Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Рио-Гранде Рифт )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Карта местности, показывающая рифт Рио-Гранде, простирающийся от южного Колорадо до Чиуауа, Мексика. Рио - Гранде следует этому разлому на протяжении большей части своего курса.

Рифт Рио - Гранде континентальный северо-простирания рифтовой зоны. Он отделяет плато Колорадо на западе от внутренней части Североамериканского кратона на востоке. [1] Разлом простирается от центрального Колорадо на севере до штата Чиуауа , Мексика , на юге. [2] Рифтовая зона состоит из четырех бассейнов, средняя ширина которых составляет 50 километров. [1] Разлом можно наблюдать в национальном лесу Рио-Гранде , национальном парке Уайт-Сэндс , национальном лесу Санта-Фе иНациональный заповедник Сибола и другие места.

Рифт Рио-Гранде долгое время был важным местом для людей, потому что он обеспечивает путь с севера на юг, который следует через крупную реку. Рио - Гранде следует ход разлом из южного Колорадо в Эль - Пасо, где она поворачивает на юго - восток и течет в сторону Мексиканского залива . Важные города, в том числе Альбукерке , Санта-Фе , Таос , Эспаньола , Лас-Крусес , Эль-Пасо и Сьюдад-Хуарес , находятся внутри разлома.

Геология [ править ]

Рифт Рио-Гранде представляет собой самое восточное проявление широкого распространения в западной части США за последние 35 миллионов лет. Рифт состоит из трех основных бассейнов и множества бассейнов меньшего размера, менее 100 км 2 . Три основных бассейна (от самого северного до самого южного) - это бассейны Сан-Луис, Эспаньола и Альбукерке . Далее к югу рифт определяется сетью меньших, менее топографически чередующихся бассейнов и хребтов. Различие между этими меньшими бассейнами и бассейнами провинции Бассейн и Диапазон стирается в северной Мексике . [3] [4]

Размер бассейна обычно уменьшается к северу в рифте, хотя Эспаньола охватывает примерно 120 км с севера на юг и 40 км с востока на запад, а Сан-Луис составляет примерно 120 на 80 км. Эти бассейны могут содержать более мелкие единицы, такие как бассейн Аламоса в пределах Сан-Луиса, который ограничен горами Сан-Хуан и Тусас на западе и горами Сангре-де-Кристо на востоке. [5] Бассейн Альбукерке является крупнейшим из трех бассейнов, его протяженность в самых широких точках составляет 160 км с севера на юг и 86 км с востока на запад. Это самый старый из трех крупных бассейнов, он содержит 7350 м палеогеновых обломочных отложений, отложившихся на докембрийском периоде.подвал. Самый южный бассейн Альбукерке содержит дорифтовые вулканические отложения , в то время как центральная и северная части содержат вулканические образования, извергавшиеся во время рифтогенеза. [3]

Обобщенный разрез бассейна Альбукерке
Обобщенный разрез бассейна Альбукерке с востока на запад. Обратите внимание на геометрию полуграбена , палеозойские и мезозойские отложения, существовавшие до рифта, и большое (до 28%) растяжение. [3]
Обобщенный разрез бассейна Сан-Луис с востока на запад. Находясь дальше на север, этот бассейн претерпел меньшее расширение (до 12%). [1] Также отметьте отсутствие дорифтовых отложений и более тонкий профиль. [5]

В поперечном сечении геометрия бассейнов внутри рифта представляет собой асимметричные полуграбены с основными границами разломов с одной стороны и нисходящим шарниром с другой. На какой стороне впадины основной разлом или шарнир чередуется вдоль разлома. Чередование этих полуграбенов происходит вдоль разломов переноса, которые тянутся через рифт, чтобы соединить основные разломы, ограничивающие бассейн, и возникают между бассейнами или, местами, внутри бассейнов. Докембрийский фундамент резко меняет рельеф в этой области: от 8700 м ниже уровня моря на дне бассейна Альбукерке до 3300 м над уровнем моря в близлежащих горах Сандиа., которая примыкает к бассейну Альбукерке с востока. Фланговые горы, как правило, выше на восточной стороне разлома (хотя часть этого рельефа может быть ларамидского происхождения). [1] Толщина коры увеличивается к северу под рифтом, где она может быть на 5 км толще, чем на юге. Толщина земной коры под рифтом составляет в среднем 30–35 км, что на 10–15 км меньше, чем плато Колорадо на западе и Великие равнины на востоке. [6]

