Geologia dell'area del Capitol Reef - Geology of the Capitol Reef area

Il Waterpocket Fold è la principale caratteristica geografica nell'area del parco. Questa vista è dall'alto di Capitol Reef Scenic Drive, guardando indietro alla parete ovest della piega rotta ed erosa.

La stratigrafia dal Permiano al Giurassico dell'area dell'altopiano del Colorado nell'Utah sudorientale che costituisce gran parte delle famose formazioni rocciose prominenti in aree protette come il Parco nazionale di Capitol Reef e il Parco nazionale di Canyonlands . Dall'alto verso il basso: cupole abbronzate arrotondate dell'arenaria Navajo , formazione di Kayenta rossa a strati , arenaria rossa Wingate a forma di rupe, giuntata verticalmente , formazione di Chinle violacea che forma pendii , formazione di Moenkopi di colore rosso più chiaro a strati e bianca, a strati Arenaria di formazione di Cutler . Foto dall'area ricreativa nazionale del Glen Canyon , Utah.

La geologia esposta dell'area di Capitol Reef presenta un record di sedimentazione prevalentemente di età mesozoica in un'area del Nord America all'interno e intorno al Parco nazionale di Capitol Reef , sull'altopiano del Colorado nello Utah sudorientale .

Quasi 10.000  piedi (3.000  m ) di strati sedimentari si trovano nell'area di Capitol Reef, che rappresentano quasi 200 milioni di anni di storia geologica della parte centro-meridionale dello stato americano dello Utah. Queste rocce variano in età dal Permiano (di 270 milioni di anni) al Cretaceo (di 80 milioni di anni). Gli strati rocciosi nell'area rivelano antichi climi vari come fiumi e paludi ( Formazione Chinle ), simili al Sahara deserti ( Navajo Sandstone ) e oceano poco profondo ( Mancos Shale ).

I primi sedimenti conosciuti della zona furono depositati quando un mare poco profondo invase la terra nel Permiano. All'inizio si depositava arenaria, ma seguì il calcare man mano che il mare si approfondiva. Dopo che il mare si è ritirato nel Triassico , i corsi d'acqua hanno depositato limo prima che l'area si sollevasse e subisse l' erosione . Successivamente sono stati aggiunti conglomerati seguiti da tronchi, sabbia, fango e cenere vulcanica trasportata dal vento . Il periodo medio-tardivo del Triassico vide una crescente aridità, durante la quale furono depositate grandi quantità di arenaria insieme ad alcuni depositi di torrenti lenti . Quando un altro mare iniziò a tornare, periodicamente inondava l'area e lasciava depositi di evaporite . Le isole barriera , i banchi di sabbia e, successivamente, le pianure di marea , hanno contribuito alla sabbia per l'arenaria, seguita dai ciottoli per il conglomerato e dal fango per lo scisto. Il mare si è ritirato, lasciando corsi d'acqua, laghi e pianure paludose per diventare il luogo di sosta dei sedimenti. Un altro mare, il Western Interior Seaway , ritornò nel Cretaceo e lasciò più arenaria e scisto solo per scomparire all'inizio del Cenozoico .

Da 70 a 50 milioni di anni fa l' orogenesi della Laramide , un importante evento di costruzione di montagne nel Nord America occidentale, ha creato le Montagne Rocciose a est. Il sollevamento probabilmente ha agito su una faglia sepolta per formare il Waterpocket Fold dell'area . Il sollevamento più recente dell'intero altopiano del Colorado e la conseguente erosione hanno esposto questa piega in superficie solo negli ultimi 15-20 milioni di anni. Le ere glaciali nel Pleistocene hanno aumentato il tasso di precipitazioni ed erosione. Le parti superiori screpolate della Waterpocket Fold sono state particolarmente colpite e la piega stessa è stata esposta e sezionata.

Sezione stratigrafica (USGS), Sezione geologica (NPS)

Deposizione primaria di sedimenti

Alcuni concetti importanti: Una formazione è un'unità geologica formalmente denominata e definita con caratteristiche uniche. Queste caratteristiche sono state create durante un periodo di tempo in gran parte ininterrotto e risultano dallo specifico ambiente deposizionale in cui è stata deposta la formazione. Un membro è un'unità minore in una formazione e un letto è una subunità distinta di un membro. I gruppi sono insiemi di formazioni che sono correlate in modi significativi come, ad esempio, il tutto depositato durante un periodo di siccità durato milioni di anni o come risultato di un oceano che inonda periodicamente la stessa area per milioni di anni.

I vari tipi di discordanza sono lacune nella documentazione geologica. Tali lacune possono essere dovute ad una prolungata assenza di deposizione oa successiva erosione che rimuove unità rocciose precedentemente depositate. Le sezioni seguenti sono ordinate dalle unità rocciose più antiche a quelle più giovani al fine di creare una storia geologica degli eventi. Questo è l'ordine opposto che si vedrebbe in una sezione trasversale reale dei sedimenti perché le unità rocciose più nuove si depositano sopra quelle più vecchie per la legge di sovrapposizione .

