Oxford University Press, Nueva York.
  2. ^ abcdefghi McKee, ED, y Gutschick, RC, eds., 1969. Historia de la caliza Redwall del norte de Arizona, [con] capítulos sobre paleontología de la caliza Redwall por B. Skipp, WJ Sando, H. Duncan, EL Yochelson, WM Furnish, DB Macurda, Jr. y JC Brower . Geological Society of America Memoir . 114. Boulder, Colorado, Geological Society of America. 612 pp. ISBN  978-08-137-1114-0
  3. ^ abc Gilbert, GK, 1875. Informe sobre la geología de partes de Nevada, Utah, California y Arizona, Capítulo 6. En Wheeler, GM, ed., págs. 17-187, Informe sobre las exploraciones y estudios geográficos y geológicos al oeste del meridiano cien , vol. 3. Servicio Geológico y Geográfico de Estados Unidos, Publicación del Wheeler Survey, Washington, DC, 681 págs.
  4. ^ Darton, NH, 1910. Un reconocimiento de partes del noroeste de Nuevo México y el norte de Arizona . Boletín del Servicio Geológico de Estados Unidos . 435, 88p.
  5. ^ Noble, LF (1914) El cuadrángulo Shinumo, distrito del Gran Cañón, Arizona. Boletín n.º 549, Servicio Geológico de Estados Unidos, Reston, Virginia. 42 págs.
  6. ^ Gutschlck, RC, 1943. La caliza Redwall (Misisipi) del condado de Yavapai, Arizona . Plateau , 16(1), págs. 1-11.
  7. ^ abcdef McKee, ED, 1963. Nomenclatura para subdivisiones litológicas de la caliza Redwall, Arizona . Documento profesional del Servicio Geológico de Estados Unidos . 475-C, págs. C21-C23.
  8. ^ Billingsley, GH y Beus, SS, 1985, La Formación Surprise Canyon: una unidad rocosa del Misisipiano superior y el Pensilvania inferior (?) en el Gran Cañón, Arizona. Notas estratigráficas , 1984. Boletín del Servicio Geológico de Estados Unidos, n.º 1605-A, págs. 27-33.
  9. ^ Kenny, R (2010) Estimaciones del paleoclima continental a partir del evento kárstico Redwall del Mississippiano tardío: norte y centro-norte de Arizona (EE. UU.). Carbonatos, evaporitas. 25(4):297–302
  10. ^ McNab, F. y White, N., 2022. Importancia geodinámica de un paisaje carbonífero transitorio enterrado . Boletín de la Sociedad Geológica de América , 134(5-6), págs. 1180-1201.
  11. ^ abcd Lassiter, SL, Tweet, JS, Sundberg, FA, Foster, JR y Bergman, PJ, 2020. Capítulo 5. Paleontología de invertebrados paleozoicos del Parque Nacional del Gran Cañón. En: Santucci, VL, Tweet, JS, ed., págs. 109-236, Parque Nacional del Gran Cañón: Inventario de recursos paleontológicos del centenario (versión no confidencial) . Informe de recursos naturales NPS/GRCA/NRR—2020/2103. Servicio de Parques Nacionales, Fort Collins, Colorado, 603 págs.

Lectura adicional

  • Blakey, Ron y Wayne Ranney, Ancient Landscapes of the Colorado Plateau, Grand Canyon Association (editorial), 2008, 176 páginas, ISBN 978-1934656037 
  • Chronic, Halka. Geología de carreteras de Arizona, Mountain Press Publishing Co., 1983, 23.ª edición, págs. 229-232, ISBN 978-0-87842-147-3 
  • Lucchitta, Ivo, Senderismo por la geología de Arizona, 2001, Mountaineers's Books, ISBN 0-89886-730-4 
  • Abbot, W, (2001) Revisitando el Gran Cañón – A través de los ojos de la estratigrafía de secuencias sísmicas. Artículo de Search and Discovery n.° 40018, Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo, Tulsa, Oklahoma.
  • Anónimo (nda) Formación de piedra caliza Redwall. Geología de Utah.
  • Mathis, A., y C. Bowman (2007) La Gran Edad de las Rocas: Las Edades Numéricas de las Rocas Expuestas en el Gran Cañón, Parque Nacional del Gran Cañón, Arizona, Servicio de Parques Nacionales, Parque Nacional del Gran Cañón, Arizona.
  • Shur, C. y D. Shur (2008) La piedra caliza Redwall de Mississippi en el norte de Arizona. Aventuras fósiles de Arizona.
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