Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Grenville Orogeny )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Степень орогенеза Гренвилля
Степень (оранжевые области) орогенеза Гренвилля по Толло и др. (2004) и Дараби (2004).

Горообразования Гренвилл был долгожителем мезопротерозойской горообразовательных событие , связанное с сборкой суперконтинента Родинии . Его рекорд - заметный орогенный пояс, который охватывает значительную часть североамериканского континента, от Лабрадора до Мексики , а также до Шотландии .

Гренвильская орогенная кора средне-позднего мезопротерозоя (ок. 1250–980 млн .  Лет ) встречается во всем мире, но, как правило, только события, которые произошли на южной и восточной окраинах Лаврентии , признаются под названием «Гренвилл». [1]

Эти орогенные события также известны как орогенез Кибара в Африке и горообразование Далсланда в Западной Европе .

Шкала времени [ править ]

Проблема определения времени орогенеза в Гренвилле является сегодня предметом некоторых споров. Шкала времени, обозначенная Тоби Риверсом в 2008 году, взята из хорошо сохранившейся провинции Гренвилл и представляет собой одно из самых подробных свидетельств орогенеза. [2] Эта классификация рассматривает классическое обозначение Гренвилля для охвата двух отдельных орогенных циклов; орогенез Риголет, Оттаван и Шавинг составляет Гренвильский цикл, а орогенез Эльзевира стоит сам по себе. Из-за большого размера области, затронутой событиями в Гренвилле, существует некоторая разница во времени в орогенном поясе. [1] Региональные различия ниже обсуждают местные отклонения от временной шкалы Риверса, представленной здесь.

Хронология орогенеза Гренвилля
Хронология орогенеза Гренвилля, по рекам (2002)

Возраст приблизительно определяется магматической активностью, связанной с отдельными циклами складчатости. Промежутки в возрасте циклов сжатия и изотопный анализ роговой обманки, биотита и калиевого полевого шпата позволяют предположить, что растяжение имело место, когда сжатие на мгновение прекратилось. [3] [4]

В статье Риверса 2008 года исследовано время различных периодов горообразования и реконструирована временная шкала, основанная на пространственном и временном метаморфизме присутствующих горных пород. Согласно этой новой версии временной шкалы, составленной из рек 1997 г. и Гауэра и Крога 2002 г., орогенез Эльзевира происходит с 1240 по 1220 млн лет назад, шавиниган - с 1190 по 1140 млн лет и больше не является частью цикла Гренвилля Оттаван (сейчас 1090–1020 млн лет) и риголет (все еще 1010–980 млн лет) становятся фазами, которые сгруппированы в гренвильскую орогенезу. [5]

Общая тектоника [ править ]

Реконструкция событий орогенеза продолжается, но общепринятое мнение состоит в том, что восточная и южная окраины Лаврентии были активными сходящимися окраинами до начала столкновения континентов. Этот тип субдукции (B-тип) имеет тенденцию размещать магматические дуги на краю доминирующей плиты или рядом с ним в современных зонах субдукции, и свидетельства современных (около 1300–1200 млн лет назад) островных дуг можно найти по всему орогену Гренвилля. Анды Южной Америки считается современным аналогом. [1]Примерно с. 1190–980 млн лет назад (фактическое время зависит от местности) два отдельных континентальных блока столкнулись с Лаврентией. Считается, что оба этих столкновения аналогичны столкновению, которое привело к современному росту Гималаев . [1] [6] Некоторое время считалось, что один из блоков является континентом Амазония, но теперь палеомагнитные данные доказали, что это не так. [7]

Эти периоды колющего и метаморфизм не были непрерывными, а прерванные сравнительно спокойными периодами, в течение которых AMCG ( анортозиты / мангерит / чарнокит / гранит ) плутоны внедрялись в кантри - рок . [1] Полярности субдукции (какая плита преобладает над другой) варьируется в зависимости от региона и времени. Некоторые остатки островной дуги были размещены на окраине Лаврентия, а некоторые образовались во время орогении. [8] [9] Время этих событий ограничено сквозными взаимосвязями, наблюдаемыми в полевых условиях, а также SHRIMP ( чувствительный ионный микрозонд высокого разрешения) и TIMS ( термоионизационная масс-спектрометрия ) уран-свинцовое датирование . [10]

