Центрально-Атлантическая магматическая провинция

Центрально-Атлантическая магматическая провинция ЛАГЕРЬ
Большая магматическая провинция
Расположение крупных остаточных элементов CAMP
Расположение	Центральная часть Северной Атлантического океана , северо-запад Африки , юго-западная Европа , северо-восток Южной и юго-восток Северной Америки.
Морские водоемы	Атлантический океан
Возраст	последний триас - ранняя юра
Орогенез	Распад Пангеи
Область
• Общий	11 000 000 км 2 (1.2 × 10 14 кв. футов)
Размеры
• Длина	5000 км (3100 миль)
• Ширина	2500 км (1600 миль)
Последнее извержение	геттангианский

Центрально -Атлантическая магматическая провинция ( CAMP Земли ) — крупнейшая континентальная магматическая провинция , занимающая площадь около 11 миллионов км2. ² . Он состоит в основном из базальта , образовавшегося до Пангеи распада в мезозойскую эру, ближе к концу триаса и началу юрского периода. Последующий распад Пангеи создал Атлантический океан , но массивный магматический апвеллинг оставил в наследство базальтовые дайки , пороги и лавы, которые теперь распространены на обширной территории вокруг нынешней центральной части Северной Атлантического океана, включая крупные месторождения в северо-западной Африке , юго-западной Европе , а также северо-восток Южной Америки и юго-восток Северной Америки (найдены как континентальные толеитовые базальты в субаэральных потоках и интрузивных телах ). Название и аббревиатура CAMP были предложены Андреа Марзоли (Марзоли и др., 1999) и приняты на симпозиуме, состоявшемся на весеннем собрании Американского геофизического союза 1999 года.

Извержения вулканов CAMP произошли около 201 миллиона лет назад и разделились на четыре импульса продолжительностью более ~ 600 000 лет. Образовавшаяся в результате большая магматическая провинция по занимаемой площади является самой обширной на Земле. Объем магматического потока от двух до шести миллионов кубических километров делает его также одним из самых объемных.

Это геологическое событие связано с триасово-юрским вымиранием .

Связанные потоки магмы

Хотя некоторые связи между этими базальтами уже давно были признаны, в 1988 году они были объединены в единую крупную базальтовую провинцию . Базальтовые силлы аналогичного возраста (около 200 млн лет назад, или самая ранняя юра) и состава (кварцевый толеит среднего Ti), которые встречаются в обширном бассейне реки Амазонки в Бразилии, были связаны с провинцией в 1999 году. Остатки CAMP были обнаружены на четырех континентах (Африка, Европа, Северная Америка и Южная Америка) и состоят из толеитовых базальтов, образовавшихся во время открытия бассейна Атлантического океана во время распада Пангейского суперконтинента.

Географическая протяженность

Провинция была описана как простирающаяся в пределах Пангеи от современной центральной Бразилии на северо-восток примерно на 5000 километров (3100 миль) через Западную Африку , Иберию и северо-запад Франции , а также от внутренней части Западной Африки на запад на 2500 километров (1600 миль) через восточную часть Пангеи. и юг Северной Америки . Если и не самая большая по объему провинция, то CAMP, безусловно, охватывает самую большую известную территорию, примерно 11 000 000 квадратных километров (4 200 000 квадратных миль), среди всех крупных континентальных магматических провинций .

Почти все породы CAMP имеют толеитовый состав, с широко разделенными участками, где сохранились потоки базальта, а также большими группами силлов или пластин диабаза (долерита), небольшими лополитами и дайками по всей провинции. Дайки встречаются очень крупными отдельными роями определенного состава и ориентации. Активность CAMP, по-видимому, связана с рифтингом и распадом Пангеи в период от позднего триаса до ранней юры, а огромные размеры провинции, разновидности базальта и короткий временной интервал магматизма CAMP вызывают предположения о мантийных процессах, которые могли вызвать такое магматическое событие. а также расколоть суперконтинент .

Связь с границей триаса и юры и связанным с ней событием массового вымирания.

В 2013 году связь CAMP с вымиранием в конце триаса , в результате которого динозавры стали доминировать на суше, стала более прочно установлена. До 2013 года неопределенности в геохронологических датах были слишком грубыми, чтобы подтвердить, что извержения вулканов коррелируют с серьезными изменениями климата. Работа Блэкберна и др. продемонстрировали тесную синхронность между самым ранним вулканизмом и вымиранием крупных популяций с использованием циркон-урано-свинцового датирования (U-Pb). Они также продемонстрировали, что магматические извержения, а также сопутствующие атмосферные изменения были разделены на четыре импульса продолжительностью более ~ 600 000 лет.

До этой интеграции обсуждались две гипотезы. Одна гипотеза была основана, в частности, на исследованиях триасово-юрских бассейнов в Марокко, CAMP . потоки лавы где выходят на поверхность тогда как другой был основан на данных о вымирании в конце триаса в восточных бассейнах Северной Америки и потоках лавы, показывающих чрезвычайно большой оборот ископаемых пыльцы, спор (спороморфов) и позвоночных животных. соответственно.

