Формирование баса
Формирование баса | |
---|---|
Стратиграфический диапазон : Мезопротерозой , | |
Тип | Геологическое образование |
Единица | Ункар Групп |
Подразделения | Член Хотаута |
Подложки | Хакатайские сланцы |
Накладки | Подвал Вишну скалывается из-за крупного эрозионного несогласия |
Толщина | От 121 до 341 футов (от 37 до 104 м) |
Литология | |
Начальный | доломит |
Другой | песчаник , конгломерат , аргиллит , -и известняк |
Расположение | |
Область | Гранд-Каньон |
Страна | Соединенные Штаты |
Тип раздела | |
Назван в честь | Басс-Каньон |
Названо | Благородный (1914) [ 1 ] |
Формация Басс , также известная как известняк Басс , представляет собой мезопротерозойскую горную породу , которая выходит на поверхность в восточной части Гранд-Каньона , округ Коконино, штат Аризона . Формация Басс разрушается либо в виде скал, либо в виде ступенчатых скал. В случае ступенчатого рельефа устойчивые слои доломита образуют стояки, а слои аргиллита образуют крутые ступени. В целом формация Басс в районе Гранд-Каньона и связанные с ней пласты пород группы Ункар падают на северо-восток (10–30°) в сторону нормальных разломов , которые падают на 60+° к юго-западу. Это можно увидеть на разломе Палисейдс в восточной части основной области обнажения группы Ункар (ниже Восточного края). мощные, выступающие и темные базальтовые силлы . Кроме того, через формацию Басс прорываются [ 2 ]
Басовая формация — базальная часть Ункарской группы .
Группа Ункар имеет толщину от 1600 до 2200 м (от 5200 до 7200 футов) и состоит в порядке возрастания из формации Басс, сланцев Хакатаи , кварцита Шинумо , формации Докс и базальта Карденас . Группа Ункар перекрывается в порядке возрастания формацией Нанковип толщиной от 113 до 150 м (от 371 до 492 футов); Группа Чуар толщиной около 1900 м (6200 футов); и формация Сикстимайл толщиной около 60 м (200 футов).
Супергруппа Гранд-Каньон , самой нижней формацией которой является формация Басс, покрывает глубоко размытые граниты , гнейсы , пегматиты и сланцы , составляющие скалы фундамента Вишну . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Была некоторая дискуссия по поводу номенклатуры басовой формации. Первоначально он был назван Бассовым известняком в 1914 году в честь Басс-Каньона, где он обычно обнажается. Известняк Басс был реклассифицирован как формация Басс геологами , поскольку он состоит из гетерогенной смеси обломочных и карбонатных осадочных пластов , в которых доломит является преобладающим типом породы, а известняк - лишь второстепенным типом породы. Кроме того, его член Хотаута первоначально был обозначен как Конгломерат Хотаута в 1914 году как отдельная единица формирования статуса каньона Хотаута. Позже он был включен в Bass Formation в качестве члена, где и остался. [ 1 ] [ 2 ] [ 5 ]
Описание
[ редактировать ]Бассовая свита состоит из прослоев песчаника ( аркозы ) и алевритового песчаника, выраженных прослоев конгломерата и доломита и подчиненных прослоев аргиллита и известняка. Преобладающими литологическими составами являются доломиты и песчанистые доломиты. Слои внутриформационной брекчии также встречаются по всей формации Басс. Доломиты и известняки имеют окраску от серой до красно-серой, иногда содержат бисквитные и биогермальные прослои строматолитов . Конгломераты, брекчии, песчаники и аргиллиты имеют окраску от пурпурно-коричневой до темно-красной и красновато-коричневой.