Первым периодом тектонической активности было увеличение островной дуги в какой-то момент во время Эльзевирского орогенеза. [7] До того, как произошла аккреция островной дуги, имела место субдукция между континентальной плитой и, предположительно, океанической плитой. Вытягивание плиты и движущие силы дальнего поля, такие как выталкивание гребня, помогли сократить расстояние между островной дугой и континентом. В зависимости от угла субдукции уже происходила деформация континентальной коры и утолщение литосферы. К 1.19 млрд лет назад Эльзевирский задуговый бассейн закрывался. [3]

В районе происходило расширение с 1,18 до 1,14 млрд лет назад. [3] Из-за охлаждения литосферы, также известного как термическое проседание, или из-за активности сжатия в этой области, которая снова активировала некоторые разломы растяжения. Расширение отмечено изотопным возрастом ранее упомянутых пород. Кроме того, происходит образование осадочных бассейнов, что означает, что окраина была достаточно спокойной, чтобы могли накапливаться отложения. Однако в некоторых областях от 1,16 до 1,13 млрд лет назад, совпадающих с расширением, есть свидетельства того, что надвиг и внедрение террейнов все еще происходили. [3]

Согласно одной модели продвижение на запад происходило с 1,12 до 1,09 млрд лет назад, а затем расширение было основной тектонической активностью до 1,05 млрд лет [3]. Именно в этот момент был эксгумирован Центральный гранулитовый террейн и возник незначительный магматизм. [7]

Точная причина перехода от сжатия к растяжению неизвестна, но может быть результатом гравитационного коллапса, расслоения мантии, образования плюма под суперконтинентом, изменений в драйверах дальнего поля при распределении напряжения или любой комбинации причин от того, что наша планета динамична. [7] История циклического сжатия и расширения этой области аналогична циклу Вильсона . В этой области мира цикл Вильсона будет создавать бассейн протоатлантического океана ( океан Япета ).

Общая литология [ править ]

Сегодня ороген Гренвилля отмечен окаймляющими северо-западом складчато-надвиговыми поясами и метаморфическими режимами высокого давления, а также характерным магматизмом свиты AMCG. Метаморфизм обычно связан с фациями амфиболитов и гранулитов , то есть при изменении температуры и давления от средних до высоких. Эклогитизированные метагаббро ( ультраосновные метаморфические породы очень высокого давления ) встречаются в некоторых местах и, вероятно, представляют собой области наиболее глубокого захоронения и / или наиболее интенсивного столкновения. [11] По всему орогену эти последовательности метаморфических пород высокого давления прорезаны интрузивными плутонами свиты AMCG, которые обычно интерпретируются как син- или посттектонические. Плутонизм AMCG обычно связан састеносферный апвеллинг под истонченной литосферой . [1] [12] Это основано на теории о том, что плутонизм AMCG вызван скоплением оливинового толеитового базальта в основании континентальной коры во время тектонического растяжения. [3] Литосфера может быть истончена конвективно или расслоением , при котором нижняя часть литосферы отделяется. Обе модели были предложены для орогенеза Гренвилля. [3]

Гренвильский орогенез можно разделить на три раздела в зависимости от структуры, литологии и термохронологии. Все три участка, соответственно называемые гнейсовым поясом, метаосадочным поясом и гранулитовым террейном, разделены зонами сдвига. [4] [7]

Гнейсовый пояс сложен кислыми гнейсами и амфиболитами, которые подверглись метаморфизму в фации верхних амфиболитов до гранулитовой фации. Толчок в этой секции был небольшим углом, но он мог увеличиваться и вращаться по мере продолжения и развития. Сдвиг в этой области называется пластичным сдвигом, что означает, что материал охлаждается и становится твердым, но все еще ведет себя вязко или пластично.

Возраст этого пояса составляет примерно 1,8–1,18 млрд лет. Считается, что региональный метаморфизм деформировал эту область примерно на 1,4 млрд лет, а метаморфический надвиг - примерно на 1,16–1,12 млрд лет [4] [7].

