Unkar Group - Unkar Group - Wikipedia

Unkar Group
Стратиграфический диапазон: Мезопротерозой, между 1254 и 1100 млн лет назад.
Мыс Команч, на южном краю Гранд-Каньона.jpg
Блоки 5 и 4 Группы Ункар
Красноватый (блок 4) -Формирование Докса ниже черноватый (5) -Карденас Базальт, вверх по течению от Таннер Грабен
ТипГеологическая группа
ЕдиницаГранд-Каньон Супергруппа
Подразделения5-Карденас Базальт
4-Формирование Докса
3-Шинумо Кварцит
2В-вулканические дайки как источник Карденас Базальт
2-Хакатайский сланец
1-Формирование баса
Лежит в основеФормация Нанковип и, как часть Большое несоответствие, то Tapeats Песчаник
ПерекрываетПодвальные скалы Вишну
ПлощадьАризона, восток Большой Каньон, Регион Лава Бьютт, на Река Колорадо, возле мыса Липан
ТолщинаОт 5200 до 7200 футов (от 1600 до 2200 м)
Литология
Начальныйпесчаник, алевролит, сланец, и базальтовый вулканический горные породы
Другойдоломит и известняк
Место расположения
Область, крайАризона
северный центральный Аризона в южный центральный штат Юта в недрах
СтранаЮго-запад США
Тип раздела
Названный дляДолина Ункар
НазванныйУолкотт (1894)[1] и благородный (1910, 1914)[2][3]
Вид на север с мыса Липан, Восточный край:
Лава Бьютт, Темпл Бьютт, Карденас Базальт, Формирование Докса, Палисады пустыни - (на Восточном берегу) и др. на реке Колорадо.

В Unkar Group это последовательность слои из Протерозойский возраст, которые делятся на пять геологические образования и выставлены в Большой Каньон, Аризона, Юго-запад США. Группа Unkar, состоящая из 5 человек, является базовым членом группы из 8 человек. Гранд-Каньон Супергруппа. Ункар имеет толщину от 1600 до 2200 м (от 5200 до 7200 футов) и состоит в порядке возрастания из Формирование баса, Хакатайский сланец, Шинумо Кварцит, Формирование Докса, и Карденас Базальт. Блоки 4 и 5 находятся в основном в восточной части Гранд-Каньона. Блоки с 1 по 3 находятся в центре Гранд-Каньона. Группа Ункар аккумулировалась примерно между 1250 и 1104 млн лет назад (1104 миллиона лет назад, 1,1 миллиарда). В возрастающем порядке группа Unkar перекрывается Формация Нанковип толщиной от 113 до 150 м (от 371 до 492 футов); то Чуар Групп толщиной около 1900 м (6200 футов); и Формирование Sixtymile толщиной около 60 м (200 футов). Это все единицы Гранд-Каньон Супергруппа.[4][5][6] Группа Ункар составляет примерно половину толщины супергруппы из 8 единиц.

В целом пласты, входящие в группу Ункар, падают на северо-восток (10–30 °) в сторону нормы. недостатки которые падают на 60 + ° на юго-запад. Это можно увидеть на разломе Палисадес в восточной части основного участка обнажения Ункарской группы (ниже Восточного края).

В центральном Гранд-Каньоне пласты Ункар встречаются небольшими, вращающимися, обрушившиеся блоки или осколки, где они обычно открываются лишь частично. В этой центральной части Гранд-Каньона группа Ункар неполная, потому что доTonto Group эрозия удалила пласты выше уровня средней части Формирование Докса. Пропавшая часть группы Ункар и остальная часть вышележащей супергруппы Гранд-Каньона сохранились на видном синклайн и блок разлома который находится в восточной части Гранд-Каньона. Примеры этих блоков разломов можно увидеть на Храм Исиды известность, «Пирамида Хеопса» и пересечение Phantom Creek с каньоном Яркого Ангела, (Северная тропа Кайбаб ). Группа Unkar также содержит толстые базальтовый подоконники и ряд мелких, темных дамбы. В районе Вид на пустыню и к западу от Палисадов Пустыни базальтовые пороги образуют очень выдающиеся темно-серые скалы.[4][5][7]