Доломиты и известняки преобладают в формации Басс в центральной части Гранд-Каньона, а песчаник, конгломерат и аргиллит преобладают в формации Басс в восточной части Гранд-Каньона. Басовая формация обычно становится более мелкозернистой к верху. [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
Слои вулканического пепла встречаются в формации Басс. Они состоят из слоев белой очень мелкозернистой тефры , которые к основанию формации переслаиваются с доломитом и аргиллитом. Эти слои характеризуются резкими базальными контактами, некоторой ступенчатой слоистостью и разнообразным силикатным минеральным комплексом, который отличается от минеральных комплексов с преобладанием карбонатов или известкового силиката в соседних пластах. Цирконы из одного из этих пластов вулканического пепла были датированы с использованием методов датирования по урану и свинцу . [ 5 ] [ 8 ]
Основание формации Басс и группы Ункар в восточной части Гранд-Каньона отмечено членом Хотаута формации Басс. Это известный разрозненный конгломерат, первоначально называвшийся Конгломератом Хотаута, а затем переименованный в Член Хотаута. Этот конгломерат состоит из округлых матрице в булыжник песка , плагиоклаза микропегматитов и обломков кремня, гранита, кварца размером с и гальку кварцевого . Около 80% гравийных обломков состоят из гранита и кварцита . Кварцитовый гравий не имеет местных аналогов в Гранд-Каньоне, что указывает на отдаленный источник. Превосходные обнажения члена Хотаута встречаются на уровне реки Колорадо возле Ханс-Рапидс (77-я речная миля) и вдоль троп Южного Кайбаба и Северного Кайбаба . [ 2 ] [ 5 ] [ 9 ]
множество осадочных структур В формации Басс зарегистрировано . Они включают в себя следы ряби ; грязевыми трещинами поверхности, покрытые ; конструкции «конус в конусе» ; межформационные брекчии/конгломераты; как нормальная, так и обратная мелкомасштабная, ступенчатая слоистость ; и местный канал наполняется. Доломиты и известняки формации Басс подверглись постседиментационным изменениям, включая: доломитизацию , рекристаллизацию, стилолитизацию и окремнение . [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]
Базальтовые силлы и дайки прорывают все пласты группы Ункар, подстилающие лаву Карденас. Можно наблюдать только силлы, питающие дайки которых не обнажены, вторгающиеся в свиту Басс. Там, где силлы внедрили кремнистые доломиты в формации Басс, метасоматоз и рекристаллизация привели к образованию хризотилового асбеста как над, так и под силлами. Прожилки асбеста с волокнами длиной до 10 см (3,9 дюйма) часто обычно встречаются в пределах 3 м (9,8 футов) от верхнего и нижнего контакта подоконников. [ 2 ]
В целом, Бассовый известняк имеет увеличение мощности к северо-западу от 37 (121 фут) до 104 м (341 фут). Его средняя толщина составляет 80 м (260 футов). Его толщина составляет 100 м (330 футов) в Фантом-Крик (северная сторона храма Исиды , пирамиды Хеопса и равнин Юты) и 57 м (187 футов) в Кристал-Крик. Тонкий разрез формации Басс в Кристал-Крик, вероятно, отражает присутствие топографических скал фундамента Вишну высоко на палеоповерхности , на которой они накапливались. [ 6 ] [ 7 ]
Контакты
[ редактировать ]Основание формации Басс является крупным несогласием , которое также образует основу супергруппы Гранд-Каньон и группы Ункар. Это несогласие отделяет нижележащий и глубоко эродированный кристаллический фундамент , состоящий из гранитов, гнейсов, пегматитов и сланцев пород фундамента Вишну, от слоистых протерозойских пород супергруппы Гранд-Каньона. [ 2 ] [ 9 ]
Этот контакт представляет собой удивительно гладкую поверхность с рельефом около 6 м (20 футов) в 15-минутном топографическом четырехугольнике Синумо и 15 м (49 футов) в 15-минутных топографических четырехугольниках Яркий Ангел и Вишну. В каньоне Хотаута и в Гранитных проливах эта поверхность чрезвычайно гладкая с рельефом всего в несколько метров. Наибольший рельеф на этой поверхности можно увидеть напротив устья ручья Синумо , где невысокие округлые холмы скал подвала Вишну возвышаются на 6 м (20 футов) над общим уровнем относительно плоской поверхности.