Formazioni Cutler e Kaibab (Permiano)

L'oceano blu che circonda il supercontinente Pangea è Panthalassa

All'inizio del Permiano , lo Utah si trovava su una piattaforma continentale occasionalmente coperta da un braccio poco profondo dell'Oceano Panthalassa . Quella parte della Laurasia si trovava su un margine continentale passivo non dissimile dall'attuale costa occidentale dell'Africa equatoriale. Le formazioni risultanti fanno parte della Formazione Cutler di circa 290-250 milioni di anni (chiamata un gruppo localmente) Lo Utah era quasi sul paleoequatore mentre i primi membri della Formazione Cutler furono depositati ma era migrato quasi a 10° latitudine nord di circa 275 milioni di anni fa. Il Cutler registra la sedimentazione durante questo periodo ed è composto da quattro membri (dal più giovane al più anziano):

• White Rim Sandstone , ( caprock resistente )
• Organ Rock Shale (mancante localmente),
• Cedar Mesa Arenaria e il
• Elephant Canyon (sepolto localmente).

Solo i due membri di arenaria della Formazione Cutler, il Cedar Mesa e il White Rim, sono esposti nel parco ma non possono essere facilmente distinti l'uno dall'altro e quindi sono spesso trattati come un'unica unità stratigrafica. Il White Rim e il Cedar Mesa sono composti da dune di sabbia fossilizzate a strati incrociati che probabilmente furono depositate in un ambiente costiero arido che periodicamente inondava di acqua di mare . La sabbia in queste formazioni è in qualche modo classificata per dimensione, ben arrotondata (usurata dall'abrasione) e varia da grana molto fine a grana media.

Si possono trovare buoni affioramenti del  Cedar Mesa dello spessore di 240 piedi (240  m ) e del White Rim dello spessore di 128 m (420 piedi) nella parte inferiore del Sulphur Creek e nella parte inferiore delle Circle Cliffs al di fuori del confine occidentale del parco. In altre aree l'Organ Rock Shale si trova tra Cedar Mesa e White Rim, ma si estende a est del parco. Sia l'Elephant Canyon localmente sepolto che l'Organ Rock mancante sono esposti nel vicino Canyonlands National Park a 60  miglia (100  km ) a est (vedi geologia dell'area di Canyonlands ).

Più avanti nel tempo Permiano, il Mar Kaibab ha invaso la terra e ha stabilito un calcareo melma che poi Lithified per formare il locale fino a 200 piedi (60 m) di spessore Kaibab Calcare . Questa è la stessa formazione dal grigio chiaro al bianco che circonda il Grand Canyon a sud-ovest (vedi Geologia dell'area del Grand Canyon ). Le parti inferiori del Kaibab sono state intercalate con sabbia e limo prima che il suo componente principale, il calcare, fosse convertito in dolomite ricca di selce dall'intrusione di magnesio . La formazione contiene fossili di invertebrati tra cui brachiopodi , briozoi , crinoidi , gasteropodi e pelecypods . Gli affioramenti del Kaibab che forma una scogliera a Capitol Reef possono essere visti solo nei canyon più profondi situati nella parte più occidentale del parco. Il ritiro del Mare di Kaibab dal Medio Permiano ha esposto i suoi fondali all'erosione, con conseguente creazione di canali profondi 100 piedi (30 m) e la creazione di una lacuna nella documentazione geologica chiamata discordanza .

Formazione Moenkopi (Triassico)

Segni di increspatura nella roccia della Formazione Moenkopi

Le condizioni climatiche locali erano più umide e più tropicali nel Triassico inferiore rispetto a prima. Nell'area di Capitol Reef la Formazione Moenkopi risultante è divisa in quattro membri (dal più vecchio al più giovane):

• Membro Drago Nero
• Sinbad Calcare membro,
• Membro Torrey, e
• Membro Moody Canyon.

Esposizioni distintive del Moenkopi più in alto sono lungo i pendii più bassi delle scogliere rivolte a ovest del Waterpocket Fold. Il sollevamento e la successiva parziale erosione del Moenkopi hanno quindi creato una discordanza di circa 6 milioni di anni che è durata per l'intero Triassico medio.

Formazione Moenkopi sotto Chinle sulla scogliera sopra Capitol Reef Scenic Drive

Il Drago Nero che forma un pendio spesso da 50 a 110 piedi (da 15 a 34 m) è composto da conglomerato rossastro , arenaria e siltite che probabilmente sono stati depositati su una pianura costiera seguita da una piana di marea . Clasti di selce dal sottostante Kaibab Limestone costituiscono parte dei conglomerati alla base del membro mentre i segni di increspatura e le crepe di fango sono comuni nelle sue parti superiori. Comuni anche nelle parti superiori del membro sono sottili intercalari di roccia carbonatica con alcuni fossili.

