Basbildning

Basbildning
Stratigrafiskt område : Mesoproterozoikum ,
1250 Ma
#
Grand Canyon Supergroup Stromatolites in Bass Limestone 0020 - Flickr - Grand Canyon NPS.jpg
Stromatoliter i Bass Limestone, Grand Canyon
Typ Geologisk formation
Enhet av
Unkar Group (5 enheter)
Underenheter Hotauta-medlem
Underliggande
Hakatai Shale (enhet 2)
Överlag Vishnu Basement Rocks på större erosionsfel
Tjocklek 121 till 341 fot (37 till 104 m)
Litologi
Primär dolomit
Övrig


sandsten , konglomerat , argillit och kalksten
Plats
Område Grand Canyon
Land Förenta staterna
Typ avsnitt
Uppkallad efter Bass Canyon
Namngiven av Noble (1914)

Basformation ( fler & tunt lager ) under färgglada Hakatai Shale - (orange), sittande på Granite Gorge-(Övre Inner Gorge, de svartaktiga Vishnu Basement Rocks ). Cheops Pyramid (framträdande), Grand Canyon ( Isis Temple- regionen, Bright Angel Canyon)

Bassformationen , även känd som Bass Limestone , är en mesoproterozoisk klippformation som utbryts i östra Grand Canyon , Coconino County , Arizona . Basformationen eroderar som antingen klippor eller trappstegsklippor. I fallet med trappstegstopografin bildar resistenta dolomitskikt stigar och argillitskikt bildar branta trappsteg. I allmänhet faller basformationen i Grand Canyon- regionen och tillhörande skikt av Unkar-gruppen -klippor nordost (10°–30°) mot normala förkastningar som faller 60+° mot sydväst. Detta kan ses vid Palisades-förkastningen i den östra delen av huvudområdet för Unkar-gruppen (under East Rim). Dessutom tränger tjocka, framträdande och mörkfärgade basalttrösklar sig in över basformationen .

Bassformationen är den basala delen av Unkar-gruppen .

Närbild som visar en ljus stenfärg, men de flera lager av sängkläder i basformationen.

Från Komo Point / Komo Point Trail , några sektioner nära Granite Gorge av svarta Vishnu Basement Rocks och en del av den skiktade Bass Limestone (notera horisontell skiktning & dk svartbrun färg) - synligt under klipporna i Tapeats Sandstone . (högupplöst expanderbart foto)

Unkar-gruppen är cirka 1 600 till 2 200 m (5 200 till 7 200 fot) tjock och består av, i stigande ordning, Bassformationen, Hakatai Shale , Shinumo Quartzite , Dox-formationen och Cardenas Basalt . Unkar-gruppen är överlagd i stigande ordning av Nankoweap-formationen , cirka 113 till 150 m (371 till 492 fot) tjock; Chuar -gruppen , cirka 1 900 m (6 200 fot) tjock; och Sixtymile-formationen , cirka 60 m (200 fot) tjock.

Grand Canyon Supergroup , av vilken basformationen är den lägsta formationen, ligger över djupt eroderade graniter , gneiser , pegmatiter och skiffer som utgör Vishnu-källaren, vaggar .

Flera sänglager i dk brun Bass Formation, under färgglada Hakatai Shale.

Det har varit en del diskussion om nomenklaturen för basformationen. Den hette ursprungligen Bass Limestone 1914 för Bass Canyon, där den vanligtvis exponeras. Baskalkstenen har omklassificerats som basformationen av geologer eftersom den består av heterogena blandningar av sedimentära skikt av klastiska och karbonat varav dolomit är den dominerande bergarten och kalksten endast är en mindre bergart. Dessutom utsågs dess Hotauta-medlem ursprungligen som Hotauta-konglomeratet 1914 som en separat enhet för bildningsstatus för Hotauta Canyon. Den ingick senare i basformationen som medlem där den har stannat.

Beskrivning

Bassformationen består av inbäddad sandsten ( arkose ) och siltig sandsten, framträdande mellanbäddar av konglomerat och dolomit, och underordnade mellanbäddar av argillit och kalksten. Dolomit och sandig dolomit är de dominerande litologierna. Bäddar av intraformationell breccia finns också i hela basformationen. Dolomiterna och kalkstenarna varierar i färg från grå till rödgrå och innehåller ibland kexformade och biohermala stromatolitbäddar . Konglomeraten, breccia, sandstenar och argilliter varierar i färg från lilabrun till mörkröd och rödbrun.