Разлом Канонес на юго-восточной окраине плато Колорадо, недалеко от Абикиу, Нью-Мексико

Формирование рифта началось со значительной деформации и разломов с многокилометровыми выносами, начавшимися около 35 млн лет назад. [7] Самым масштабным проявлением рифтогенеза является механизм чистого сдвига, при котором обе стороны рифта расходятся равномерно и медленно, при этом нижняя кора и верхняя мантия ( литосфера ) растягиваются, как ириски . [8] [9] [10] Это расширение связано с очень низкими сейсмическими скоростями в верхней мантии на глубине примерно 400 км, связанными с относительно горячей мантией и низкими степенями частичного плавления. [11] Это вторжение астеносферы в литосферу.и континентальная кора, как полагают, ответственна почти за весь вулканизм, связанный с рифтом Рио-Гранде.

Осадочное заполнение бассейнов состоит в основном из конусов выноса и основных вулканических потоков. Наиболее щелочные лавы извергались за пределами разлома. [12] Отложения, которые были отложены во время рифтогенеза, обычно известны как группа Санта-Фе . В эту группу входят песчаники , конгломераты и вулканиты. Эоловые отложения также присутствуют в некоторых бассейнах. [1] [2]

Рифт Рио-Гранде пересекается на севере Нью-Мексико линеаментом Джемеса, простирающимся с северо-востока на юго- запад, который простирается до Аризоны . Линеамент определяется выровненными вулканическими полями и несколькими кальдерами в этом районе, включая национальный заповедник Валлес Кальдера в горах Джемез . Джемез Линеаментный , как полагают, является водная зона субдукции рубца, отделяя докембрийский подстилающей горной породы в Yavapai - Mazatzal переходной зоны из провинции Mazaztl правильной. [13] [14] Также на плато Колорадо, но дальше на север, находится вулканическое поле Сан-Хуан вГоры Сан-Хуан в Колорадо.

Самые молодые извержения в районе разлома происходят в Долине Огней , Нью-Мексико, и им примерно 5400 лет. [15] [16] В районе Сокорро, штат Нью-Мексико , в районе центрального разлома на глубине 19 км находится надувное тело магмы, похожее на силло, в средней части земной коры, что является причиной аномально высокой землетрясения в окрестностях, включая крупнейший рифт. -ассоциированные землетрясения в исторические времена (два события с магнитудой примерно 5,8) в июле и ноябре 1906. [17] [18] [19] Геодезические измерения с Земли и из космоса указывают на продолжающееся поднятие поверхности над магматическим телом Сокорро [20] примерно на 2 мм / год. [21]

  • Обобщенный разрез рифта Рио-Гранде, показывающий структуру литосферы и астеносферы . Обратите внимание на линзы магмы и вулканиты, вызванные подъемом астеносферы в кору и истончением литосферы [12].

  • Глубинное сейсмическое изображение рифта Рио-Гранде, составленное из сейсмического разреза, показанного на предыдущем рисунке, демонстрирующее предполагаемый мантийный поток и отображенную топографию коры-мантии ( Мохо ) (по Wilson et al.) (2005). [8] \

  • Краткая временная шкала, показывающая расширение и вулканизм в рифтовой зоне Рио-Гранде. За концом ларамидского орогенеза последовал вулканизм, а затем расширение. Обнаружены также изменения химического состава лавы в результате изменений в источниках магмы. [22]

Геологическая история [ править ]

Тектоническая эволюция рифта Рио-Гранде довольно сложна. Фундаментальное изменение западной окраины Северо-Американской плиты от субдукционной к трансформной границе произошло в кайнозойское время. Пластины Farallon продолжали субдуцированной под западной части Северной Америки , по крайней мере , 100 миллионов лет , в течение позднего мезозоя и раннего кайнозоя времени. Деформации сжатия и транспрессии, вызванные ларамидным орогенезом, продолжались примерно до 40  млн лет назад в Нью-Мексико. [23] [24] [25]Эта деформация могла быть результатом соединения между погружающейся плитой Фараллон и вышележащей Североамериканской плитой . Утолщение коры произошло за счет сжатия ларамида. После Ларамидского орогенеза и до 20 млн лет назад на юго-западе Соединенных Штатов имел место основной период вулканической активности. Инъекция горячих магм ослабила литосферу и позволила в дальнейшем расширить регион. [26]

Сейсмический профиль эксперимента по исследованию сейсмического разреза рифта Рио-Гранде (RISTRA), пересекающего рифтовую систему, с указанием протяженного кайнозойского рельефа рифта и южных тектонических провинций Большого бассейна.

