Кварцит Шинумо , также известный как песчаник Шинумо , представляет собой мезопротерозойскую горную породу , которая выходит на поверхность в восточной части Гранд-Каньона , округ Коконино, Аризона ( Северная Аризона ). Это третий член 5-компонентной группы Ункар . Кварцит Шинумо состоит из ряда массивных, образующих скалы песчаников и осадочных кварцитов . Его скалы резко контрастируют со ступенчатым рельефом типично ярко окрашенных (оранжевый, красный, желтый и т. д.) слоев нижележащего , образующего склон сланца Хакатай . Покрывающие Шинумо, темно-зеленые до черных, расщепляющиеся, образующие склон сланцы формации Докс создают четко определенную выемку. Он и другие формации группы Ункар встречаются в виде изолированных остатков, связанных с разломами, вдоль главного ствола реки Колорадо и ее притоков в Гранд-Каньоне.
Обычно кварциты Shinumo и связанные с ними слои группы Unkar падают на северо-восток (10°–30°) к нормальным разломам, которые падают на 60+° к юго-западу. Это можно увидеть на разломе Palisades в восточной части основной области обнажения группы Unkar (ниже Восточного края). [2]
Кварциты Шинумо являются средним членом группы Ункар. Группа Ункар имеет толщину около 1600–2200 м (от 5200 до 7200 футов) и состоит из, в порядке возрастания, формации Басс , сланца Хакатаи , кварцита Шинумо, формации Докс и базальта Карденас .
Группа Ункар состоит из последовательности осадочных пород, которые накопились в различных условиях от речных до мелководных морских . В целом, слои внутри нее согласны, за исключением значительного несогласия между сланцем Хакатаи и кварцитом Шинумо. Группа Ункар перекрывается в порядке возрастания формацией Нанковип толщиной около 113–150 м (от 371 до 492 футов); группой Чуар толщиной около 1900 м (6200 футов); и формация Sixtymile , толщиной около 60 м (200 футов). Группа Unkar, как базовая часть супергруппы Grand Canyon , залегает на глубоко эродированных гранитах , гнейсах , пегматитах и сланцах , которые составляют скалы фундамента Vishnu . [2] [3] [4]
В резком контрасте с глинистыми слоями выше и ниже его, кварцит Шинумо состоит преимущественно из слоев красных, коричневых или фиолетовых осадочных кварцитов , которые прочно, или очень хорошо, сцементированы кремнеземом , и характеризуются слабо развитой слоистостью. Он также содержит слои массивного белого, красного или фиолетового песчаника и конгломератового песчаника. Один слой конгломератового песчаника, который лежит примерно на 21 м (69 футов) выше основания кварцита Шинумо около тропы Саут-Кайбаб, содержит гальку яшмы . [2] [5] [6]
Обычно кварциты Шинумо подразделяются на четыре плохо определенных, неназванных члена. Во-первых, базальный нижний член, состоящий из пурпурного аркозового конгломератового песчаника. В отличие от остальной части кварцита Шинумо, он содержит кварцит и гранитный гравий до 5 см (2,0 дюйма) в диаметре. Как и в случае с конгломератом Хотаута, кварцитовый гравий нижней части не имеет известных эквивалентов в районе Большого каньона.
Во-вторых, нижний-средний элемент состоит из фиолетового косослоистого кварцита, иногда подразделяется на два блока и залегает над нижним элементом. Фиолетовые кварциты нижнего-среднего элемента демонстрируют четкие, хорошо выраженные пятна восстановления . В-третьих, верхний-средний элемент состоит из «ржаво-красного» кварцита и залегает над нижне-средним элементом. «Ржаво-красный» кварцит верхнего-среднего элемента переходит вниз в нижний-средний элемент через интервал переслаивающихся фиолетовых и красно-коричневых кварцитов. Их цвета и цементация, по-видимому, являются результатом изменения грунта или реликтовой воды после их отложения.