Dolomit och kalksten dominerar Bassformationen i den centrala delen av Grand Canyon, medan sandstenen, konglomeratet och argilliten dominerar Bassformationen i den östra delen av Grand Canyon. Bassformationen blir vanligtvis mer finkornig mot toppen.

Vulkaniska asklager förekommer i basformationen. De består av lager av vit, mycket finkornig tephra , som är inbäddade med dolomit och argillit mot basen av formationen. Dessa lager kännetecknas av skarpa basala kontakter, vissa graderade bäddar och en mångsidig silikatmineralsammansättning som skiljer sig från de karbonat- eller kalksilikatdominerade mineralsammansättningarna i intilliggande skikt . Zirkoner från en av dessa vulkaniska askbäddar har daterats med uran-bly-dateringstekniker .

Basen för både Bass Formation och Unkar Group i östra Grand Canyon markeras av Hotauta-medlemmen i Bass Formation. Det är ett framstående diskontinuerligt konglomerat, som ursprungligen hette Hotauta-konglomeratet och senare omdesignade Hotauta-medlemmen. Detta konglomerat består av rundade, småsten till kullerstensstora grupper av chert , granit, kvarts , plagioklaskristaller och mikropegmatiter i en kvartssandmatris. Cirka 80 % av grusstorleken består av granit och kvartsit . Kvartsitgruset saknar några lokala motsvarigheter i Grand Canyon, vilket indikerar en avlägsen källa. Utmärkta exponeringar av Hotauta-medlemmen förekommer vid Coloradofloden nära Hance Rapids (flodmil 77) och längs South Kaibab och North Kaibab Trails .

En mängd olika sedimentära strukturer har rapporterats från basformationen. De inkluderar krusningsmärken ; lersprickor täckta ytor; kon-i-kon-strukturer ; interformationella breccia/konglomerat; både normala och omvända småskaliga, graderade sängkläder ; och lokala kanaler. Dolomiten och kalkstenen i Bass-formationen har påverkats av post-avsättningsförändringar inklusive: dolomitisering , omkristallisering, stylolitisering och silicifiering .

Basaltiska trösklar och vallar tränger in i alla skikt av Unkar-gruppen som ligger bakom Cardenas Lava. Endast trösklar, vars matarvallar inte är exponerade, kan observeras tränga in i basformationen. Där trösklarna har inträngt kiselhaltiga dolomiter i basformationen, har metasomatism och omkristallisation producerat krysotilasbest , både ovanför och under trösklarna. Vener av asbest med fibrer upp till 10 cm (3,9 tum) i längd, förekommer ofta inom 3 m (9,8 fot) från tröskelns övre och nedre kontakter.

Baskalkstenen visar generellt en ökning i tjocklek mot nordväst som sträcker sig från 37 (121 fot) till 104 m (341 fot) tjock. Dess genomsnittliga tjocklek är 80 m (260 fot). Den är 100 m (330 fot) tjock vid Phantom Creek (norra sidan av Isis Temple , Cheops Pyramid och Utah Flats) och 57 m (187 fot) tjock vid Crystal Creek. Den tunna delen av basformationen vid Crystal Creek återspeglar sannolikt närvaron av en Vishnu Basement Rocks topografiskt högt uppe på paleoytan där den ackumulerades.

Kontakter

Basen i Bass Formation är en stor inkonformitet som också utgör basen för Grand Canyon Supergroup och Unkar Group. Denna oöverensstämmelse skiljer den underliggande och djupt eroderade kristallina källaren , som består av graniter, gnejser, pegmatiter och skiffer från Vishnu Basement Rocks, från stratifierade proterozoiska bergarter i Grand Canyon Supergroup.

Denna kontakt är en anmärkningsvärt slät yta som har en relief på cirka 6 m (20 fot) i Shinumo 15-minuters topografiska quadrangle och 15 m (49 ft) i Bright Angel och Vishnu 15-minuter topografiska quadrangles. I Hotauta Canyon, och vid Granite Narrows, är denna yta extremt slät med en relief på bara några meter. Den största reliefen på denna yta kan ses mittemot Shinumo Creeks mynning där låga rundade kullar av Vishnu Basement Rocks reser sig 6 m (20 fot) över den allmänna nivån på en relativt plan yta.

