Nevadan горообразование происходило вдоль западной окраины Северной Америки в средних юры до раннего мелового времени , которое составляет приблизительно от 155 млн до 145 млн. [1] На протяжении всего этого горообразования происходили по крайней мере два различных типа орогенных процессов. На ранних стадиях горообразования «Анды типа» континентальная магматическая дуга разработана в связи с субдукцией из океанической плиты Farallon под Североамериканской плитой. [2] На последних стадиях орогенеза, напротив, наблюдалось срастание нескольких океанических дуговых террейнов на западной окраине Северной Америки.в аккреционном орогене «кордильерского типа». [2] Деформация, связанная с аккрецией этих террейнов вулканической дуги, в основном ограничивается западными регионами образовавшихся горных хребтов ( горный хребет Кламат и Сьерра-Невада ) и отсутствует в восточных регионах. [3] Кроме того, деформации, испытываемые в этих горных хребтах, в основном связаны с орогенезом Невадана, а не с другими внешними событиями, такими как более поздние орогении Севьера и Ларамида. [4] Отмечено, что горы Кламат и Сьерра-Невада имеют сходную стратиграфию, что указывает на то, что они оба были сформированы орогенезом Невадана. [5] [6] По сравнению с другими орогенными событиями, кажется, что Неваданский орогенез произошел довольно быстро, всего за 10 миллионов лет по сравнению с сотнями миллионов лет для других орогений по всему миру (например, Транс-Гудзонская орогенез ) . [7]
Порядок событий
Неваданский орогенез начался с образования континентальной вулканической дуги из-за погружения на восток плиты Фараллон под Североамериканскую плиту. [1] Продолжающаяся субдукция океанической коры перенесла множество террейнов океанической дуги на западную окраину Северной Америки, где они аккрецировались на окраине континента. [1] Во время аккреции дуговых террейнов на Северную Америку, отложения и материал земной коры между Северной Америкой и наступающим дуговым террейном были надвинуты на континент, образуя последовательности офиолитов , которые сохранились как в горах Кламат, так и в Сьерра-Неваде. Эти горные хребты расположены в северной Калифорнии, южном Орегоне и центральной Калифорнии соответственно. [5] Наращивание дуговых террейнов привело к образованию трех различных поясов в Сьерра-Неваде: Западного пояса, Центрального пояса и Восточного пояса. [1] Горы Кламат несколько сложнее по своей общей структуре, чем Сьерра-Невада. [5]
Сьерра-Невада
Западный пояс
Породы Западного пояса состоят преимущественно из осадочных пород, включая грейвакки и аргиллиты, подвергшиеся деформации. [1] В южной части Западного пояса породы претерпели складчатость как основной тип деформации. [1] Западный пояс обычно отделен от Центрального пояса зоной разлома Мелонес, которая также различает метаморфические породы Западного и Центрального поясов Сьерра-Невады. [1] Породы Западного пояса интерпретируются как часть террейна Слейт-Крик, который образовался на западной окраине Северной Америки примерно 150 млн лет назад. [8] Возраст этих пород была датированных с помощью калий-аргонового знакомства (K-Ar). [8] В западных предгорьях Сьерра-Невады есть многочисленные дайки , прорвавшие породы, возраст которых составляет 148–155 млн лет. [9] Предполагается, что эти дайки образовались, когда Североамериканская плита претерпела изменение направления движения, так что субдукция больше не происходила в северо-восточном направлении, а в юго-восточном направлении. [9] сдвиг чувство вдоль дамб является левосторонним сдвигом смысла , который указует на юго - востоке позже субдукцию океанической плиты. [9]
Центральный пояс
Центральный пояс Сьерра-Невады состоит из пород террейна реки Туолумн, которые были аккрецированы на западной окраине Северной Америки в более раннее время (> 150 млн лет), чем породы террейна Слейт-Крик. В целом, в Центральном поясе есть две разные зоны, это комплекс зеленых сланцев Калаверас и комплекс Шу Флай . [2] Калаверас-зеленосланцевый комплекс расположен в западной половине Центрального пояса и в основном состоит из пород вулканической дуги, а также небольшого количества кремня и аргиллита. [2] Комплекс Shoo Fly находится к востоку от комплекса зеленых сланцев Калаверас и состоит из кварцевого песчаника с небольшим количеством известняка и филлита. [2] K-Ar датирование террейна реки Туолумне показывает, что его возраст составляет 190–170 млн лет. [8] В это время должно было произойти значительное количество складчатых и надвиговых разломов вблизи зоны столкновения как для террейна реки Туолумне, так и для существующего террейна Северной Сьерра. [1] [8] Однако большая часть деформации, которая могла возникнуть при столкновении, была ограничена террейном реки Туолумне, поскольку минимальная деформация наблюдается в Восточном поясе. [10]