Используя гравитационные и аэромагнитные данные в сочетании с гравитационным моделированием, было сделано заключение, что протерозойские грабены и полуграбены, заполненные пластами группы Ункар, лежат погребенными под фанерозойскими породами в северной Аризоне, которые окружают Гранд-Каньон. Грабены и полуграбены, заполненные пластами Ункарской группы, связаны с системами мезопротерозойских разломов северо-западного-юго-восточного простирания, имеющими искривленные следы юго-западного падения. Эти системы разломов позже были реактивированы в неопротерозое, чтобы сформировать бассейны, в которых накапливалась следующая чуарская группа, и в течение кайнозоя, чтобы сформировать геологические структуры, то есть разломы, антиклинали, синклинали и моноклинали, которые обнажаются на поверхности.[8]

Крупный план

Основные несогласия отделяют группу Ункар от залегающих и лежащих под ней слоев. Во-первых, группа Ункар, как нижняя единица супергруппы Гранд-Каньона, расположена непосредственно на глубоко размытых граниты, гнейсы, пегматиты, и сланцы которые включают Подвальные скалы Вишну. Во-вторых, угловое несогласие с падением менее 10 ° отделяет основание формации Nankoweap от нижележащей группы Unkar. Наконец, четко выраженное угловое несогласие в основании относительно плоской группы Тонто отделяет ее от нижележащих разломов и разломов. сложенный пласты группы Ункар и остальной части супергруппы Гранд-Каньон, которые обычно наклонены под углами 10–30 °.[4][5]

(единицы 1-2-3 из 5 единиц)
Шинумо Кварцит скалы на красочных Хакатайский сланец на горизонтальных тонких слоях Формирование баса (на Подвальные скалы Вишну из Гранитное ущелье )
(расширяемая фотография с высоким разрешением)

Западную часть группы Ункар можно выделить на фотографии трех юнитов Ункар ниже. Храм Исиды сидя на Подвальные скалы Вишну Гранитного ущелья.

Номенклатура

Группа Unkar была впервые признана и названа Чарльз Д. Уолкотт как "террейн Ункар" в 1894 году.[1] Он и его «Чуарский террейн» составляли то, что тогда было названо «серией Гранд-Каньона» «протерозойского (алгонкского) возраста». Он считал Карденас Базальт, неназванный в то время, как высшую единицу своего «террейна Ункар». В 1910 и 1914 гг. Леви Ф. Ноубл позже разделил то, что он назвал «Группа Ункар», на пять подразделений: конгломерат Хотаута, известняк Басс, сланец Хакатай, кварцит Шинумо и песчаник Докс.[2][3] Все еще неназванный базальт Карденас упоминается лишь вкратце, так как его обнажения отсутствуют в 15-минутном четырехугольнике Шинумо. Хотя это признанная часть группы Ункар, потоки базальтовой лавы, которые перекрывают формацию Докса, обычно игнорировались и описывались просто как «базальт и диабаз». В 1938 г. Чарльз Р. Киз применил название «серия Карденезан» к базальтовым вулканическим породам в пределах группы Ункар.[9] В 1973 году нынешнее определение группы Ункар появилось, когда формация Наньковип, которая ранее была добавлена ​​к группе Ункар, была официально удалена из нее и было признано несогласие, отделяющее формацию Наньковип от группы Ункар.[10]

Формы Unkar Group

В Формирование баса не только содержит серый до красно-серого доломит и песчаный доломит, но также с прослоями песчаника от пурпурно-коричневого до темно-красного и красновато-коричневого (аркоз) и алевролитового песчаника, выступающих с прослоями конгломератов и подчиненными прослоями аргиллита и известняка. Выдающийся конгломерат, пачка Хотаута, заполняет палеодолины, врезанные в нижележащий комплекс фундамента Вишу у его основания. Bass Formation также содержит строматолит пластов и тонких слоев вулканического пепла. Пачка Хотаута считается речной по происхождению. Остальная часть формации окуней накапливалась в относительно теплых мелководных морских водах.[4][5][11]