Vishnus källarklippor som ligger under denna yta är ofta djupt vittrade till ett genomsnittligt djup av 3 m (9,8 fot) under den. Där den inte har avlägsnats genom erosion, före och under avsättningen av den överliggande basformationen, finns en kvarvarande regolit som utvecklats genom vittring under luften av de underliggande källarstenarna. Vanligtvis består denna regolit av ett mörkt rödbrunt, strukturlöst, järnhaltigt sediment som vanligtvis är några centimeter till 30 cm (0,98 fot) tjockt. Denna kontakt betraktas som ett klassiskt exempel på en gammal peneplain .


Basformation sitter på Granite Gorge. Isis-templet - Cheops Pyramid-region ( Utah Flats ), med Shinumo Quartzite- klippor ovanför orangeröd Hakatai Shale , vid basformationen.

I den östra delen av Grand Canyon är kontakten mellan basformationen och den överliggande Hatakai-skiffern vanligtvis gradvis över ett intervall på en meter eller så. Till exempel, i Red Canyon, består kontakten av ett intervall i vilket stromatolitisk kalksten från Bassformationen är intimt inbäddad med grov klastisk sedimentär bergart av den överliggande Hakatai-skiffern. I den östra delen av Grand Canyon är kontakten skarp, men formbar.

Kontakten mellan Tapeats Sandstone och Bass-formationen och resten av den vikta och förkastade Unkar-gruppen är en framträdande vinkellikformighet , som är en del av den stora oöverensstämmelsen . Den differentiella erosionen av Unkar-gruppen lämnade resistenta bäddar av Cardenas Basalt och Shinumo Quartzite som topografiska toppar, (idag ses som forntida och väderbitna monadnockar ), som nu är begravda av sandstenar, skiffer och konglomerat av Tapeats Sandstone. Dessa monadnocks tjänade lokalt som källor till grovkorniga sediment under den marina överträdelsen som deponerade Tapeats Sandstone och andra medlemmar av Tontogruppen . Kontakten mellan Bass Formation och Tapeats Sandstone utgör en del av en relativt plan yta som ligger mellan monadnockarna.

Fossiler

Fossila stromatoliter förekommer i basformationen. Diagnostiska "kolonnformer" av stromatoliter är ovanliga. Av dessa former har endast Collenia undosa Walcott, Collenia symmetrica Fenton & Fenton och Collenia frequens Walcott rapporterats från basformationen hittills. Miljön, i vilken dessa stromatoliter växte, bedömt av de tillhörande sedimenten, var en av tysta, grunda marina vatten. Den vanliga förekomsten av krusningsmärken och lersprickor tyder på intermittent uttorkning. Tunna lager av flingbreccia associerade med dem indikerar tillfälliga perioder av kortvarig turbulens. Direkta bevis som specifikt indikerar en tidvattenmiljö nära en strandlinje saknas dock.

Olika typer av andra fossiler, dvs maneter , svampar , maskstigar och musslor har rapporterats från basformationen. Kritiska undersökningar av dessa rapporterade fossil har kommit fram till att de fossila svamparna är oorganiska kiseldioxidkonkretioner ; maneterna är antingen gasutrymningsstrukturer eller algkolonier ; och maskspåren är oorganiska sedimentära strukturer. Dessutom bedöms fossiler av en mussla med okänd affinitet, som rapporterades från Bass-formationen, nu vara rundade lerflingor eller pellets som troligen är onkoliter av algursprung.