Марокко

Разрез потока базальтовой лавы из Среднего Атласа, Марокко.

Самые мощные последовательности лавовых потоков африканского CAMP находятся в Марокко, где находятся груды базальтовой лавы толщиной более 300 метров. Наиболее изученный район — Центральный Высокий Атлас , где обнажаются лучше всего сохранившиеся и наиболее полные груды базальтовой лавы. По геохимическим, петрографическим и изотопным данным были выделены четыре отдельные толеитовые базальтовые толщи, которые можно разместить по всему Центральному Высокому Атласу: нижний, средний, верхний и рекуррентный базальты.

Нижние и средние пачки сложены андезибазальтами , а верхние и рекуррентные пачки имеют базальтовый состав. От нижнего к рекуррентному блоку мы наблюдаем:

• прогрессивное снижение скорости извержения (Нижние и Промежуточные подразделения составляют более 80% сохранившегося объема лавы);
• тенденция перехода от интерсертальной к порфировой ; текстуры
• прогрессирующее истощение содержания несовместимых элементов в базальтах, возможно, связанное с прогрессирующим истощением их мантийного источника.

Изотопный анализ

Возраст определялся ⁴⁰ с/ ³⁹ Ar -анализ на плагиоклаз . Эти данные показывают неразличимый возраст (199,5±0,5 млн лет назад) от нижних и верхних лавовых потоков, от центрального до северного Марокко. Таким образом, CAMP было интенсивным и коротким магматическим событием. Базальты Рекуррентной толщи несколько моложе (средний возраст 197±1 млн лет) и представляют собой позднее событие. Соответственно, верхние и рекуррентные базальты разделены осадочным слоем, мощность которого местами достигает около 80 м.

Магнитостратиграфия

По магнитостратиграфическим данным марокканские события CAMP были разделены на пять групп, различающихся палеомагнитной ориентацией (склонением и наклонением). Каждая группа состоит из меньшего количества лавовых потоков (т.е. меньшего объема), чем предыдущая. Эти данные позволяют предположить, что они были созданы пятью короткими магматическими импульсами и извержениями, каждое из которых, возможно, длилось <400 (?) лет. Все последовательности потоков лавы характеризуются нормальной полярностью, за исключением краткого палеомагнитного инверсии, вызванного одним потоком лавы и локализованным переслоенным известняком в двух отдельных участках CAMP Высокого Атласа.

Палинологический анализ

Палинологические данные образцов осадочных слоев в основании четырех последовательностей лавовых потоков ограничивают начало CAMP, поскольку нет никаких свидетельств перерыва осадконакопления или тектонической деформации в нижней части груд лавовых потоков. Палинологический комплекс, наблюдаемый в этих базальных слоях, типичен для позднего триаса и аналогичен таковому для самых верхних триасовых осадочных пород восточной части Северной Америки. Образцы переслоенных известняков в лавовых потоках дали недостоверные палинологические данные. В одном пласте известняков от кровли до верхних базальтов центрального Высокого Атласа обнаружен палинологический комплекс позднего триаса. Однако наблюдаемые спороморфы в этой выборке редки и плохо сохранились.

Выводы

Все эти данные указывают на то, что потоки базальтовой лавы Центрально-Атлантической магматической провинции в Марокко извергались ок. 200 млн лет назад и охватывал границу Tr - J . Таким образом, вполне возможно, что существует связь между этим магматическим событием и пограничным климатическим и биотическим кризисом Tr-J, который привел к массовому вымиранию .

Восточная Северная Америка

Базальный контакт участка Норт-Маунтин бассейна Фанди, Новая Шотландия, Канада.

Североамериканская часть лавовых потоков CAMP обнажается в различных разрезах в бассейнах Ньюарка, Калпепера, Хартфорда, Дирфилда, т. е. в супергруппе Ньюарк в Новой Англии (США) и в бассейне Фанди в Новой Шотландии (Канада). CAMP здесь сложен редкими оливиновыми и обычными кварц-нормативными базальтами, демонстрирующими большую латеральную протяженность и максимальную мощность до 1 км. Базальтовые потоки залегают на вершинах континентальных речных и озерных отложений триасового возраста. ⁴⁰ с/ ³⁹ Данные Ar (по плагиоклазу) указывают на абсолютный возраст этих базальтовых образований 198–200 млн лет. что несомненно приближает это магматическое событие к границе триаса и юры (Tr-J). Таким образом, необходимо определить, пересекает ли он границу или нет: если нет, то CAMP не мог быть причиной позднетриасового вымирания . Например, по данным Whiteside et al. (2007) существуют палинологические, геохимические и магнитостратиграфические свидетельства того, что CAMP датируется границей Tr-J.