В Хакатайский сланец состоит из пурпурного, красновато-пурпурного, красновато-оранжевого и бледно-пурпурного или лавандового аргиллита, песчаного алевролита, алевролита и аркозового песчаника. Ярко окрашенные склоны сланцевого пласта Хакатай резко контрастируют с сероватыми выходами формации Басс. Наклонные обнажения сланцев Хакатай также сильно контрастируют с крутыми обрывами, образованными вышележащими кварцитами Шинумо. Строматолиты встречаются в переходной зоне между сланцами Хакатай и формацией Басс. Сланцы Хакатай накапливались в низкоэнергетической мелководной прибрежной морской среде.[4][5][11]

Резко контрастируя с глинистыми пластами выше и ниже него, Шинумо Кварцит обычно состоит из слоев, которые представляют собой красные, коричневые или пурпурные осадочные кварциты и менее массивные белые, красные или пурпурные песчаники; также конгломератный песчаник. Внутри этих обрывистых песчаников встречаются интервалы, богатые аргиллитами. Некоторые из этих пластов песчаника демонстрируют хорошо развитые деформационные структуры мягких отложений. В кварците Шинумо не было обнаружено окаменелостей. Нижняя и средняя части кварцита Шинумо накапливаются в прибрежных приливно-отливных отмелях, а верхняя часть представляет собой отложения речных дельт. Градационный контакт между кварцитами Шинумо и формацией Докс, приведенный выше, указывает на переход от отложений в прибрежных дельтах к флювиальным отложениям в большой речной системе. Следует отметить, что «деформация мягких отложений», наблюдаемая в этом образовании кварцита Шинумо, указывает на значительные землетрясения и тектоническую активность во время его отложения.[4][5][11]

В Формирование Докса состоит из неоднородной смеси кремнистого кварцевого песчаника от светло-коричневого до зеленовато-коричневого; известняковые каменные и аркозовые песчаники; сланцы и аргиллиты от темно-коричневых до зеленых; красный аргиллит, алевролит и кварцевый песчаник; песчаный аргиллит; слюдистый аргиллит; и красный кварц, илистый песчаник. В порядке возрастания эти отложения были подразделены на участки Эскаланте-Крик, Храм Соломона, Команч-Пойнт и Очоа-Пойнт. Строматолиты были зарегистрированы из пачки Comanche Point. Формация Докса локально пересекается с потоками базальтовой лавы вышележащего базальта Карденас и покрывается ими. В центральном Гранд-Каньоне эрозия песчаника до Тапитса удалила части группы Ункар выше уровня средней части формации Докс. Отсутствующая часть формации Докс и вышележащие базальты Карденас и группа Чуар могут быть найдены в заметной синклинали и блоке разломов в восточной части Большого Каньона. Формация Докс накапливалась в различных морских, прибрежных, эстуарных и речных средах.[4][5][11][12]

Глубокий красноватый (и погружающийся), Формирование Докса перекрывается Карденас Базальт, в контакте сверху с многополосным, горизонтальным Формация Нанковип - (Супергруппа Гранд-Каньон), ниже по течению от каньона Таннер, Таннер Рапид, и Таннер Грабен.

В Карденас Базальт состоит в основном из тонких прерывистых слоев лавовых потоков пахоехо богатых оливином базальта. Нижняя часть этой формации состоит из сложно переслаивающихся, тонких и прерывистых слоев базальта, гиалокластита и песчаника, которые образуют низкие, осыпь покрытые склоны. Верхняя часть базальта Карденас состоит из обрывистый базальтовые и андезитовые лавовые потоки, которые переслаиваются пластами брекчии, песчаника и лапиллита. Окаменелости в Карденасском базальте не обнаружены. Карденасский базальт образовался в результате субаэрального извержения базальтовой и андезитовой магмы во влажных прибрежных средах, таких как дельты рек или приливные отмели. Угловые несогласия сильно различающихся величин отделяют Карденасский базальт от вышележащих Формация Нанковип и Tonto Group.[4][5][12]