В метаосадочном поясе преобладают осадочные и вулканические породы, подвергшиеся метаморфизму от зеленосланцевой до гранулитовой фации. Подразделения этого пояса включают области Бэнкрофт, Эльзевир, озеро Шарбот, области Фронтенак и Адирондакскую низменность. Известно, что в этом поясе магматизм произошел между 1.42 и 1.04 млрд лет в зависимости от местоположения. Считается, что, как и в случае с поясом Гнейса, метаморфизм произошел примерно в 1,16 млрд лет [4] [7].

Гранулитовый террейн сложен метагнейсами, включая массивы анортозита. Анортозиты образуются плутонами и состоят в основном из плагиоклаза. В эту категорию входят скалы провинции Гренвилл в Канаде. Самый древний магматизм, известный в этой области, датируется примерно 1,32 млрд лет назад. Метаморфизм гранулитовой фации начался около 1,15 млрд лет и продолжался около 150 млн лет после начала, однако непрерывность метаморфизма не может быть определена. [4] [7]

Региональные варианты [ править ]

Смотрите также: Sveconorwegian orogeny
Предлагаемая реконструкция Родинии на 750 млн лет с орогенными поясами возрастом 1,1 млрд лет, выделенными зеленым цветом. [13] Красными точками отмечены граниты А-типа 1,3–1,5 млрд лет .

Важно отделить локальную тектоническую историю орогенного пояса от крупномасштабной, чтобы понять орогенез. С этой целью ороген Гренвилля обычно разбивается на четыре участка: южная часть в Техасе и Мексике, Аппалачи , Адирондак и хорошо изученная провинция Гренвилл в Канаде. Часть орогена можно найти в Шотландии, но из-за близости Шотландии к провинции Гренвилл до открытия океана Япетус (современный Атлантический океан), у них в основном одна и та же история. [1] [14]

Техас и Мексика [ править ]

Техас и Мексика представляют собой южную окраину Лаврентии и, вероятно, столкнулись с другим континентом, чем тот, который был вовлечен в восточное столкновение. [6] Сапотеканский орогенез Мексики является ровесником более поздних стадий орогенеза Гренвилля, и они обычно считаются одним и тем же. [15] Мезопротерозойские магматические протолиты (метаморфизованные до гранулитовой фации во время складчатости) в Мексике делятся на две возрастные группы; c. 1235–1115 млн лет и ок. 1035–1010 млн лет. Породы первой группы несут геохимические признаки, свидетельствующие о островной дуге и задуговом бассейне.происхождение. Последняя группа представляет собой магматизм AMCG. Эти породы AMCG несколько аномальны по всему орогену Гренвилля, нет никаких известных орогенных событий, которые непосредственно предшествовали бы их внедрению. [15] Предполагается, что режим субдукции под Лаврентийской окраиной (в настоящее время в Техасе, к северу от аккрецированного мексиканского террейна ) закончился около 1230 млн лет назад, и что полярность субдукции изменилась на противоположную, чтобы перенести сталкивающийся континент на север после поднятия Ллано, которое записывает историю Гренвилля в Техасе, не имеет никаких свидетельств дугового магматизма после этого времени. [9]

Аппалачи [ править ]

В Аппалачах содержат небольшие, изолированные экспозиции орогена Grenville. Самый крупный из них, Long Range Inlier, включает в себя Длинные горы Ньюфаундленда. Другие обнажения включают массивы Шенандоа и Френч Брод , которые составляют провинцию Блю-Ридж в Вирджинии. Породы Голубого хребта состоят из различных гнейсов верхней амфиболитовой и гранулитовой фаций, прорванных чарнокитами и гранитоидными породами. Эти магматические породы были прорваны в трех интервалах: c. 1160–1140 млн лет, ок. 1112 млн лет назад и ок. 1080-1050 Ма, и массивны слабо расслаивается в текстуре. [1]

Адирондак [ править ]