Più tardi, nel primo Triassico, una melma ricca di fossili o fangosa con piccole quantità di limo e sabbia fu depositata mentre un braccio di breve durata dell'oceano copriva la regione. Questo ha creato il calcare Sinbad di colore giallastro, localmente da 70 a 140 piedi (da 21 a 43 m), membro del Moenkopi. Alcuni dei fossili trovati in questo strato includono il genere di brachiopodi Lingula e il genere di ammoniti Meekoceras .

Una marea piatta è tornata brevemente nell'area dopo che il mare si è ritirato. Ciò ha creato la siltite color cioccolato e l'arenaria a grana fine del membro di Moenkopi's Torrey, da 76 a 98 m di spessore localmente da 250 a 320 piedi (da 76 a 98 m). Alcuni dei letti a grana più fine mostrano segni di increspature e crepe nel fango, mentre l'arenaria ha incroci orizzontali e ad angolo basso. In questo strato si trovano tracce fossili di piccole e grandi dimensioni di anfibi e rettili , nonché calchi di salgemma .

Il membro più giovane del Moenkopi è il Moody Canyon Member, spesso da 320 a 430 piedi (da 98 a 130 m). Moody Canyon è informalmente suddiviso in due unità:

• un'unità di siltite bruno-rossastra spessa da 60 a 90 m che forma un pendio inferiore e
• un'unità di siltite rosso-arancione spessa da 120 a 130 piedi (da 37 a 40 m) superiore.

Circa il 30-40% della pietra nell'unità superiore è laminata increspata mentre l'unità inferiore è senza struttura o laminata orizzontalmente. Buone esposizioni dell'unità superiore laminata ondulata si trovano nella parte inferiore del tempio egizio.

Formazione di Chinle (Triassico)

Sezione Chinle Formation che mostra ogni membro rappresentato nell'area di Capitol Reef: Monitor Butte Member (m), le due unità del Petrified Forest Member (p) e l'Owl Rock Member (o - parzialmente oscurato dalla sovrapposizione di macerie Wingate) (immagine ritagliata) . Versione non ritagliata

Un sistema di flusso complesso, relativamente ad alta velocità e probabilmente intrecciato copriva la maggior parte dello Utah meridionale nel tardo Triassico. Vari membri della risultante Formazione Chinle si trovano su gran parte degli altipiani del Colorado . Tronchi, sabbia, fango e cenere vulcanica trasportata dal vento da eruzioni lontane sono stati mescolati dai torrenti mentre migravano su un bacino sprofondante per formare il Chinle. In questa formazione si accumularono sali di uranio in quantità economicamente estraibili e si formò legno pietrificato (probabilmente la pietrificazione fu aiutata dalla presenza di cenere vulcanica). I membri Chinle rappresentati nell'area di Capitol Reef sono (dal più vecchio al più giovane):

• Membro Shinarump,
• Monitor Butte membro,
• Membro della Foresta Pietrificata, e
• Owl Rock membro.

Insieme formano i pendii arrotondati viola e arancioni e le colline che occasionalmente si trovano sopra le bianche scogliere lungo la parete occidentale del Waterpocket Fold.

I letti discontinui di sedimenti sono stati depositati in ampi canali erosi nel Moenkopi, creando localmente da 0 a 90 piedi (da 0 a 27 m) di spessore da bianco a grigio giallastro che formano il membro Shinarump della Formazione Chinle. Lo Shinarump è fatto di arenaria a grana fine o grossolana, stratificata trasversalmente da bassa ad alta, intercalata con conglomerato . Buoni affioramenti dello Shinarump si trovano vicino all'ingresso ovest del parco che ricoprono elementi come il tempio egizio e la roccia del camino, mentre tutte le tracce di questo membro sono assenti più a est. I membri sopra lo Shinarump tendono ad essere più fini a causa della velocità più lenta dei flussi che li hanno depositati.

Un sistema fluviale è poi migrato verso nord e si è trasformato in un grande lago o in una palude . Quando ciò avvenne, furono deposte argilla ricca di bentonite (formata in parte da ceneri vulcaniche eruttate dai vulcani vicini ) e sabbia argillosa a strati incrociati con alcuni intercalari e lenti di melma calcarea . Questo alla fine divenne l' argilla , l'arenaria e la roccia carbonatica grigio-violacea del membro Monitor Butte di Chinle. Cunicoli che misurano 5 pollici (13 cm) di diametro e 5 piedi (1,5 m) di lunghezza sono stati scavati da lungfish nel Monitor Butte. Questo membro si distingue facilmente nelle pendici medio-basse della parete ovest del Waterpocket Fold in luoghi come The Castle e lungo la scogliera appena a nord della State Route 24 quando entra nel parco.