Мафик подоконники и дамбы (базальт соотв. диабаз ) вторгаются во все породы членов группы Ункар ниже Карденасского базальта. Они состоят из черного, средне- и крупнозернистого, богатого оливином базальта, который содержит плагиоклаз, оливин, клинопироксен, магнетит -ильменит, и биотит. Их химический состав указывает на то, что они имеют общий источник с пирокластический залежи и лава базальта Карденас. В изохрон Возраст этих силлов и даек и лав карденасского базальта в основном совпадает. В обнажениях формации Басс и сланца Хакатай обнажаются только силлы. Эти пороги имеют толщину от 23 м (75 футов) при Hance Rapids, восточная часть Гранд-Каньона, до 300 м (980 футов) в каньоне Хакатай в Shinumo Creek площадь. Базальтовые пороги образуют очень заметные темно-серые скалы внизу. Вид на пустыню и к западу от Палисадов Пустыни. Обнажения кварцитов Шинумо и формации Докс обнажают несколько базальтовых даек. В питающие дамбы к базальтовым порогам не выставлены. Однако подводные дамбы Карденасского базальта можно проследить прерывисто, с точностью до нескольких метров от их оснований.[4][5][12]

Несоответствия

Основание группы Ункар - это большое несогласие, которое также составляет основу супергруппы Гранд-Каньон. Это несогласие является несоответствием, которое отделяет нижележащий и глубоко размытый кристаллический фундамент, состоящий из гранитов, гнейсов, пегматитов и сланцев пород фундамента Вишну, от стратифицированных протерозойских пород ункарской группы.[6] Этот контакт представляет собой удивительно гладкую поверхность с рельефом около 6 м (20 футов) в 15-минутном топографическом четырехугольнике Шинуино и 15 м (49 футов) в 15-минутном топографическом четырехугольнике Яркого Ангела и Вишну. В каньоне Хотаута и Гранитных узлах эта поверхность чрезвычайно гладкая с рельефом всего в несколько метров. Наибольший рельеф на этой поверхности можно увидеть напротив устья ручья Синумо, где низкие округлые холмы скал Вишну поднимаются на 6 м (20 футов) над общим уровнем относительно плоской поверхности. Пачка Хотаутинской свиты Басс заполняет неглубокие палеодолины, которые являются частью этого несоответствия. Подвальные скалы Вишну, лежащие под этой поверхностью, часто сильно выветриваются до средней глубины 3 м (9,8 футов) под ней. Если он не был удален эрозией до и во время отложения вышележащей формации Басса, остаточная реголит - разработан субаэральный выветривание нижележащих пород фундамента - присутствует. Обычно этот реголит состоит из темно-красновато-коричневых бесструктурных железистых отложений, толщина которых обычно составляет от нескольких сантиметров до 30 см (0,98 фута). Этот контакт считается классическим примером древнего пенеплен.[13]

Контакт между Tonto Group и Unkar Group представляет собой заметное угловое несогласие, которое является частью Большое несоответствие. Поверхность этого углового несогласия усекает падающие пласты, составляющие складчатую и нарушенную разломами группу Ункар. Хотя эта поверхность обычно является плоской, дифференциальная эрозия наклонных пластов группы Ункар оставила стойкие слои верхнего слоя Карденас Базальт и среднего слоя Шинумо Кварцит в виде древних холмов, называемых монаднок. Эти древние холмы, представляющие собой гряды, образованные разломами блоков, достигают 240 м (790 футов) в высоту. Тонкие драпировки песчаника Tapeats группы Tonto либо покрывают, либо драпируются на большинстве этих древних монадноков. Однако вершины самых высоких монаднок выступают через базовый слой песчаника Tapeats и покрыты слоем сланца Bright Angel, что можно увидеть на Храм Исиды. Лава Бьютт - это частично эксгумированный доисторический монаднок, связанный с этим несогласием, состоящий из базальта Карденас. Эти монадники служили локально источниками крупнозернистых отложений в период морской проступок который отложил песчаник Тапеатс (море Тапеатс), и другие члены группы Тонто.[4][6][7][13]