Depositionsmiljöer

Litologin och sedimentära strukturer som observerats i Bass Limestone indikerar att den, förutom Hotauta-medlemmen, ackumulerades under ett hav som gick över från väster. Hotauta-medlemmen består av flodsand och grus som ackumulerats i dalar på en eroderad yta av Vishnu Basement Rocks . Kvartsitgruset indikerar att Hotauta-medlemmens konglomerat avsattes av flodsystem som sträckte sig ett okänt avstånd utanför Grand Canyon-regionen . Marina sediment begravde Hotauta-medlemmens flodavlagringar som en slät yta, med en lokal relief på troligen inte mer än 150 fot (46 m) av Vishnu Basement Rocks, under vatten av en marin transgression från väster . Dolomiten från basformationen deponerades troligen ursprungligen som kalksten och ändrades därefter till dolomit genom senare diagenes . Denna kalksten ackumulerades till stor del i klara, relativt varma, grunda marina vatten genom både biologiska och abiologiska processer. , djupaste, inträngningen av marina vatten, ansamlades kalksten och djupvattenslera i västra Grand Canyon, medan stromatoliter och grundvattenslera ackumulerades i östra Grand Canyon. Efter det maximala intrånget av marina vatten gick havet långsamt tillbaka, och det ackumulerades i kustnära och kustnära miljöer, vilket indikeras av krusningsmärken , lersprickor , oxiderade skiffer och andra bevis på periodisk exponering under luften som finns i den övre delen av Bass-formationen. Evaporitbildande förhållanden inträffade troligen, även under denna regressiva fas. Så småningom dominerade en grund havsnära miljö, kustnära lera och deltan som markerade början av Hakatai Shale-avsättningen – Grand Canyon-området.

Ålder

Uran -bly-datering av zirkoner från en askbädd i Bass-formationen, argon-argon-datering av överliggande magmatiska bergarter och termokronologiska studier av de underliggande Vishnu Basement Rocks – begränsar åldern på Bass-formationen och den tillhörande Unkar-gruppen . Zirkoner från luftnedfallna, vulkaniska askbäddar i dess nedre del gav ett uranblydatum på 1 254,8 ± 1,6 Ma. Detta datum överensstämmer med radiometriska åldrar av prekambriska skikt som tolkats för att vara korrelerande med basformationen och dess ålder uppskattad från tidigare paleomagnetiska studier. Dessutom överensstämmer detta datum med att den yngre Cardenas Basalt har fått utbrott omkring 1 104 Ma. Slutligen överensstämmer uran-bly-dateringen av zirkoner med studier av de underliggande Vishnu-källarklipporna som indikerar att de grävdes upp från 25 till 10 km djup mellan 1 750 och 1 660 Ma och från ett djup av 10 km till ytan där Basformationen ligger mellan 1 660 och 1 250 Ma.

Asbestgruvor

Närvaron av krysotilasbest ådror i Bass Formation noterades först i tidig utforskning av Grand Canyon av Powell expeditionen . Strax efter 1890 ingavs gruvanspråk på dessa asbestfyndigheter. Senare i början av 1900-talet bröt William Wallace Bass asbest i området Shinumo Creek-Hakatai Canyon och John Hance bröt asbest i Asbest Canyon. Även om dessa fyndigheter hade asbest av god kvalitet, producerades lite asbest, högst några ton, från dem eftersom dessa fyndigheter var ganska små och svåråtkomliga. Dessa asbestgruvor är nu övergivna och skyddade som historiska platser.

I mitten av 1960-talet hittade Gregory H. Billingsley flera ådror av asbest upp till 7,6 cm (3,0 tum) tjocka vid mynningen av Tapeats Creek . Dessa ådror sticker ut uppströms längs Coloradofloden i nästan två miles upp till Stone Creek. Grön klorit , grön granat och talk är förknippade med asbestvenerna, som förekommer i en 0,6 till 0,9 m (2 till 3 fot) tjock kontaktmetamorfoszon associerad med basalttrösklar. Av okända anledningar ingavs aldrig anspråk på dessa ådror och inga försök gjordes att bryta dem.

Asbestfyndigheterna i Grand Canyon är mycket lika till ursprung och natur asbestfyndigheterna i Sierra Ancha - Salt River Canyon- regionen i Gila County, Arizona . Liksom i fallet med basformationen är dessa krysotilasbestavlagringar av den kontaktmetamorfa typen som förekommer i magnesiumbärande mesoproterozoiska dolomiter och kalkstenar förändrade av basaltiska vallar och trösklar. Som i fallet med asbestavlagringarna i Grand Canyon, reagerade dolomit och kalksten med kiselhaltiga vätskor, uppvärmda av basaltintrången, och bildade serpentinmineralet krysotil . Ungefär som asbestavlagringarna i Grand Canyon varierar dessa basalttrösklar och vallar i ålder från 1 050 till 1 140 Ma. Helt till skillnad från Grand Canyons asbestavlagringar har asbestavlagringarna i Sierra Ancha-Salt River Canyon-regionen varit extremt produktiva.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bass_Formation&oldid=1132691047 "