Fiumi molto sinuosi coprivano l'area nel tardo Triassico, formando i sedimenti del membro della foresta pietrificata del Chinle. La foresta pietrificata è composta da siltiti incrociati ricchi di bentonite rosso-arancio e arenarie di quarzo a grana fine argillosa . La parte inferiore di questo membro forma pendii calati e la parte superiore forma una scogliera resistente chiamata "letto del Capitol Reef". Noduli di carbonato insieme a bivalvi fossili , coproliti , lumache marine , denti di pesce polmonato e tetrapodi si trovano nel membro della foresta pietrificata.

La deposizione da una serie di laghi domina quindi il record geologico, risultando nel membro Owl Rock del Chinle di 150-200 piedi (da 45 a 60 m) di spessore localmente. La roccia del gufo è fatta di argille viola e arancioni , arenarie a grana fine e siltiti con intercalati da 30 a 300 cm di spessore da verde a rosa screziato micritico e calcare nodoso. Crepe di fango di essiccazione fossilizzate che sono larghe fino a 4 pollici (10 cm) e profonde 3 piedi (1 m) si trovano nella parte superiore della roccia del gufo (in seguito furono riempite con sabbia dalla soprastante arenaria di Wingate). Nella roccia del gufo si trovano anche tracce fossili di tane cilindriche e fossili di ostracodi . The Owl Rock erode in pendii disseminati e si trova direttamente sotto l'arenaria Wingate lungo la parete ovest del Waterpocket Fold.

Gruppo del Glen Canyon (Triassico)

Wingate Sandstone che ricopre il castello (immagine ritagliata). Versione non ritagliata

Tutte e tre le formazioni del Glen Canyon Group furono stabilite nel Triassico medio e tardo durante un periodo di crescente aridità. Il movimento leggermente in senso orario e verso nord della placca nordamericana stava portando l'area in una fascia climatica più secca. La direzione del letto incrociato nelle dune di sabbia del Glen Canyon Group suggerisce che i venti prevalenti da nord abbiano trasportato la sabbia nella regione. Gli affioramenti delle tre formazioni del Glen Canyon Group sono gli strati rocciosi più prominenti esposti nella spina dorsale del Waterpocket Fold . Insieme raggiungono uno spessore da 1.500 a 2.700 piedi (da 460 a 820 m) nell'area e le loro arenarie sono visibili in molti degli archi, delle cupole e degli slot canyon a Capitol Reef. Sono, dal più vecchio (più basso) al più giovane (più alto);

• Arenaria Wingate
• Formazione Kayenta
• Arenaria Navajo

Le dune di sabbia migrarono avanti e indietro sulla riva del Mare di Sundance , creando l'arenaria Wingate di 350 piedi (107 m) di spessore che forma una scogliera. Questa formazione è composta da dune di sabbia fossile a letti incrociati di colore arancione fatte di sabbia di quarzo a grana fine e ben arrotondata. Affioramenti di Wingate si trovano in cima alla scarpata occidentale del Waterpocket Fold. Esempi importanti sono facili da vedere vicino al Centro visitatori nelle scogliere di Fruita e nel castello.

Doppio arco nella Formazione Kayenta (USGS).

Il clima divenne più umido più tardi nel Triassico. I lenti flussi intrecciati che scorrono verso sud-ovest depositano strati sottili di sabbia, limo, fango e ciottoli nei canali, attraverso pianure alluvionali basse e nei laghi. Impronte fossili di dinosauri e tritylodonti simili a coccodrilli si possono trovare in questa formazione formante un pendio sporgente di 350 piedi (107 m), chiamata Kayenta. Il Kayenta si divide in tre unità; una sporgenza inferiore e una scogliera centrale dominate da arenarie incrociate e un pendio superiore che ha relativamente più siltiti. Spesso è difficile individuare il contatto tra Windgate e Kayenta a causa del loro colore e granulometria simili. Un luogo in cui il contatto è più facile da distinguere è a ovest della State Route 24 lungo il fiume Fremont al miglio 82.

La cupola Navajo è realizzata in arenaria Navajo

Una massiccia Sahara -come desertiche geologi chiamano un erg poi invaso la zona, coprendolo con 800 a 1.100 piedi (240 a 335 m) di accumulato bianco dune fossilizzate di colore beige. La formazione risultante, chiamata Navajo Sandstone, è composta da arenarie incrociate e molto pulite con sabbia ben arrotondata, generalmente a grana molto fine e smerigliata. Ha raggiunto il suo massimo spessore, 2.000 piedi (610 m) in quello che oggi è il Parco Nazionale di Zion (vedi geologia dell'area dei canyon di Zion e Kolob ). La struttura incrociata dei Navajo porta alla formazione di canyon curvilinei e cupole arrotondate come Capitol Dome e Navajo Dome . In altri luoghi forma imponenti scogliere e monoliti . La successiva erosione ha livellato le cime delle dune di sabbia e le ha lasciate in strati facili da distinguere fino a 60 piedi (18 m) di spessore.