Скалы фундамента Вишну, лежащие под этой поверхностью, часто подвергаются глубокому выветриванию, достигая средней глубины 3 м (9,8 футов) под ней. Там, где он не был удален в результате эрозии, до и во время отложения вышележащей формации Басс, присутствует остаточный реголит, образовавшийся в результате субаэрального выветривания нижележащих пород фундамента. Обычно этот реголит состоит из темно-красновато-коричневого бесструктурного железистого осадка толщиной от нескольких сантиметров до 30 см (0,98 фута). Этот контакт считается классическим примером древнего пенеплена . [ 10 ]
В восточной части Гранд-Каньона контакт между формацией Басс и перекрывающими сланцами Хатакай обычно носит постепенный характер в интервале около метра. Например, в Красном каньоне контакт представляет собой интервал, в котором строматолитовый известняк формации Басс тесно переслаивается с грубообломочными осадочными породами перекрывающих его сланцев Хакатаи. В восточной части Большого Каньона контакт резкий, но согласный. [ 2 ] [ 9 ]
Контакт между песчаником Тапеатс и формацией Басс и остальной частью складчатой и нарушенной группы Ункар представляет собой заметное угловое несогласие , которое является частью Великого несогласия . Дифференциальная эрозия группы Ункар оставила устойчивые пласты базальта Карденас и кварцита Шинумо в виде топографических возвышений (сегодня рассматриваемых как древние и выветренные монадноки ), которые теперь погребены песчаниками, сланцами и конгломератами песчаника Тапеатс. Эти монадноки локально служили источниками крупнозернистых отложений во время морской трансгрессии , в результате которой отложились песчаники Тапитс и другие члены группы Тонто . Контакт между формацией Басс и песчаником Тапеатс образует часть относительно плоской поверхности, лежащей между монадносками. [ 2 ] [ 9 ]
Окаменелости
[ редактировать ]Ископаемые строматолиты встречаются в формации Басс. Диагностические «столбчатые формы» строматолитов встречаются редко. Из этих форм только Collenia undosa Walcott, Collenia symmetrica Fenton & Fenton и Collenia frequens на данный момент из формации Басс зарегистрированы Walcott. Среда, в которой росли эти строматолиты, судя по сопутствующим осадкам, представляла собой тихие мелководные морские воды. Обычное наличие следов ряби и грязевых трещин предполагает периодическое высыхание. Связанные с ними тонкие прослойки чешуйчатой брекчии указывают на периодические периоды кратковременной турбулентности. Однако прямых доказательств, конкретно указывающих на приливную среду вблизи береговой линии , недостаточно. [ 11 ]
различные типы других окаменелостей, например , медузы , губки , следы червей и двустворчатые моллюски В формации Басс были зарегистрированы . Критические исследования этих окаменелостей пришли к выводу, что ископаемые губки представляют собой конкреции неорганического кремнезема ; медузы представляют собой либо структуры для выхода газа, либо водорослей колонии ; а червячные тропы представляют собой неорганические осадочные структуры. Кроме того, окаменелости двустворчатого моллюска неизвестного происхождения, обнаруженные в формации Басс, теперь считаются округлыми хлопьями грязи или гранулами, которые, вероятно, являются онколитами водорослевого происхождения. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
Условия осадконакопления
[ редактировать ]Литология и осадочные структуры, наблюдаемые в бассовых известняках. указывают на то, что, за исключением пачки Хотаута, он накапливался под морем, проникшим с запада. Пачка Хотаута состоит из речных песков и гравия , скопившихся в долинах на эродированной поверхности скал фундамента Вишну. Кварцитовый . гравий указывает на то, что конгломераты пачки Хотаута были отложены речными системами, простиравшимися на неизвестное расстояние за пределы региона Гранд-Каньона Морские отложения погребли речные отложения пачки Хотаута в виде гладкой поверхности с местным рельефом, вероятно, не более 150 футов (46 м) от скал фундамента Вишну, затопленных морской трансгрессией с запада. Доломит формации Басс, вероятно, первоначально отложился в виде известняка, а затем превратился в доломит в результате позднего диагенеза . Этот известняк в основном накапливался в чистых, относительно теплых, мелководных морских водах в результате биологических и абиологических процессов. Во время максимального, глубочайшего, вторжения морских вод, известняковых и глубоководных грязь скопилась в западной части Гранд-Каньона, а