Внутри Группы Ункар контакт между сланцами Хакатай и вышележащими песчаниками Шинумо представляет собой явное несоответствие. Этот контакт - единственное существенное несоответствие, которое имеет место в Unkar Group. Это несоответствие является резким и местами обрезает косослоистость и каналы, представленные песчаниками в нижележащих сланцах Хакатай. Внутри кварцита Шинумо базальный лаг, состоящий из слоя конгломерата, который содержит обломки фундамента до 5 см (2,0 дюйма) в поперечнике, лежит на эродированной поверхности, которая формирует это несоответствие. Этот базальный конгломерат содержит кварцит обломки, которым нет каких-либо известных аналогов в районе Гранд-Каньона. Как подтверждено датировкой обломочный циркон, это несоответствие оценивается в период около 75 миллионов лет.[4][11]

Базальтовая дайка в ярко-оранжевых сланцах Хакатай вдоль Река Колорадо в Hance Rapid, речная миля 76,5, Гранд-Каньон.

Возраст

Возраст и история эксгумации нижележащих скал подвала Вишну ограничивают возраст группы Ункар. Радиометрическое датирование этих пород фундамента демонстрирует, что эти породы фундамента претерпели метаморфизм и деформацию на средних глубинах земной коры около 20–25 км (12–16 миль) между 1840 и 1660 млн лет назад. Перед отложением формации Басс эти породы были подняты на поверхность Земли из средних глубин земной коры и подверглись эрозии, сформировав поверхность несоответствия, на которой расположена группа Ункар. Поскольку эти породы были подняты со средней глубины земной коры, время их охлаждения было зарегистрировано в период похолодания. полевые шпаты и другие минералы. Как было определено по этим периодам похолодания, эти породы фундамента были подняты с глубин от 25 до 10 км (от 15,5 до 6,2 миль) между 1750 и 1660 млн лет назад. Затем они были подняты с глубины 10 км (6,2 мили) на поверхность Земли между 1300 и 1250 млн лет назад. Таким образом, возраст поверхности, на которой скопилась группа Ункар, составляет около 1250 млн лет, а группа Ункар, погребающая ее, моложе.[6][11]

Максимальный возраст Unkar Group также устанавливается уран-свинец (U-Pb) знакомства из цирконы из пеплового пласта из свиты Басс в базальной группе Ункар возрастом 1254 млн лет у р. Миля 78 (Список порогов реки Колорадо и особенностей ). Датирование обломочных цирконов из свиты Басс дало возраст около 1200 млн лет. Эти даты предполагают, что возраст 1254 млн лет может быть слишком старым. Однако в этих цирконах, вероятно, произошла некоторая потеря свинца, и в результате эти кажущиеся даты моложе их фактического возраста. В результате даты 1254 млн лет остаются наилучшей оценкой возраста начальных отложений группы Ункар.[6][11]

Геологи пытались датировать Cardenas Basalt в течение многих лет. На основе других геологических критериев геологи обнаружили, что даты в диапазоне от 1000 до 700 миллионов лет назад, полученные для возраста базальта Карденас и верхнего возраста группы Ункар, были слишком молоды, и что-то явно тревожило систематика датирования. Современная интерпретация состоит в том, что отложение вышележащей группы Чуар в морских условиях нарушило радиометрическую систему калий-аргон (K-Ar). Очевидно, флюиды, связанные с отложениями группы Chuar, изменили более старый базальт Карденас, частично разложили минералы и, следовательно, нарушили систематику K-Ar. Используя новые методы и подходы датировки, недоступные для более ранних геологов, базальт Карденас и интрузивные силлы были повторно датированы. Новые данные, полученные с использованием новейших методов и подходов датирования, показывают, что извержение Карденасского базальта произошло около 1104 миллионов лет назад. Эта дата знаменует собой конец низложения Unkar Group. Эти радиометрические даты подтверждаются радиометрическим датированием детриальных слюды и цирконы из сланцев Хакатай, кварцитов Синумо и формаций Докс. Основываясь на всех этих радиометрических датах, исследователи пришли к выводу, что группа Ункар образовалась между 1254 и 1100 млн лет назад, с перерывом неизвестной продолжительности между сланцами Хакатай и кварцитами Шинумо.[6][11]