Восточный пояс
Восточный пояс Сьерра-Невады состоит из Северного Сьерра-Террейна. [8] [1] Террейн Северной Сьерра образовался в результате вулканизма на западном краю Северной Америки из-за субдукции океанической плиты, что в конечном итоге привело к аккреции террейнов реки Туолумн и Слейт-Крик в Северной Америке. [8] Это аналогично «андскому» стилю орогенеза, когда погружение океанической плиты примерно на 110 км ниже поверхности Земли приводит к плавлению нисходящей плиты и конвектирующей астеносфере. [11] Этому таянию может способствовать присутствие воды в так называемом плавлении флюса . [11] Затем расплав плиты поднимается вверх через астеносферу и кору, создавая большие батолиты и вулканизм. Хотя деформации в западных и центральных регионах Сьерра-Невады широко распространены, деформации от Неваданской орогении в Восточном поясе несколько ограничены. [10] Было определено, что деформация была минимальной в Восточном поясе, глядя на дайки, которые вторглись в породы, которые оказались в основном недеформированными. [10] Эти в основном недеформированные дайки были датированы с использованием метода K-Ar и были определены как имеющие возраст от 169 до 209 млн лет, что означает, что они были размещены задолго до того, как могла произойти какая-либо деформация, связанная с неваданским орогенезом. [10] Поскольку возраст этих даек старше деформации Неваданской орогении, очевидно, что большая часть деформации имела место в направлении западной стороны Сьерра-Невады, а не в восточных регионах. [10]
Кламат горы
Горы Кламат рассказывают историю, аналогичную Сьерра-Неваде, в том смысле, что они являются продуктом множества различных процессов аккреции на террейнах островной дуги. Предлагаемая в настоящее время модель образования гор Кламат включает несколько этапов. Первым этапом формирования гор Кламат был дуговый магматизм на западном побережье Северной Америки, который привел к образованию Западного террейна Хейфорк. [12] После того, как Западный террейн Хейфорк сформировался (и впоследствии перестал формироваться), в регион вторглись основные дайки, которые приписывались некоторой форме растяжения примерно 160 млн лет назад. [12] После того, как расширение прекратилось в области, сжатие началось снова, что привело к закрытию очень маленького бассейна задней дуги , образованного расширением и аккреции офиолитовых последовательностей, наблюдаемых в горах Кламат со времен неваданской орогении (офиолит Жозефины, 155 млн лет назад). ). [12] Продолжающееся сближение в районе гор Кламат в конечном итоге привело бы к закладке дамб и силлов внутри офиолита Жозефины примерно 153 млн лет назад. [12] Самой молодой из аккреционной толщи офиолитов в горах Кламат, по-видимому, является офойлит Жозефины, возраст которого составляет примерно 155–150 млн лет с использованием как аргона-аргона (Ar-Ar), так и свинцово-уранового (Pb- U) методы. [13] Вместо того, чтобы быть брошенным на вершину Северной Америки, офиолит Жозефины образовался в результате другого процесса, который включал проталкивание под Северную Америку, а затем, в конечном итоге, эксгумацию на поверхности. [13] В горах Кламат также было замечено, что есть два других массива горных пород, образовавшихся во время Неваданского орогенеза, слюдяные сланцы Абрамса и лосося формации Стюарт Форк. [3] Используя калий-аргоновый (K-Ar) метод изотопного датирования филлита, был определен возраст метаморфизма в формации Стюарт-Форк около 148 млн лет. [3] Метаморфизм, связанный с филлитом в формации Стюарт-Форк, происходит от более старых слюдяных сланцев Абрамс и Лосось, надвинутых на вершину скал Стюарт-Форк в конце Неваданского орогенеза. [3]
Сроки событий в горах Сьерра-Невада и Кламат
Сьерра-Невада и горы Кламат были результатом континентальной магматической дуги, а затем аккреции океанической дуги во время Неваданского орогенеза между 155-145 млн лет назад. [12] [2] [1] Примерно в то же время, когда формировался Восточный пояс Сьерра-Невады, строился Западный террейн Хейфорк в горах Кламат. [8] [12] По мере развития Невадского орогенеза террейн реки Туолумн прирастал к Сьерра-Неваде примерно в то же время, что и образование офиолита Жозефины в горах Кламат (150-155 млн лет назад). [12] [2] На последних стадиях орогенеза осадочные породы Западного пояса были приросли к Сьерра-Неваде, в то время как слюдяные сланцы Абрамса и Лосося были надвинуты на вершину формации Стюарт-Форк в горах Кламат. [8] [3]
Рекомендации
- ^ a b c d e f g h i j Швейкерт, Ричард; Боган, Николас Л .; Гирти, Гэри Х .; Хэнсон, Ричард Э .; Мергериан, Чарльз (1984). «Время и структурное выражение неваданского орогенеза, Сьерра-Невада, Калифорния». Бюллетень Геологического общества Америки . 95 (8): 967–979. DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1984) 95 <967: taseot> 2.0.co; 2 .