Gruppo San Rafael (Giurassico)

Il Trono d'Oro , una formazione rocciosa nel Parco nazionale di Capitol Reef . Sebbene il parco sia famoso per le cupole bianche dell'arenaria Navajo , il colore di questa cupola è il risultato di una sezione persistente di carbonato giallo della Formazione del Carmelo , che ha macchiato la roccia sottostante.

Cambiamenti frequenti ma di breve durata nel livello del mare durante il Giurassico medio e tardo inondavano periodicamente l'area con estensioni poco profonde dell'oceano. Il risultante gruppo di San Rafael è composto da quattro formazioni che sono state depositate sulla superficie dell'erosione tracciabile a livello regionale del gruppo del Glen Canyon. Le formazioni del Gruppo San Rafael sono (dalla più antica alla più giovane);

• Pagina arenaria ,
• Formazione del Carmelo ,
• Entrada arenaria ,
• Formazione di Curtis , e
• Formazione di Summerville .

Le formazioni di San Rafael possono essere viste nella parte a est del Waterpocket Fold.

Le condizioni climatiche erano ancora aride quando l'arenaria di Page, spessa localmente da 0 a 30 m, fu depositata al di sopra della portata dell'alta marea, ma vicino alla riva di un mare in avanzamento ( condizioni simili a sabkha ). Questa formazione è composta da tre membri; il

• Harris Wash,
• Judd Hollow e il
• Mille tasche.

Insieme sono stati adagiati in cima alle dune di sabbia Navajo mentre il mare inondava lentamente il vasto deserto. Un affioramento del membro di Judd Hollow può essere visto dal miglio 86.5 come una scogliera rossa sopra le cascate del fiume Fremont. L'arenaria a strati incrociati appena sopra la scogliera rossa è un esempio del membro delle Mille Tasche.

Il fiume Fremont attraversa il Waterpocket Fold nella metà superiore di questa immagine satellitare, mentre la linea bianca di Capitol Reef taglia in due la metà inferiore.

Nel Medio Giurassico gesso , sabbia e limo calcareo si depositavano in quello che potrebbe essere stato un graben che veniva periodicamente coperto dall'acqua di mare e quindi un luogo in cui ripetute inondazioni erano seguite da evaporazione . La risultante Formazione del Carmelo è composta da 200 a 1.000 piedi (da 60 a 300 m) di siltite, fango e arenaria bruno-rossastro che si alternano a gesso grigio-biancastro e calcare ricco di fossili in uno schema a strisce. I fossili includono bivalvi marini e ammoniti. La maggior parte del Carmelo è stata rimossa dalla cresta del Waterpocket Fold, ma si possono vedere affioramenti che ricoprono il Trono d'Oro e in cima a varie cupole nell'area. Può anche essere visto come speroni di forma triangolare bruno-rossastro chiamati "flatirons" che formano il bastione orientale del Waterpocket Fold.

La Montagna della Cattedrale nella Valle della Cattedrale è composta da arenaria di Entrada ricoperta dalla Formazione Curtis

Un ambiente vicino alla costa dominato da isole barriera, banchi di sabbia e pianure di marea in seguito è tornato nella regione. La sabbia e il limo depositati hanno creato l'arenaria Entrada di colore arancione rossastro, spessa da 400 a 900 piedi (da 120 a 275 m). Sistemi di giunzione distintivi in testa Entrada alla formazione di cattedrali e monoliti nella valle cattedrale di Capitol Reef, archi in Arches National Park e 'folletti' (il nome locale per hoodoos ) nella vicina Goblin Valley State Park . Le esposizioni di Entrada nella parte meridionale del parco sono per lo più costituite da siltiti a strati piatti ed erodono in pendii. Spostandosi a nord, le esposizioni di Entrada diventano sempre più ricche di arenarie incrociate e si erodono in scogliere con sempre meno pendii.

Sabbia a grana fine e limo mescolati con calce sabbiosa sono stati depositati come sedimenti sulla parte superiore dell'arenaria di Entrada, formando la Formazione Curtis resistente all'erosione, localmente spessa da 0 a 175 piedi (53 m). Un silicato di potassio ferro verde chiamato glauconite nel Curtis indica che è stato depositato in un mare poco profondo. Affioramenti del Curtis grigio-verde chiaro possono essere visti come una pietra di copertura nella parte settentrionale del parco mentre è localmente assente nella parte meridionale.

Le condizioni di marea piatta sono tornate quando il mare poco profondo che ha creato la Formazione Curtis si è ritirato dalla terra. Sottili letti di arenaria bruno-rossastro alternati a letti meno frequenti di arenaria grigio-verdastra e calcare sono stati depositati come sedimenti, formando la Formazione Summerville spessa localmente da 50 a 250 piedi (da 15 a 75 m). Questa formazione erode in scogliere e pendii sporgenti e può essere vista sopra il caprock di Curtis nella Cathedral Valley. Crepe di fango fossilizzate e segni di increspature si trovano nel Curtis insieme a letti ricchi di gesso spessi fino a 28 piedi (8,5 m).