строматолиты и мелководная грязь накопились в восточной части Гранд-Каньона. После максимального вторжения морских вод море медленно регрессировало и накапливалось в прибрежной и прибрежной среде, о чем свидетельствуют следы ряби , грязевые трещины , окисленные сланцы и другие свидетельства периодического субаэрального воздействия, обнаруженные в верхней части формации Басс. Условия образования эвапорита , вероятно, имели место также во время этой регрессивной фазы. В конце концов, в районе Гранд-Каньона доминировали мелководная прибрежная морская среда, прибрежные равнины или дельты , которые положили начало отложению сланцев Хакатаи. [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 9 ]
Возраст
[ редактировать ]Уран -свинцовое датирование цирконов вышележащих из пласта пепла в формации Басс, аргон-аргоновое датирование магматических пород и термохронологические исследования нижележащих пород фундамента Вишну - ограничивают возраст формации Басс и связанной с ней группы Ункар . Цирконы из упавших с воздуха пластов вулканического пепла в его нижней части дали уран-свинцовую дату 1254,8 ± 1,6 млн лет назад. Эта дата согласуется с радиометрическим возрастом докембрийских отложений, который интерпретируется как коррелирующий с формацией Басс, и ее возрастом, оцененным на основе более ранних палеомагнитных исследований. Кроме того, эта дата соответствует более молодого Карденас-Базальта извержению около 1104 млн лет назад. Наконец, уран-свинцовое датирование цирконов согласуется с исследованиями подстилающих пород фундамента Вишну, которые показывают, что они были эксгумированы с глубин от 25 до 10 км в период между 1750 и 1660 млн лет назад и с глубины 10 км до поверхности, на которой Формация Басс находится между 1660 и 1250 млн лет назад. [ 5 ] [ 9 ]
Асбестовые шахты
[ редактировать ]Присутствие хризотил- асбеста жил в формации Басс было впервые отмечено в начале исследования Гранд-Каньона экспедицией Пауэлла . Вскоре после 1890 года были поданы иски о добыче полезных ископаемых на этих месторождениях асбеста. Позже, в начале 1900-х годов, Уильям Уоллес Басс добывал асбест в районе Синумо-Крик-Каньон Хакатаи, а Джон Ханс добывал асбест в Асбестовом каньоне. Хотя в этих месторождениях был асбест хорошего качества, из них производилось небольшое количество асбеста, максимум несколько тонн, поскольку эти месторождения были довольно небольшими и труднодоступными. Эти асбестовые шахты сейчас заброшены и охраняются как исторические памятники. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
В середине 1960-х годов Грегори Х. Биллингсли обнаружил несколько жил асбеста толщиной до 7,6 см (3,0 дюйма) в устье реки Тапитс-Крик . Эти жилы выходят на поверхность вверх по течению реки Колорадо на протяжении почти двух миль до Стоун-Крик. Зеленый хлорит , зеленый гранат и тальк толщиной от 0,6 до 0,9 м (2-3 фута), связаны с асбестовыми жилами, которые встречаются в зоне контактного метаморфизма связанной с базальтовыми силлами. По неизвестным причинам претензии по этим жилам так и не были поданы и попытки их разработки не предпринимались. [ 14 ] [ 16 ]
Месторождения асбеста в Гранд-Каньоне очень похожи по происхождению и природе на месторождения асбеста в регионе Сьерра-Анча — Каньон Солт-Ривер в округе Хила, штат Аризона . Как и в случае с формацией Басс, эти месторождения хризотил-асбеста относятся к контактно-метаморфическому типу и залегают в магниеносных мезопротерозойских доломитах и известняках, измененных базальтовыми дайками и силлами. Как и в случае с месторождениями асбеста Гранд-Каньона, доломит и известняк вступали в реакцию с кремнеземсодержащими флюидами, нагреваемыми базальтовыми интрузиями, образуя серпентиновый минерал хризотил. Как и месторождения асбеста Гранд-Каньона, эти базальтовые силлы и дайки имеют возраст от 1050 до 1140 млн лет назад. В отличие от месторождений асбеста в Гранд-Каньоне, месторождения асбеста в районе Сьерра-Анча-Каньон Солт-Ривер оказались чрезвычайно продуктивными. [ 15 ] [ 17 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Ноубл, LF (1914) Четырехугольник Синумо, район Гранд-Каньон, Аризона. Бюллетень №. 549, Геологическая служба США, Рестон, Вирджиния.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Хендрикс, Джей Ди и генеральный менеджер Стивенсон (2003) Супергруппа Гранд-Каньона: Группа Ункар. В SS Beus и M Morales, ред., стр. 39–52, Геология Гранд-Каньона, 2-е изд. Издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк.