Кайнозойское расширение началось около 30 миллионов лет назад (млн лет назад). Наблюдаются две фазы расширения: поздний олигоцен и средний миоцен . [27] Первый период расширения породил широкие неглубокие бассейны, ограниченные пологими разломами. Во время этого эпизода корка могла быть расширена на 50%. Широко распространенный магматизм в середине кайнозоя предполагает, что литосфера была горячей, а переход от хрупкого к пластичному состоянию был относительно неглубоким. [26] Есть свидетельства того, что второй период расширения начался раньше в центральном и северном рифте Рио-Гранде, чем на юге. [1]Третий период расширения мог начаться в раннем плиоцене . [28]

Было высказано предположение, что плато Колорадо действует как полунезависимая микроплита [29], и одним из способов объяснения создания рифта Рио-Гранде является простое вращение плато Колорадо на 1-1,5 градуса по часовой стрелке относительно поверхности. Североамериканский кратон. [1] Другие объяснения, которые были предложены, заключаются в том, что расширение вызывается мантийными силами, такими как крупномасштабный апвеллинг мантии [30] или мелкомасштабная мантийная конвекция на краю стабильного кратона; [31] коллапс чрезмерно утолщенной континентальной коры; [32] инициирование трансформного разлома вдоль западной окраины Северо-Американской плиты; [33]или отрыв фрагмента плиты Фараллон под регионом Рио-Гранде, который усилил астеносферный апвеллинг в окне плиты. [34]

См. Также [ править ]

  • Каха дель Рио
  • Геологическая хронология западной части Северной Америки
  • Вулканическое поле Лусеро
  • Плато Пахарито
  • Вулканическое поле Потрилло
  • Тропа Рио-Гранде