Formazione Morrison (Giurassico)

Formazione Morrison vicino a Notom-Bullfrog Road (USGS)

Sempre sul livello del mare, i corsi d'acqua depositavano fango e sabbia nei loro canali, sui fondali dei laghi e nelle pianure paludose durante il Giurassico superiore. Questa divenne la Formazione Morrison , che localmente è divisa in tre membri (dal più anziano al più giovane);

• Membro Tidwell,
• Lavaggio al sale, e
• Bacino Spazzolato.

Il membro di Tidwell spesso da 50 a 100 piedi (da 15 a 30 m) è localmente difficile da riconoscere e quindi può essere o meno nelle rocce dell'area. Gli affioramenti più facili da identificare e studiare altrove nello Utah sud-orientale indicano che sono stati depositati in lagune ipersaline .

Argilla, fango, limo, sabbia incrociata e ciottoli furono successivamente depositati da torrenti serpeggianti e in pianure alluvionali , formando il membro della lavata di sale da 30 a 150 m di spessore localmente. I letti di argilla e fango di questo membro erodono in pendii grigi che possono esibire colori marrone, rosso, giallo e verde. L'arenaria Salt Wash è moderatamente selezionata e a grana da fine a media, mentre i letti di conglomerato di ciottoli sono fatti di selce con piccole quantità di calcare ricco di silice . Entrambi i tipi di letto erodono in sporgenze e piccole scogliere. Il Salt Wash è stato estratto localmente negli anni '50 per estrarre il minerale di uranio .

Il Brushy Basin Member da 200 a 350 piedi (da 60 a 105 m) di spessore è composto da argilla, fango e siltite con piccole quantità di conglomerato e arenaria. Le argille in questo membro sono ricche di smectite e quindi tendono a gonfiarsi quando sono bagnate e asciutte fino a formare una superficie sbriciolata che assomiglia un po' ai popcorn. Le ossa fossilizzate di dinosauro sono abbondanti in questo membro in diversi luoghi situati nello Utah e nel Colorado occidentale . Le ossa sono generalmente sparse e sono quindi difficili da identificare, ma scheletri quasi completi sono stati trovati nel fondo del lago e nelle argille delle pianure alluvionali. Buone esposizioni del Brushy Basin Member si possono vedere nelle Bentonite Hills.

Formazioni Cedar Mountain e Dakota (Cretaceo)

L'area di Capitol Reef era sul bordo di un mare epicontinentale per gran parte del Cretaceo (USGS).

Il primo Cretaceo portò nell'area la deposizione continentale che era dominata dai fiumi. Arenarie e argille si sono accumulate per formare la Formazione Cedar Mountain, spessa da 0 a 166 piedi (50,5 m) . Il Buckhorn Conglomerate Member di 73 piedi (22 m) di spessore si assottiglia a nord e ad est del parco ed è quasi assente in esso, rendendo difficile distinguere il Morrison sottostante dal Cedar Mountain un po' più color pastello. In questa formazione sono stati trovati animali fossili d'acqua dolce come molluschi e ostracodi insieme a dinosauri, squame di pesce , polline e un genere di felce chiamato Tempskya .

Il margine continentale passivo divenne attivo quando la placca Farallon iniziò a tuffarsi al di sotto della placca nordamericana . I geologi chiamano l'evento di costruzione della montagna risultante l' orogenesi di Sevier . Le forze di compressione hanno staccato le unità sedimentarie attraverso lo Utah occidentale e il Nevada dalle rocce del loro basamento precambriano e le hanno spinte verso est. Il peso dell'alta catena montuosa che si è formata a ovest ha abbassato gran parte dello Utah e ha permesso al mare di invadere. Questo crebbe in un vasto mare che periodicamente divideva il Nord America nel Cretaceo chiamato Western Interior Seaway .

Sedimenti non marini dell'arenaria Dakota di circa 100-94 milioni di anni sono stati depositati sulla riva di questo mare all'inizio del Cretaceo. La formazione spessa fino a 150 piedi (45 m) è costituita da arenaria ricca di quarzo di colore da marrone chiaro a grigio-brunastro che è intercalata con strati sottili di scisto ricco di carbonio , carbone e conglomerato.

Il legno pietrificato si trova nella parte inferiore della formazione mentre i bivalvi marini fossilizzati come Corbula e Pycnodonte newberryi sono negli strati superiori. Questa progressione fossile mostra un record di inondazioni che hanno creato il mare. Dakota erode in piccole scogliere e hogback che possono essere visti nella parte meridionale del parco.