Наконец, верхний элемент кварцита Шинумо состоит из красновато-коричневого и местами фиолетового песчаника и вышележащего хорошо сцементированного серого кварцита. Кварцит Шинумо характеризуется как кварцит, но серый кварцит в верхнем элементе кварцита Шинумо содержит богатые аргиллитом интервалы. Кроме того, серый кварцит был подвергнут цементации кремнеземом и отбеливанию, что удалило его первоначальные красновато-коричневые и фиолетовые гематитовые пигменты после его осаждения. [2] [5] [6]
Базальтовые силлы и дайки прорывают все формации группы Ункар под лавой Карденас. Сланец Хакатаи, кварцит Шинумо и формация Докс прорваны этими дайками. Их можно проследить, прерывисто, в пределах нескольких метров от основания лавы Карденас. [2] [5] [6]
Кварциты Шинумо демонстрируют разнообразные осадочные структуры. Песчаники нижних и нижних средних слоев демонстрируют сантиметрово-метровую плоскую пластинчатую поперечную слоистость и косые желоба. Эти косые слои регистрируют палеотеки, направленные на север, вместе с подчиненными двунаправленными палеотеками. Верхне-средний слой демонстрирует обилие косых слоев, глиняных галлов и грязевых трещин . Песчаники верхнего слоя демонстрируют косые желоба, что предполагает более северное направление переноса. Песчаники и кварцитовые слои верхнего слоя демонстрируют обилие сложно искаженных, узловатых, структур вытеснения жидкости и драматическую извилистую слоистость . Слои, которые демонстрируют эти структуры деформации мягких осадков, имеют толщину от нескольких метров до десятков метров. Они приводятся в качестве доказательства частой сейсмической активности и миграции жидкости во время отложения кварцита Шинумо. Эти деформированные русла можно увидеть на уровне реки в районе порога Невиллс ( Список порогов реки Колорадо ), на 75-й миле реки . [2] [5] [6]
Кварцит Шинумо имеет толщину от 330 м (1080 футов) в районе каньона Брайт-Энджел до 345 м (1132 фута) в районе ручья Папаго и 405 м (1329 футов) в районе ручья Шинумо. В районе каньона Брайт-Энджел толщина верхнего слоя составляет около 18 м (59 футов), верхнего среднего слоя — около 80 м (260 футов), а нижнего среднего слоя — около 130 м (430 футов). [2] [5] [6]
Контакт кварцита Shinumo с сланцем Hakatai является единственным задокументированным несогласием , которое было обнаружено в группе Unkar . Это несогласие пересекает слои и русловые отложения сланца Hakatai. Рельеф на этом несогласии небольшой, около 10 м (33 фута). Кварцит Shinumo, залегающий над этим несогласием, состоит из аркозового конгломератового песчаника, который содержит кварцит и гранитную гальку. [6] [8]
В пределах группы Ункар верхний контакт кварцита Шинумо с формацией Докс , по-видимому, является постепенным и отмечен изменением топографического выражения и цвета. Базальные 12 м (39 футов) формации Докс, непосредственно залегающие над кварцитом Шинумо, состоят преимущественно из темно-зеленого до черного, расщепляющегося, образующего склон сланца, который содержит тонкие слои песчаника. Этот сланец образует отчетливую выемку между устойчивыми скалообразующими кварцитами кварцита Шинумо, лежащими под ними, и устойчивыми скалообразующими аркозовыми песчаниками формации Докс, залегающей над ними. Изменение топографического выражения, цвета и изменение фаций от кварцевого аренита до аргиллита и мелкозернистого аркоза — постепенные. [2] [9]
Между тремя членами группы Тонто (выше) и кварцитом Шинумо, а также остальной частью складчатой и нарушенной разломами группы Ункар, находится заметное угловое несогласие , которое является частью Великого несогласия . Хотя эта поверхность обычно является плоской, дифференциальная эрозия (также площадная эрозия) наклонных слоев группы Ункар оставила устойчивые слои базальта Карденас и кварцита Шинумо в виде древних холмов, называемых монадноками , которые достигают высоты до 240 м (790 футов). Тонкие слои песчаника Тапитс группы Тонто теперь покрывают большую часть этих древних монадноков. Однако несколько из этих монадноков выступают дальше в сланцы Брайт -Энджел ( пример выступа Храма Изиды ). Эти монадноки служили локально источниками крупнозернистых осадков, которые накапливались во время морской трансгрессии, образуя группу Тонто. [2] [10]
Никаких ископаемых остатков кварцита Шинумо не обнаружено. [2] [5] [6]
Предполагается, что осадочные слои, включающие кварцит Шинумо, накапливались в различных условиях. Нижний элемент, как полагают, был отложен древними речными системами, а позднее — в прибрежных приливных отмелях . Утверждается, что нижне-средний и верхне-средний элементы накапливались в прибрежных морских условиях и прибрежных приливных и надприливных отмелях . Верхний элемент, как предполагается, накапливался в дельтовой равнине , дельтовом фронте и устьевой баре древней дельты . Деформированные слои верхнего элемента интерпретируются как свидетельство повторяющихся подземных толчков вдоль региональных разломов и складчатых систем, которые были активны во время его осаждения. Контакт между кварцитом Шинумо и формацией Докс указывает на переход от осаждения в прибрежных дельтах к речному осаждению крупной речной системой. [2] [5] [6] [8]
Возраст кварцита Shinumo приблизительно известен. Основываясь на недавних датировках слоев вулканического пепла , зерен обломочного циркона и чешуек обломочной слюды , геологи сходятся во мнении, что группа Unkar была отложена между 1254 и 1100 млн лет назад. Образцы сланца Hakatai, кварцита Shinumo и формации Dox содержат скопления циркона возрастом 1170 млн лет назад. Таким образом, эти слои должны быть моложе 1170 млн лет назад. Формация Dox, которая залегает над кварцитом Shinumo, по оценкам, накопилась между 1150 и 1140 и 1100 млн лет назад. Таким образом, кварцит Shinumo должен датироваться между 1170 и 1150 и 1140 млн лет назад. Это предполагает, что несогласие в основании кварцита Shinumo является незначительным. [8] [9]