- ^ Элтон, Д. П. и Э. Х. Макки (1982) Возраст и корреляция позднепротерозойских нарушений Гранд-Каньона, северная Аризона. Бюллетень Геологического общества Америки. 93 (8): 681–99.
- ^ Карлстром, К.Э., Б.Р. Илг, Брэдли, Д. Хокинс, М.Л. Уильямс, Г. Дюмонд, К.К. Махан и С.А. Боуринг, Сэмюэл (2012) Скалы подвала Вишну Верхнего гранитного ущелья: формирование континента 1,84–1,66 миллиарда лет назад. В ред. Дж. М. Тиммонса и К. К. Карлстрома, стр. 7–24, «Геология Гранд-Каньона: два миллиарда лет истории Земли». Специальный доклад № 294, Геологическое общество Америки, Боулдер, Колорадо.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Тиммонс, Дж. М., К. Э. Карлстром, М. Т. Хейцлер, С. А. Боуринг, Г. Е. Герелс и Л. Дж. Кросси (2005) Тектонические выводы ок. 1254–1100 млн лет назад Группа Ункар и формация Нанковип, Гранд-Каньон: внутрикратонная деформация и формирование бассейна во время длительного гренвильского горогенеза . Бюллетень Геологического общества Америки. 117(12.11):1573–95.
- ^ Jump up to: а б с д Далтон, Рассел О. младший (1972) «Стратиграфия формации Бас (поздний докембрий, Гранд-Каньон, Аризона)». Неопубликованная магистерская диссертация, Университет Северной Аризоны: Флагстафф, Аризона. 140 стр.
- ^ Jump up to: а б Элстон, Д. П. (1989) Супергруппа Гранд-Каньона среднего и позднего протерозоя, Аризона. В Д. П. Элстоне, Г. Х. Биллингсли и Р. А. Янг, Р. А., ред., стр. 94–105, Геология Гранд-Каньона, Северная Аризона (с гидами по реке Колорадо). Путеводитель Американского геофизического союза T115/315 для Международного геологического конгресса, 28-й. Американский геофизический союз, Вашингтон, округ Колумбия. 239 стр.
- ^ Блох, Дж. Д., Дж. М. Тиммонс, Дж. Э. Герелс, Л. Дж. Кросси и К. Э. Карлстром (2006) Петрология аргиллитов мезопротерозойской группы Ункар, Гранд-Каньон, США: происхождение, выветривание и перенос отложений на внутрикратонной Родинии. Журнал осадочной петрологии. 76(9):1106–19.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Тиммонс, Дж. М., Дж. Блох, К. Флетчер, К. Э. Карлстром, М. Хейзлер и Л. Дж. Кросси (2012) Группа Ункар Гранд-Каньон: формирование мезопротерозойского бассейна во внутренней части континента во время сборки суперконтинента. В книге Дж. М. Тиммонса и К. К. Карлстрома, ред., стр. 25–47, «Геология Гранд-Каньона: два миллиарда лет истории Земли». Специальный доклад № 294, Геологическое общество Америки, Боулдер, Колорадо.
- ^ Шарп, Р.П. (1940) Эп-архейские и эпи-алгонкинские эрозионные поверхности, Гранд-Каньон, Аризона. Бюллетень Геологического общества Америки. 51(8):1235–69.