Formazione di Mancos Shale e Mesaverde (Cretaceo)

Approssimativamente da 94 a 85 milioni di anni fa, la via marittima avanzò e si ritirò dalla terra mentre si depositava il Mancos Shale . Il Mancos è composto principalmente da scisto ma due dei suoi membri, il Ferron e il Muley Canyon, sono arenaria che sono stati depositati quando il relativo livello del mare è temporaneamente sceso. I cinque membri Mancos dal più anziano al più giovane sono:

1. Scisto di Tununk,
2. Arenaria di Ferron,
3. Scisto del cancello blu,
4. Muley Canyon, e
5. Masuk.

Mancos Shale pendii lungo il lato est della Strike Valley (USGS)

Parti di questa formazione si trovano in alcuni mesas e buttes nella parte più meridionale del parco e nei calanchi ad est del parco.

Le condizioni marine aperte hanno creato il Tununk Shale Member, localmente tra i 40 e i 720 piedi (da 12 a 220 m) di spessore. È fatto di scisto grigio-bluastro con fango intercalato, arenaria a grana fine e siltite. Il Tununk si erode in un pendio ed è localmente ricco di fossili. È esposto in modo più evidente nel Deserto Azzurro immediatamente a sud-est di Cathedral Valley e contiene esempi fossili di cefalopodi , bivalvi e squame di pesce .

Un delta dominato dalle onde e un sistema fluviale si sono poi diffusi sull'area, creando la roccia arenaria di Ferron, spessa localmente da 205 a 385 piedi (da 62 a 117 m). È composto da arenaria marrone a grana fine insieme a arenaria bianca a strati incrociati con intercalati scisti grigi ricchi di carbonato. Nella parte inferiore di questo membro si trovano il bivalve marino Inoceramus e tracce fossili di Ophiomorpha . Ferron Sandstone a nord dell'area contiene giacimenti di carbone nella sua parte superiore, spingendo alcuni geologi del petrolio a studiare questo membro per modellare le regioni petrolifere.

Calanchi di scisto di Mancos

Le condizioni marine aperte sono tornate nel tardo Cretaceo, formando il Blue Gate Shale Shale localmente da 1.200 a 1.500 piedi (da 365 a 460 m) di spessore. Questo membro è composto da argille ricche di bentonite, siltiti e alcune arenarie. Si erode in pendii golenali simili nell'aspetto al Tununk Shale. La presenza di due specie di foraminiferi planctonici nel Blue Gate superiore, Clioscaphites vermiformis e Clioscaphites choteauenis , è stata utilizzata per datare questo membro.

Un antico litorale si avvicinò ancora una volta all'area, determinando la formazione del Muley Canyon Member, spesso da 300 a 400 piedi (da 90 a 120 m). È composto da arenaria a grana fine uniformemente stratificata e scisti ricchi di carbonio. I letti di carbone si trovano nelle parti superiori di questo membro, indicando le condizioni della pianura costiera continentale in quel momento.

Strati alternati di sedimenti marini e non marini poco profondi sono stati depositati mentre il litorale fluttuava avanti e indietro sull'area. Questi sedimenti sono diventati il ​​membro Masuk di spessore locale compreso tra 650 e 750 piedi (da 200 a 230 m). Il Masuk è costituito da arenarie incrociate che formano scogliere e fangose ​​​​che formano pendii dal grigio giallastro al grigio bluastro con arenarie grigio chiaro intercalati. In questo membro sono stati raccolti fossili di bivalvi, dinosauri ceratopsici, coccodrilli, gasteropodi e tartarughe .

Il Western Interior Seaway si stava restringendo a causa del riempimento e del sollevamento mentre le alte montagne a est venivano ridotte dall'erosione. Spiagge barriera e delta dei fiumi migrarono verso est nel mare. La risultante Formazione Mesaverde, spessa da 300 a 400 piedi (da 90 a 120 m) , è costituita da arenaria a strati spessi e stratificati tra il marrone chiaro e il grigio scuro con intercalati di scisto grigio scuro e interlingue con il membro Masuk del sovrastante Mancos Shale. Si trovano solo piccoli resti che ricoprono alcuni mesas nella sezione orientale del parco.

Eventi Uplift e Cenozoico

Waterpocket Fold, Lago Uinta e vulcanismo

Waterpocket Fold sezione trasversale che mostra la parte erosa (NPS)
Foto della piega guardando a sud dallo Strike Valley Overlook (USGS)

L' orogenesi Laramide ha compattato la regione da circa 70 milioni a 50 milioni di anni fa e nel processo ha creato le Montagne Rocciose . Molte monoclinali (un tipo di leggera piega verso l'alto negli strati rocciosi) sono state formate anche dalle profonde forze di compressione della Laramide. Uno di questi monoclinali , chiamato Waterpocket Fold , è la principale caratteristica geografica del parco. La 100 miglia (160 km) ha una lunga piega un allineamento nord-sud con un ripido est- immersione lato. Gli strati rocciosi sul lato ovest del Waterpocket Fold sono stati sollevati di oltre 7.000 piedi (2.100 m) più in alto degli strati a est. Così le rocce più vecchie sono esposte sulla parte occidentale della piega e le rocce più giovani sulla parte orientale. Questa particolare piega potrebbe essere stata creata a causa del movimento lungo una faglia nelle rocce del basamento precambriano nascoste ben al di sotto di eventuali formazioni esposte. Piccoli terremoti centrati sotto la piega nel 1979 potrebbero essere dovuti a tale faglia.