Этот регион состоит из массивного купола протерозойской породы на границе Нью-Йорка и Канады. И Эльзевирский (ок. 1250–1190 млн. Лет), и Оттавский (ок. 1080–1020 млн. Лет) орогенные импульсы зарегистрированы в Адирондаке , давая метаморфические породы высокого содержания. Зона сдвига с высокой деформацией, простирающаяся на северо-запад, разделяет купол на Высокогорье на юго-востоке и Низины на северо-запад. Считается [7] [16], что зона сдвига (Карфаген-Колтон) была транспрессионной границей во времена Оттавана, когда Высокогорье надвигалось на Низины. [1]

Провинция Гренвилл [ править ]

Основная статья: Провинция Гренвилл

Провинция Гренвилл названа в честь деревни Гренвилл в Квебеке и составляет самую молодую часть Канадского щита . Поскольку этот район не подвергался никакому региональному метаморфическому наложению со времен орогенеза, он считается идеальным районом для изучения тектоники гренвильского и до-гренвильского возраста. Следовательно, большая часть того, что известно об орогенезе и его процессах, получена из провинции Гренвилл. [1]

См. Также [ править ]

  • Горы Адирондак в штате Нью-Йорк
  • Горы Голубой хребет в Аппалачах
  • Лаврентийские горы в Квебеке
  • Подъем Ллано в Центральном Техасе
  • Суперконтинентальный цикл

