Kink folding in an extended terrane: Tortilla Mountains,  southeastern Arizona  Stephen J. Naruk, Ann Bykerk-Kauffman, Debra Currier-Lewis,* George H. Davis, James E. Faulds,* Scott W. Lewis* Laboratory of Geotectonics, Department of Geosciences, University of Arizona, Tucson, Arizona 85721  ABSTRACT Structural analysis of early Miocene metre-scale kink folds in southeastern Arizona shows that they formed in an extensional stress field and that they record horizontal extension. The folds represent a previously unrecognized style of extensional fold. INTRODUCTION It is generally recognized that kilometre-scale  concentric folds may form in response to crust- al extension, as well as compression. Hamblin  (1965), for example, showed that reverse-drag  anticlines are a natural consequence of listric- normal faulting. Knipe (1982), Wernicke and  Burchfiel (1982), and Gibbs (1984) discussed  the potential geometric necessity for anticlines  and synclines in the hanging walls of low-angle  normal faults having ramp-flat-ramp geome- tries. Knipe (1982) and Gibbs (1984) also  showed that monoclines with hinges parallel to  the extension direction may form above lateral  ramps in low-angle normal faults.  •Present addresses: Faulds—Department of Geol- ogy, University of New Mexico, Albuquerque, New  Mexico 87131; Currier-Lewis and Lewis—Calpine  Energy Corporation, San Jose, California 95110.  In contrast, kink folds have invariably l)een  associated with compressional orogens, particu- larly the late, waning stages of such orogens  (Dewey, 1965; Ramsay, 1967). Kink folds in  the Tortilla Mountains of southeastern Arizona,  however, appear to be extensional structures.  This interpretation is consistent with previous  studies of kink folds and with the regiona  geology. The similarity of the studied terrane to  other extended terranes suggests that kink folds  may be a common extensional structure.  Notable discussions of kink folds include  those of Anderson (1964), Dewey (1965), Pat- terson and Weiss (1966), Ghosh (1968), Do- nath (1968), Cobbold et al. (1971), Gay and  Weiss (1974), and Reches and Johnson (1976).  The general conclusions of these studies are  that kink folds form in thinly and uniformly  layered sequences that have been subjected to a  combination of sublayer-parallel compression  Figure 1. Generalized geologic map of northern Tortilla and Dripping Spring mountains. Inset of Arizona shows location of Figure 1 (star) relative to Arizona physiographic provinces and metamor- phic core complexes (black). (Compiled from Banks and Krieger, 1977; Cornwall and Krieger, 1975a, 1975b, 1978; Cornwall et al., 1971; Krieger, 1968,1974b, 1974c, 1974d, 1974e; Schmidt, 1971; Yeend et al., 1977.) and high layer-parallel shear stress. Kink folds,  rather than concentric folds, develop when the  individual layers are mechanically stiff and  have high interlayer friction. When the maxi- mum principal compressive stress (oi) is paral- lel to the layering, conjugate sets of kink folds  develop. When a i is inclined at 5° to 45° to  the layering, kink folds with a single vergence  develop (monoclinal kink bands). Field and  experimental studies have both shown that the  vergence of such monoclinal kink bands is op- posite to the vergence of asymmetric concentric  folds produced by the same sense of layer- parallel shear (Dewey, 1965; Weiss, 1968;  Donath, 1968; Cobbold et al., 1971; Gay and  Weiss, 1974; Reches and Johnson, 1976). For  example, dextral layer-parallel shear of horizon- tal layers will produce concentric folds that  verge to the right and monoclinal kink bands  that verge to the left. Reches and Johnson  (1976) showed that this difference in fold  asymmetry results from relatively low shear  strength, buckling, and rotation in the first case  and active budding instabilities coupled with  high interlayer friction in the second case. Rec- QUATERNARY/LATE  TERTIARY  SEDIMENTS  MID-TERTIARY  SAN MANUEL  FORMATION  PALEOZOIC/LATE  PRECAMBRIAN  SEDIMENTS  CRYSTALLINE ROCK  UNDIFFERENTIATED  HIGH-ANGLE  FAULT  LOW-ANGLE  NORMAL FAULT  SYNCLINE  ANTICLINE  1012 GEOLOGY, v. 14, p. 1012-1015, December 1986