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g Чапин, C .; Катер, С. (1994). «Тектоническая обстановка осевых бассейнов северного и центрального рифта Рио-Гранде». Специальный доклад Геологического общества Америки 291 . С. 1–3. ISBN 0-8137-2291-8.
  2. ^ a b Kluth, C .; Шафтенаар, К. (1994). «Глубина и геометрия северного разлома Рио-Гранде в бассейне Сан-Луис, юго-центральный Колорадо.». Специальный доклад Геологического общества Америки 291 . С. 27–37. ISBN 0-8137-2291-8.
  3. ^ a b c Russell, L .; Снельсон, С. (1994). «Структура и тектоника сегмента бассейна Альбукерке рифта Рио-Гранде: выводы из сейсмических данных по отражениям». Специальный доклад Геологического общества Америки 291 . С. 83–112. ISBN 0-8137-2291-8.
  4. ^ Келлер, Г. Рэнди; Болдридж, У. Скот (1999). «Рифт Рио-Гранде: геологический и геофизический обзор». Геология Скалистых гор . 34 (1): 121–130. DOI : 10.2113 / 34.1.121 .
  5. ^ a b Brister, B .; Грис, Р. (1994). «Третичная стратиграфия и развитие бассейна Аламоса (северный бассейн Сан-Луиса), рифт Рио-Гранде, юг и центральный штат Колорадо». Специальный доклад Геологического общества Америки 291 . С. 39–58. ISBN 0-8137-2291-8.
  6. ^ Перри, Фрэнк; Болдридж, В .; ДеПаоло, Д. (10 августа 1987 г.). «Роль астеносферы и литосферы в генезисе позднекайнозойских базальтовых пород рифта Рио-Гранде и прилегающих регионов на юго-западе США» . Журнал геофизических исследований . 92 # b9 (B9): 9193–9213. Bibcode : 1987JGR .... 92.9193P . DOI : 10.1029 / JB092iB09p09193 .
  7. ^ Грауч, VJS; Хадсон, Марк Р. (2007). «Руководства по пониманию аэромагнитного проявления разломов в осадочных бассейнах: уроки, извлеченные из центрального рифта Рио-Гранде, Нью-Мексико» . Геосфера . 3 (6): 596. DOI : 10,1130 / GES00128.1 .
  8. ^ a b Уилсон, Дэвид; Астер, Ричард; Запад, Майкл; Ни, Джеймс; Гранд, Стив; Гао, Вэй; Болдридж, В. Скотт; Семкен, Стив; Пате, Пареш (24 февраля 2005 г.). «Строение литосферы рифта Рио-Гранде». Природа . 433 (7028): 851–855. Bibcode : 2005Natur.433..851W . DOI : 10,1038 / природа03297 . PMID 15729338 . 
  9. ↑ Fleck, Джон (24 февраля 2005 г.). «Исследование проливает свет на 30 миллионов лет растяжения долины Рио-Гранде». Журнал Альбукерке, Электронный изд .
  10. ^ Хилл, Карл (25 февраля 2005 г.). «Рифт Рио-Гранде: континент,« растянутый, как ириски » ». Выпуск новостей НМСУ .
  11. ^ Гао, Вт .; Grand, S .; Baldridge, S .; Wilson, D .; West, M .; Ni, J .; Астер, Р. (2004). «Конвекция верхней мантии под центральным рифтом Рио-Гранде, полученная томографией P- и S-волн». J. Geophys. Res . 109 (B3): B03305. Bibcode : 2004JGRB..10903305G . DOI : 10.1029 / 2003JB002743 .
  12. ^ a b Болдридж, В .; Olsen, K .; Каллендер, Дж. (1984). «Рио-Гранде Рифт: проблемы и перспективы». Путеводитель Геологического общества Нью-Мексико, 35-я полевая конференция . С. 1–11.
  13. Перейти ↑ Aldrich Jr., MJ (1986). «Тектоника линии Jemez в горах Jemez и рифте Rio Grande» . Журнал геофизических исследований . 91 (B2): 1753–1762. Bibcode : 1986JGR .... 91.1753A . DOI : 10.1029 / JB091iB02p01753 .
  14. ^ Уитмейер, Стивен; Карлстром, Карл Э. (2007). «Тектоническая модель протерозоя Северной Америки» . Геосфера . 3 (4): 220. DOI : 10,1130 / GES00055.1 . Проверено 18 апреля 2020 .
  15. ^ Абер, Джеймс С. "Рио-Гранде Рифт" . Архивировано из оригинального 29 января 2006 года . Проверено 8 февраля 2006 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  16. ^ Veatch, Стивен Уэйд (20 марта 1998). «Разлом Рио-Гранде» . Архивировано из оригинала 20 декабря 2005 года . Проверено 8 февраля 2006 года .
  17. ^ Рид, HG (1911). «Выдающиеся землетрясения в центральной части штата Нью-Мексико в 1906 и 1907 годах». Бык. Сейсмол. Soc. Am . 1 : 10–16.
  18. ^ Сэнфорд, штат Арканзас; Балч, RS; Лин, К.В. (1995). «Сейсмическая аномалия в рифте Рио-Гранде недалеко от Сокорро, Нью-Мексико». 78 . Сокорро, Нью-Мексико: Отчет открытого файла горного и технологического геофизического института Нью-Мексико: 17. Cite journal requires |journal= (help)