Contemporaneo alla formazione del Waterpocket Fold fu lo sviluppo di un bacino intermontano (tra le montagne) nell'area. Il lago Uinta riempì questo bacino con l'acqua del ruscello proveniente dal nord e dal sud. Questo grande lago esisteva da circa 58 milioni fino a 35 milioni di anni fa ed è responsabile della creazione del Flagstaff Limestone e della Green River Formation , che localmente raggiungono uno spessore di circa 200 piedi (60 m). Altrove queste formazioni hanno uno spessore combinato di oltre 9.000 piedi (2.740 m). Il Flagstaff è uno strato ricco di fossili di colore bianco composto da calcare, tufo e conglomerato che si erode in sporgenze e pendii.

Le forze di compressione causate dall'orogenesi della Laramide sono state seguite da un lieve allungamento quando è stato stabilito un nuovo equilibrio. Ciò ha creato debolezze nella crosta che ha permesso al magma di intromettersi verso la superficie per creare vulcani compositi a ovest dell'area circa 25-20 milioni di anni fa. All'interno della piega, il magma si è intruso attraverso e tra le formazioni circa da 4,6 a 3,7 milioni di anni fa per creare rispettivamente dighe e davanzali . Piccole colate laviche basaltiche sono eruttate attraverso fessure in superficie e l'attività ignea è proseguita sporadicamente in seguito. La successiva erosione ha rimosso preferenzialmente la roccia sedimentaria più morbida che inizialmente inglobava le dighe, i davanzali e i tappi vulcanici, lasciandoli spesso in rilievo . Esempi possono essere visti nel South Desert e nella Cathedral Valley all'estremità settentrionale dell'ovile.

Erosione

Il fiume Fremont è stato in grado di tenere il passo con il sollevamento del Waterpocket Fold.

Da dieci a quindici milioni di anni fa l'intera regione fu sollevata di diverse migliaia di piedi (ben oltre un chilometro) dalla creazione degli altipiani del Colorado . Questa volta il sollevamento è stato più uniforme, lasciando quasi intatto l'orientamento generale delle formazioni. La maggior parte dell'erosione che ha scolpito il paesaggio odierno si è verificata dopo il sollevamento dell'altopiano del Colorado con gran parte del taglio del canyon principale probabilmente avvenuto tra 1 e 6 milioni di anni fa. Anche in questo clima desertico, l'acqua è l'agente erosivo più responsabile dell'intaglio del paesaggio. L'attrazione gravitazionale , sotto forma di caduta di roccia o scorrimento di roccia, svolge un ruolo importante nella formazione delle linee della scogliera. Il vento è un agente di erosione minore qui.

Il sistema di drenaggio nell'area è stato riorganizzato e reso più ripido mentre il Waterpocket Fold è stato sollevato. I corsi d'acqua più grandi, come il fiume Fremont , avevano maggiori probabilità di tenere il passo con il sollevamento scendendo più velocemente nel Waterpocket Fold. Altri corsi d'acqua, come Sand Creek, hanno cambiato il loro corso scorrendo parallelamente alla piega e tagliando in formazioni meno resistenti. Eppure altri corsi d'acqua hanno cercato di tenere il passo con il sollevamento scavando canyon di slot solo per poi cambiare rotta, lasciando i loro canyon letteralmente alti e asciutti. Un totale di 7.000 piedi (2.100 m) di sedimenti mesozoici e cenozoici sovrastanti è stato rimosso dall'erosione nell'area.

Big Thomson Mesa visto dallo spazio

Condizioni più umide e più fresche si sono sviluppate durante l' epoca del Pleistocene e sono tornate brevemente attraverso almeno due episodi neoglaciali ( piccole ere glaciali ) nell'epoca attuale, l' Olocene . I vari fiumi e torrenti della zona sono stati ingrossati dall'aumento delle precipitazioni e dall'acqua di fusione dei ghiacciai di montagna sui monti Henry a est e sull'altopiano dell'Aquarius a ovest del parco. Inondazioni improvvise , deperimento di massa dei pendii, incuneamento del gelo e frane hanno contribuito a un tasso di erosione significativamente più rapido . I ghiacciai hanno strappato massi basaltici neri vecchi da 20 a 30 milioni di anni dalla cima delle montagne Boulder e Thousand Lake che sono stati successivamente depositati sull'area del parco da flussi di acqua di disgelo dai ghiacciai, frane e inondazioni .

Riferimenti

Lavori citati

Appunti