Рекомендации

  1. ^ а б Уолкотт, CD (1894) Докембрийские магматические породы террейна Ункар, Большой каньон Колорадо. 14-й годовой отчет за 1892/3 г., часть 2, стр. 492–519, Геологическая служба США, Рестон, Вирджиния.
  2. ^ а б Благородный, LF (1910) Вклад в геологию Гранд-Каньона, Аризона; геология района Шинумо (продолжение). Американский журнал науки. Серия 4, т. 29. С. 497–528.
  3. ^ а б Благородный, LF (1914) Четырехугольник Шинумо, район Гранд-Каньон, Аризона. Бюллетень № 549, Геологическая служба США, Рестон, Вирджиния.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k Хендрикс, JD, и GM Стивенсон (2003) Супергруппа Гранд-Каньон: Группа Ункар. В SS Beus and M Morales, eds., Pp. 39–52, Grand Canyon Geology, 2-е изд. Издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я Элстон, Д.П. (1989) Средний и поздний протерозой Супергруппа Гранд-Каньона, Аризона. В Д. П. Элстон, Г. Х. Биллингсли и Р. А. Янг, Р. А., ред., Стр. 94–105, Геология Гранд-Каньона, Северная Аризона (с гидом по реке Колорадо). Путеводитель Американского геофизического союза T115 / 315 для Международного геологического конгресса, 28th. Американский геофизический союз, Вашингтон, округ Колумбия. 239 с.
  6. ^ а б c d е ж Тиммонс, Дж. М., Дж. Блох, К. Флетчер, К. Э. Карлстром, М. Хейцлер и Л. Дж. Кросси (2012) Группа Гранд-Каньон Ункар: формирование мезопротерозойского бассейна в континентальной части во время сборки суперконтинента. В JM Timmons и KE Karlstrom, eds., Pp. 25–47, Geology Grand Canyon: Два миллиарда лет истории Земли. Специальный доклад № 294, Геологическое общество Америки, Боулдер, Колорадо.
  7. ^ а б Лучитта, я (2001) Поход по геологии Аризоны. Книги альпинистов. (мягкое покрытие, ISBN  0-89886-730-4)
  8. ^ Сили, Дж. М. и К. Г. Рэнди (2003) Выделение подземных протерозойских осадочных бассейнов группы Ункар и Чуар в северной Аризоне с использованием силы тяжести и магнетизма, последствия для потенциального источника углеводородов. Бюллетень Американской ассоциации геологов-нефтяников. 87 (8): 1299–1321.
  9. ^ Киз, C (1938) Подвальный комплекс Гранд-Каньона: панамериканский геолог. 20: 91–116.
  10. ^ Развитие геологических исследований в Гранд-Каньоне. Тайрона, Разные публикации, № 17. Отделение малакологии Академии естественных наук Филадельфии, Филадельфия, Пенсильвания.
  11. ^ а б c d е ж грамм час Тиммонс, JM, KE Karlstrom, MT Heizler, SA Bowring, GE Gehrels и LJ Crossey, (2005) Тектонические выводы из ок. 1254–1100 млн лет назад Группа Ункар и формация Нанковип, Гранд-Каньон: внутрикратонная деформация и формирование бассейна во время длительного орогенеза Гренвилля. Бюллетень Геологического общества Америки. 117 (11–12): 1573–95.
  12. ^ а б c Лучитта, я, и Джей Ди Хендрикс (1983) Характеристики, среда осадконакопления и тектонические интерпретации протерозойских Карденас Лав, восточная часть Гранд-Каньона, Аризона. Геология. 11 (3): 177–81.
  13. ^ а б Шарп, Р. П. (1940) Эпархейские и эпалгонкинские эрозионные поверхности, Гранд-Каньон, Аризона. Бюллетень Геологического общества Америки. 51 (8): 1235–69.

внешняя ссылка