  19. ^ Schlue, J .; Aster, R .; Мейер, Р. (1996). «Расширение нижней коры магматического тела средней коры в рифте Рио-Гранде, Нью-Мексико». J. Geophys. Res . 101 (B11): 25, 283–25, 291. Bibcode : 1996JGR ... 10125283S . DOI : 10.1029 / 96JB02464 .
  20. ^ "Тело Магмы Сокорро" . Архивировано из оригинала на 2010-06-15.
  21. ^ Фиалко, Юрий; Саймонс, Марк (2001). «Свидетельства продолжающегося раздувания магматического тела Сокорро, Нью-Мексико, из интерферометрических изображений радара с синтезированной апертурой» . Письма о геофизических исследованиях . 28 (18): 3549–3552. Bibcode : 2001GeoRL..28.3549F . DOI : 10.1029 / 2001GL013318 . (Doi не выполняет перенаправление.)
  22. ^ Морган, П .; Голомбек, М. (1984). «Факторы, контролирующие фазы и стили расширения в северном рифте Рио-Гранде». Путеводитель Геологического общества Нью-Мексико, 35-я полевая конференция . С. 13–20.
  23. ^ Сигер, WR; Мак, Г. Х. (1986). «Воспоминания 41: палеотектоника ларамидов на юге Нью-Мексико» . Палеотектоника и седиментация в регионе Скалистых гор: Талса, Оклахома . Американская ассоциация геологов-нефтяников: 669–685.
  24. ^ Чапин, CE; Катер С.М. «Эоценовая тектоника и седиментация в районе плато Колорадо и Скалистых гор». Геологический сборник Аризоны . 4 : 173–198.
  25. ^ Карлстром, KE; Даниэль, CG; Тайра, Асахико (1993). «Восстановление правостороннего сдвига Ларамида на севере Нью-Мексико с использованием точек протерозоя». Геология . 21 (2): 188–211. Bibcode : 1993Geo .... 21..188C . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1993) 021 <0188: TPUOHH> 2.3.CO; 2 .
  26. ^ a b Morgan, P .; Седжер, WR; Голомбек, депутат (1986). «Кайнозойская термическая, механическая и тектоническая эволюция рифта Рио-Гранде». Журнал геофизических исследований . 91 : 6263–6276. Bibcode : 1986JGR .... 91.6263M . DOI : 10.1029 / JB091iB06p06263 .
  27. ^ Сигер, WR; Shafiqullah, M .; Хоули, JW; Марвин, РФ (1984). «Новые K-Ar датируются базальтами и развитием южного рифта Рио-Гранде». Бюллетень Геологического общества Америки . 95 : 87–99. DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1984) 95 <87: nkdfba> 2.0.co; 2 .
  28. ^ Голомбек, Матфей P. (1983). «Геология, структура и тектоника зоны разлома Пахарито в бассейне Эспаньола рифта Рио-Гранде, Нью-Мексико». Бюллетень Геологического общества Америки . 94 (2): 192. DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1983) 94 <192: gsatot> 2.0.co; 2 .
  29. Перейти ↑ Steiner, MB (1988). «Палеомагнетизм позднего пенсильванского и пермского периодов: испытание вращения плато Колорадо». Журнал геофизических исследований . 93 (B3): 2201–2215. Bibcode : 1988JGR .... 93.2201S . DOI : 10.1029 / JB093iB03p02201 .
  30. ^ Муха, Роберт; Форте, Алессандро М .; Роули, Дэвид Б .; Митровица, Джерри X .; Симмонс, Натан А .; Гранд, Стивен П. (2008). «Мантийная конвекция и недавняя эволюция плато Колорадо и рифтовой долины Рио-Гранде». Геология . 36 (6): 439. DOI : 10,1130 / G24577A.1 .
  31. ^ van Wijk, J .; van Hunen, J .; Гоуз, С. (2008). «Мелкомасштабная конвекция во время континентального рифтинга: свидетельства рифта Рио-Гранде». Геология . 36 (7): 575. DOI : 10,1130 / G24691A.1 .
  32. ^ Итон, Гордон П. (декабрь 1986). «Тектоническое переопределение Южных Скалистых гор». Тектонофизика . 132 (1–3): 163–193. DOI : 10.1016 / 0040-1951 (86) 90031-4 .
  33. ^ Дикинсон, Уильям Р .; Снайдер, Уолтер С. (ноябрь 1979 г.). «Геометрия погруженных плит, связанных с преобразованием Сан-Андреас». Журнал геологии . 87 (6): 609–627. DOI : 10.1086 / 628456 .
  34. ^ Рикеттс, Джейсон У .; Келли, Шари А .; Karlstrom, Karl E .; Шмандт, Брэндон; Донахью, Магдалена С .; ван Вейк, Йоланте (март 2016 г.). «Синхронное раскрытие рифта Рио-Гранде по всей его длине на 25–10 млн лет, подкрепленное апатитом (U-Th) / He и термохронологией трека деления, и оценка возможных движущих механизмов». Бюллетень Геологического общества Америки . 128 (3–4): 397–424. DOI : 10.1130 / B31223.1 .