Rocas Carbonatadas y Formas de Relieve Asociadas

En la Reserva Nacional Mojave, rocas sedimentarias de carbonato de la era Proterozoica y Paleozoica (que consisten en piedra caliza y dolostona) crecen a lo largo de las Montañas Clark, las Montañas Mescal, en la cordillera norte de Ivanpah, en la parte central de las Montañas Providence y en otros lugares. Las rocas carbonatadas se forman originalmente a partir de sedimentos calcáreos consistentes en restos óseos calcáreos de algas y material de conchas de invertebrados o precipitados directamente de agua de mar caliente y agitada (como en una plataforma continental poco profunda en un clima cálido). La mayoría de las calizas antiguas se formaron a partir de algas planctónicas, pero a finales del paleozoico los arrecifes coralinos se convirtieron en productores importantes de sedimentos de carbonato. La piedra caliza consiste predominantemente en el mineral Calcita-CaCO3, mientras que la dolostona consiste predominantemente en el mineral dolomita-CaMg (CO3)2. La dolomía es típicamente un reemplazo mineral secundario del material de calcita original. Las antiguas rocas carbonatadas, como las de la región de Mojave, tienden a enriquecerse en dolomita. A continuación se muestran ejemplos de rocas carbonatadas fosilíferas comunes de la edad Paleozoica de la región de Mojave.

Oncolitas (bolas de piedra caliza de algas) flotan en una matriz de carbonato de barro en la Formación sin Cámara de la edad Cámbrica. Esta formación de piedra caliza que contiene oncolita, fácil de reconocer, se cultiva en muchas áreas de la región de la Reserva Nacional de Mojave. Estos oncolitos casi esferoidales formados por el crecimiento de algas y/o cianobacterias en aguas marinas cálidas poco profundas de un entorno de plataforma de carbonatos.

Una roca de piedra caliza fosilífera muestra estromatoporoides y corales de la edad Devónica temprana (Formación Sultán). Rocas como esta no son infrecuentes en los ventiladores aluviales aguas abajo del cinturón de rocas sedimentarias de la edad Paleozoica expuestas en la Cordillera Providence.

Un extenso bosque de árboles de Josué cubre una superficie de frontón (a lo largo de Cima Road). En la distancia, rocas sedimentarias abruptamente sumergidas y plegadas (en su mayoría caliza y dolomita) de las edades del Proterozoico y Paleozoico tardío crecen a lo largo del Rango de Mezcal.

A diferencia de otros tipos de rocas, las rocas carbonatadas tienden a ser bastante resistentes a la erosión en condiciones climáticas áridas. Las antiguas rocas carbonatadas en la región de Mojave son típicamente densas y quebradizas y tienden a estar muy fracturadas en la superficie. En profundidad, las fracturas en carbonato tienden a curarse con el tiempo a medida que la roca fluye gradualmente bajo presión extrema, y a medida que la calcita y otros minerales se precipitan en grietas con el tiempo. A lo largo del desierto suroeste, los profundos cañones tallados en roca carbonatada muestran brechas de colapso, que son depósitos superficiales masivos que consisten en fragmentos rotos de piedra caliza y dolostona fuertemente cementados en una matriz de carbonatos.

Una pequeña caverna se produce en rocas de carbonato que crecen a lo largo de un lavado sin nombre que drena de las Montañas Providence occidentales (8 millas directamente al este de Kelso Depot). «Brechas de colapso» como esta son frecuentes en la Formación Bonanza King. Esta formación tiene casi 300 metros de espesor y consiste en caliza de algas y dolomita de edad cámbrica Media (alrededor de 550 millones de años). La edad del «colapso» no está resuelta, pero en realidad puede ser un proceso físico-químico activo que afecta a grandes unidades de carbonato en el entorno superficial del desierto. Pueden estar «fluyendo» activamente por la pendiente bajo la fuerza de la gravedad. Esta brecha es probablemente un depósito de desprendimiento de tierra de la edad cuaternaria temprana que ha sido reconstituido (cementado) por la interacción del agua subterránea con la roca carbonatada.

Las rocas carbonatadas se disuelven en agua dulce, siendo la calcita más soluble que la dolomita. Con cada evento de precipitación, las trazas de material carbonatado se disolverán y migrarán con el agua que fluye. La disolución ocurre a lo largo de las fracturas en el subsuelo produciendo cavernas. A medida que el agua se evapora en la superficie, la calcita se precipita de nuevo, cementando sedimentos en ventiladores aluviales para formar una corteza calcárea duradera (llamada caliche). La calcita es un componente importante de los depósitos de lodo de playa. Variedades de depósitos de piedra caliza de agua dulce llamados toba y travertino se forman alrededor de manantiales y en antiguas zonas costeras de lagos influenciadas por las olas. En las cavernas, los depósitos de travertino se llaman espeleotemas (que incluyen estalagmitas, estalactitas, columnas, piedras de flujo y otras características).

Mitchell Caverns en el Área Recreativa Estatal de las Montañas Providence se ha desarrollado para visitas comerciales. La caverna se formó en piedra caliza de finales del Paleozoico (Formación de Manantiales de Aves de Pensilvania y Pérmico). La caverna se formó hace mucho tiempo cuando el lecho de roca estaba constantemente expuesto al agua subterránea, lo que permitió que se produjera la disolución de la piedra caliza. Hoy en día, la caverna es alta y seca; está a más de 500 metros sobre el fondo del valle y un suministro constante de agua subterránea.

Tapices de travertino, piedras de flujo y otros espeleotemas se forman gradualmente donde el agua subterránea ingresa a la caverna y se evapora, dejando carbonato de calcio. Características como esta probablemente tardaron muchos miles de años en formarse. Solo un pequeño porcentaje de los espeleotemas en las Cavernas Mitchell se están formando activamente.

En la región de Mojave, los depósitos aluviales derivados de áreas con lecho de roca carbonatada tienden a consistir en sedimentos en bloques, clasificados de manera desigual. En muchas áreas, las capas chert y las capas de metasandstone se intercalan dentro del lecho de roca. Estos materiales más silíceos tienden a ser más resistentes a las fuerzas mecánicas y químicas de la intemperie, y como resultado, las superficies aluviales y los sedimentos en pendiente descendente de las áreas de origen de rocas carbonatadas tienden a enriquecerse en estos materiales silíceos asociados. Las montañas carbonatadas son las más altas y escarpadas sin excepción. Estas áreas son propensas a inundaciones más fuertes, cañones más grandes, más precipitaciones, ventiladores más gruesos, ventiladores más empinados y un mayor riesgo de actividad de flujo de escombros.