- ^ Jump up to: а б Форд, Т.Д. и У.Дж. Брид (1975) Chuaria roundis Walcott и другие докембрийские окаменелости из Гранд-Каньона. Журнал Палеонтологического общества Индии. 20:170–77.
- ^ Клауд, П.Е., младший (1968) Дометазоа эволюция и происхождение многоклеточных животных. В ET Drake, изд., стр. 1–72, «Эволюция и окружающая среда», издательство Йельского университета, Принстон, Нью-Джерси.
- ^ Нитечи, М.Х. (1971) Псевдоорганические структуры из докембрийского известняка Басса в Аризоне. Филдиана Геология. т. 23 (1): 1–9.
- ^ Jump up to: а б Биллингсли, Г.Х. (1974) Горное дело в Гранд-Каньоне В WJ Breed и EC Roat, ред., стр. 170–76, Геология Гранд-Каньона . Музей Северной Аризоны и Ассоциация естественной истории Гранд-Каньона, Флагстафф, Аризона
- ^ Jump up to: а б Шрид, А.Ф. (1969) Асбест в минеральных и водных ресурсах Аризоны. Бюллетень Горного управления Аризоны. 180:303–11.
- ^ Jump up to: а б Биллингсли, Г.Х., Э.Э. Спамер и Д. Менкес (1997) В поисках Золотого столба: шахты и горняки Гранд-Каньона. Ассоциация Гранд-Каньона, Гранд-Каньон, Аризона. 112 стр.
- ^ Стюарт, Луизиана (1955) Хризотил-асбестовые месторождения в Аризоне. Циркуляр №. 7706. Бюро горной информации США, Вашингтон, округ Колумбия.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- аноним (без даты) Заброшенная асбестовая шахта, недалеко от Хакатаи-Рапидс, 111 миля, река Колорадо, Гранд-Каньон. Архивы плато Колорадо , специальные коллекции и архивы, Университет штата Аризона, Флагстафф. Аризона.
- Аноним (2011) «Бассовый известняк. Геологическая служба США, Рестон, Вирджиния.
- Хорхе, Р. и Т. Ларри (2013a) Басовая шахта (собственность Басса; Асбестовый лагерь), окрестности Басс-Ферри, регион Гранд-Каньон, Коконино, Аризона, США. Mindat.org – база данных минералов и местностей.
- Хорхе, Р. и Т. Ларри (2013b) Шахта Ханс (собственность Ханса; шахта компании Hance Asbestos), четырехугольник Шинумо, Гранд-Каньон, район Гранд-Каньон, Коконино, Аризона, США. Mindat.org – база данных минералов и местностей.
- Келлер, Б., (2012) Басовый известняк , Обзор супергруппы Гранд-Каньона , Гранд-Хайкс, Bob's Rock Shop.
- Матис, А. и К. Боуман (2007) Великая эпоха камней: числовой возраст камней, обнаженных в Гранд-Каньоне , Национальный парк Гранд-Каньон, Аризона , Служба национальных парков, Национальный парк Гранд-Каньон, Аризона.
- Ноубл, Флорида (1914 г.) Геологическая карта и разрез четырехугольника Синумо, Аризона. Национальная база данных геологических карт , Геологическая служба США, Рестон, Вирджиния.
- Стамм, Н. (2011) Геологическое подразделение: Басс , Геологическая служба США, Рестон, Вирджиния.
- Тиммонс, М.К. Карлстром и К. Делер (1999) Супергруппа Гранд-Каньона. Шесть несогласий составляют одно великое несогласие. Отчет о сборке и разборке суперконтинента . Ежеквартальный обзор Лодочника. том. 12, нет. 1 , стр. 29–32.
- Тиммонс, С.С. (2003) Учимся читать страницы книги (Учебное пособие по геологии Гранд-Каньона) , Служба национальных парков, Национальный парк Гранд-Каньон, Аризона.
36 ° 06'29 "с.ш. 112 ° 07'15" з.д. / 36,1080 ° с.ш. 112,1209 ° з.д.