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j Толло, Ричард П .; Луиза Корриво; Джеймс Маклелланд; Мервин Дж. Бартоломью (2004). «Протерозойская тектоническая эволюция орогена Гренвилля в Северной Америке: введение». В Толло, Ричард П .; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и другие. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция Гренвильского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. 197 . : Боулдер, Колорадо, стр. 1–18. ISBN 978-0-8137-1197-3.
  2. ^ Риверс, Т .; и другие. (2002). «Пояс высокого давления в провинции Гренвилл: архитектура, время и эксгумация». Канадский журнал наук о Земле . 39 (5): 867–893. Bibcode : 2002CaJES..39..867R . DOI : 10.1139 / e02-025 .
  3. ^ a b c d e f g Corrigan, D .; Ханмер, С. (1997). «Анортозиты и родственные гранитоиды в орогене Гренвилля: продукт конвективного истончения литосферы?». Геология . 25 : 61–64. Bibcode : 1997Geo .... 25 ... 61C . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1997) 025 <0061: AARGIT> 2.3.CO; 2 .
  4. ^ a b c d e DeWolf, C .; Мезгер, К. (1994). «Свинцовый изотопный анализ выщелоченных полевых шпатов: ограничения на раннюю историю земной коры Гренвильского орогена» (PDF) . Geochimica et Cosmochimica Acta . 58 (24): 5537–5550. Bibcode : 1994GeCoA..58.5537D . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (94) 90248-8 . ЛВП : 2027,42 / 31183 .
  5. ^ Риверс, Т .; и другие. (2008). «Сборка и сохранение нижней, средней и верхней орогенной коры в провинции Гренвилл - последствия для эволюции крупных горячих долгоживущих орогенов». Докембрийские исследования . 167 (3–4): 237–259. Bibcode : 2008PreR..167..237R . DOI : 10.1016 / j.precamres.2008.08.005 .
  6. ^ a b Мошер, Шарон ; Эйприл М. Хох; Джостин А. Зумбро; Джозеф Ф. Риз (2004). «Тектоническая эволюция восточного поднятия Ллано в центральном Техасе: запись гренвильского орогенеза вдоль южной окраины Лаврентия». В Толло, Ричард П .; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и другие. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция Гренвильского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. 197 . : Боулдер, Колорадо, стр. 783–798. ISBN 978-0-8137-1197-3.
  7. ^ a b c d e f g h i Маргарет М. Стрипи, Каролина Литгоу-Бертеллони, Бен А. ван дер Плюйм, Эрик Дж. Эссен и Джерри Ф. Маглафлин (2004). «Эксгумация коллизионного орогена: перспектива из североамериканской провинции Гренвилл». В Толло, Ричард П .; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и другие. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция орогена Гренвилля в Северной Америке (PDF) . Мемуары Геологического общества Америки. 197 . : Boulder, CO., Стр. 391–410. ISBN  978-0-8137-1197-3.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  8. ^ Корриво, Луиза (1990). «Протерозойская субдукция и террейновое слияние в юго-западной провинции Гренвилл, Канада: свидетельства от ультракалиевого до шошонитового плутонизма». Геология . 14 (7): 614–617. Bibcode : 1990Geo .... 18..614C . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1990) 018 <0614: PSATAI> 2.3.CO; 2 .
  9. ^ a b Mosher, S .; и другие. (2008). «Мезопротерозойская тектоника плит: коллизионная модель для орогенного пояса возраста Гренвилля в поднятии Ллано, центральный Техас». Геология . 36 : 55–58. Bibcode : 2008Geo .... 36 ... 55M . DOI : 10.1130 / G24049A.1 .
  10. ^ Толло, Ричард П .; Джон Н. Алейников; Элизабет А. Бордуас; Пол С. Хакли; К. Марк Фаннинг (2004). «Петрологическая и геохронологическая эволюция орогена Гренвилля, северная провинция Блю-Ридж, Вирджиния». В Толло, Ричард П .; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и другие. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция Гренвильского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. 197 . : Боулдер, Колорадо, стр. 647–677. ISBN 978-0-8137-1197-3.
  11. ^ Индарес, Афродита; Риверс, Тоби (февраль 1995 г.). «Текстуры, метаморфические реакции и термобарометрия эклогитизированных метагаббро: пример протерозоя». Европейский журнал минералогии . 7 (1): 43–56. Bibcode : 1995EJMin ... 7 ... 43I . DOI : 10.1127 / EJM / 7/1/0043 . ISSN 0935-1221 . 
  12. ^ Emslie РФ (1978). «Анортозитовые массивы, граниты рапакиви и позднепротерозойский рифтогенез Северной Америки». Докембрийские исследования . 7 : 61–98. Bibcode : 1978PreR .... 7 ... 61E . DOI : 10.1016 / 0301-9268 (78) 90005-0 .
  13. ^ «Исследовательский документ предполагает, что Восточная Антарктида и Северная Америка когда-то были связаны» . Солнце Антарктики . Антарктическая программа США. 26 августа 2011 . Проверено 15 ноября 2012 года .
  14. ^ Дараби, MH; Пайпер, JDA (2004). «Палеомагнетизм (поздний мезопротерозой) группы Stoer, северо-запад Шотландии: последствия для диагенеза, возраста и связи с гренвильским орогенезом». Геологический журнал . 141 : 15–39. Bibcode : 2004GeoM..141 ... 15D . DOI : 10.1017 / S0016756803008148 .
  15. ^ a b Кэмерон, Кеннет Л .; Роберт Лопес; Фернандо Ортега-Гутьеррес; Луиджи А. Солари; Дж. Дункан Кеппи; Карлос Шульце (2004). «Геохронология U-Pb и изотопный состав Pb выщелоченных полевых шпатов: ограничения на происхождение и эволюцию горных пород Гренвилля из восточной и южной Мексики». В Толло, Ричард П .; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и другие. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция Гренвильского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. 197 . : Boulder, CO., Стр. 755–769. ISBN 978-0-8137-1197-3.
  16. ^ Джонсон, Эрик Л .; Эрик Т. Герген; Бенджамин Л. Фручи (2004). Толло, Ричард П .; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и другие. (ред.). «Правые боковые косые сдвиги с последующим орогенным коллапсом после Оттавы (1050–1020 млн лет назад) вдоль зоны сдвига Карфаген-Колтон: данные по телу метагаббро Дана Хилл, горы Адирондак, Нью-Йорк». Протерозойская тектоническая эволюция Гренвильского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. Боулдер, Колорадо 197 : 357–378. ISBN 978-0-8137-1197-3.

Внешние ссылки [ править ]

  • Гренвилл
  • «Перспективные металлогенические установки провинции Гренвилл» . Геологическая служба Канады. Архивировано из оригинала на 2010-04-20 . Проверено 5 сентября 2010 .
  • Строение земной коры Гренвильского фронта.
  • Синтаксис гималайского типа в орогене Гренвилля
  • Тектоническая эволюция южного Лаврентийского Гренвильского орогена
  • ПЕРВЫЙ СУПЕРКОНТИНЕНТ
  • Метаморфизм гренвильского орогенеза