- ^ Б с д е е г Тобиш, Отмар; Патерсон, Скотт Р .; Лонгиару, Самуэль; Бхаттачарья, Тапас (1987). «Степень орогенеза Невадана, центральная Сьерра-Невада, Калифорния». Геология . 15 (2): 132–135. DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1987) 15 <132: eotnoc> 2.0.co; 2 .
- ^ а б в г д Ланфера, Марвин; Ирвин, Уильям П .; Хотц, Престон Э. (1968). «Изотопный возраст орогении Невадана и более древние плутонические и метаморфические события в горах Кламат, Калифорния». Бюллетень Геологического общества Америки . 79 (8): 1027–1052. DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1968) 79 [1027: iaotno] 2.0.co; 2 .
- ^ Хакер, Брэдли; Донато, Мэри М .; Barnes, Calvin G .; Маквильямс, Миссури; Эрнст, WG (1995). «Временные рамки орогенеза: юрское строительство гор Кламат». Тектоника . 14 (3): 677–703. Bibcode : 1995Tecto..14..677H . DOI : 10.1029 / 94tc02454 .
- ^ а б в Ингерсолл, Раймонд; Швейкерт, Ричард А. (1986). «Плита-тектоническая модель для позднеюрского офиолита генезиса, неваданского орогенеза и зарождения передней дуги, Северная Калифорния». Тектоника . 5 (6): 901–912. Bibcode : 1986Tecto ... 5..901I . DOI : 10.1029 / tc005i006p00901 .
- ^ Ernst, WG; Готтлиб, Эрик С .; Barnes, Calvin G; Хуриган, Джереми К. (2016). «Возраст циркона U-Pb и петрологическая эволюция гранитного плутона English Peak: рост юрской коры в северо-западной Калифорнии» . Геосфера . 12 (5): 1422–1436. Bibcode : 2016Geosp..12.1422E . DOI : 10,1130 / ges01340.1 .
- ^ Хоффман, Пол Ф. (1988). "Соединенные плиты Америки, рождение кратона: сборка раннего протерозоя и рост Лаврентии". Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 16 : 543–603. DOI : 10.1146 / annurev.earth.16.1.543 .
- ^ Б с д е е г ч Эдельман, Стивен Х. (1991). «Взаимосвязь между кинематикой столкновения дуги и континента и кинематикой надвигов, складок, зон сдвига и слоистости в орогенезе Невадана, северная Сьерра-Невада, Калифорния». Тектонофизика . 191 (3–4): 223–236. Bibcode : 1991Tectp.191..223E . DOI : 10.1016 / 0040-1951 (91) 90058-Z .
- ^ а б в Вольф, Майкл Б .; Салиби, Джейсон Б. (1992). «Юрские кордильерские дайковые зоны роя-сдвига: последствия для орогенеза Невадана и движения североамериканских плит». Геология . 20 (8): 745–748. DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1992) 020 <0745: jcdssz> 2.3.co; 2 .
- ^ а б в г д Renne, Paul R .; Туррин, Брент Д. (1987). «Ограничения по времени деформации в хребте Бентон, юго-восточная Калифорния, и последствия для орогенеза Невадана». Геология . 15 (11): 1031–1034. DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1987) 15 <1031: cotodi> 2.0.co; 2 .
- ^ а б Rolland, Y; Bosch, D; Гильо, S; Де Сигойер, Дж; Martinod, J; Agard, P; Ямато, П. (2016). «Субдукция и орогенез: Введение в специальный том» (PDF) . Журнал геодинамики . 96 : 1–5. Bibcode : 2016JGeo ... 96 .... 1R . DOI : 10.1016 / j.jog.2016.03.006 .
- ^ Б с д е е г Харпер, Грегори Д.; Райт, Джеймс Э. (1984). «Средне-позднеюрская тектоническая эволюция гор Кламат, Калифорния-Орегон». Тектоника . 3 (7): 759–772. Bibcode : 1984Tecto ... 3..759H . DOI : 10.1029 / tc003i007p00759 .
- ^ а б Харпер, Грегори Д.; Салиби, Джейсон Б.; Хейцлер, Мэтью (1994). «Формирование и внедрение офиолита Жозефины и неваданской орогении в горах Кламат, Калифорния-Орегон: циркон U / Pb и геохронология 40Ar / 39Ar» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 99 (B3): 4293–4221. Bibcode : 1994JGR .... 99.4293H . DOI : 10.1029 / 93jb02061 .