Магнитостратиграфия

В бассейне Ньюарк инверсия магнитного поля (E23r) наблюдается чуть ниже самых старых базальтов и более или менее в том же положении, что и палинологический оборот, интерпретируемый как граница Tr-J. В Марокко два разворота были обнаружены в двух последовательностях потоков лавы. Были предложены две различные корреляции между марокканской и ньюаркской магнитостратиграфией. Марзоли и др. (2004) предполагают, что граница Tr-J расположена выше нижнего уровня обратной полярности, который расположен более или менее в основании промежуточной базальтовой толщи Марокко. Эти два уровня можно соотнести с хроном E23r бассейна Ньюарк, поэтому североамериканские базальты CAMP датируются позже границы Tr-J, тогда как часть марокканского CAMP извергалась в триасе. Напротив, Уайтсайд и др. (2007) предполагают, что эти два уровня могут быть самыми ранними юрскими интервалами обратной полярности, не отобранными в толще бассейна Ньюарк (в марокканской последовательности присутствует гораздо больше потоков лавы, чем в бассейне Ньюарка), но наблюдаемыми в раннеюрских осадочных толщах бассейна Ньюарк. Парижский бассейн Франции. Интервалы обратной полярности в Америке могут присутствовать в пределах Норт-Маунтин (бассейн Фанди, Новая Шотландия), где плохо отбираются пробы, даже если предыдущий магнитостратиграфический анализ в этой последовательности показал только нормальную полярность, или в члене залива Скотс в бассейне Фанди, где никогда не отбирались пробы. На территории CAMP of America есть только одно обнажение, где наблюдается обратная полярность: связанная с CAMP дайка (около 200 млн лет назад) в Северной Каролине. Уайтсайд и др. (2007) предполагают, что интервалы обратной полярности в этой дайке могут иметь посттриасовый возраст и коррелировать с теми же событиями в Марокко.

Палинологический анализ

Граница Tr-J официально не определена, но большинство исследователей узнают ее в континентальных слоях по последнему появлению индексных таксонов, таких как Ovalipollis ovalis , Vallasporites ignatii и Patinasporites densus , или, в морских разрезах, по первому появлению аммонита Psiloceras planorbis. . В бассейне Ньюарка палинологический круговорот (отсюда и массовое вымирание на границе Tr-J) происходит ниже самых старых потоков лавы CAMP. То же самое можно сказать и о бассейнах Фанди, Хартфорд и Дирфилд. В исследованных марокканских разрезах CAMP (центральный бассейн Высокого Атласа) осадочные слои, отобранные непосредственно под самыми старыми потоками базальтовой лавы, по-видимому, содержат триасовые таксоны (например, P. densus ) и, таким образом, были определены как триасовые по возрасту как, по крайней мере, самые низкие потоки лавы. течет. предлагают другую интерпретацию Тем не менее, Whiteside et al. . (2007) : отобранные осадочные пласты сильно деформированы, и это может означать, что некоторые осадочные толщи могут отсутствовать (размыты или структурно опущены). Что касается триасовой пыльцы, обнаруженной в некоторых осадочных толщах над базальтами верхних слоев, то они могли быть переработаны, поэтому они не представляют собой полностью надежного ограничения.

Геохимический анализ

Лавовые потоки CAMP Северной Америки геохимически можно разделить на три подразделения: более древние относятся к высокотитаново- кварцевым нормативным (HTQ) базальтам (TiO ₂ = 1,0-1,3 мас.%); за ними следуют потоки лавы, классифицируемые как с низким содержанием титана и кварца базальты _{(LTQ) (TiO 2} = около 0,8-1,3 мас.%); а затем самой молодой пачкой лавового потока, отнесенной к высокотитановым, железо-кварцевым нормативным (HTIQ) базальтам (TiO ₂ = 1,4-1,6 мас.%). По данным Уайтсайда и др. (2007) , геохимический анализ, основанный на содержании титана, магния и кремния, показывает определенную корреляцию между нижними потоками лавы Северной Америки и нижним слоем марокканского CAMP, тем самым подтверждая вывод о том, что марокканские базальты датируются позже границы Tr-J. Следовательно, согласно этим данным, базальты CAMP не следует причислять к непосредственным причинам массового вымирания Tr-J.

Ссылки

Библиография

• Блэкберн, Терренс Дж.; Олсен, Пол Э.; Боуринг, Сэмюэл А.; Маклин, Ной М.; Кент, Деннис В.; Паффер, Джон; МакХоун, Грег; Расбери, Троя; Эт-Тухами7, Мохаммед (2013). «Геохронология циркона U-Pb связывает вымирание конца триаса с магматической провинцией Центральной Атлантики». Наука . 340 (6135): 941–945. Бибкод : 2013Sci...340..941B . CiteSeerX   10.1.1.1019.4042 . дои : 10.1126/science.1234204 . ПМИД   23519213 . S2CID   15895416 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
• Каприоло, Манфредо; Миллс, Бенджамин Дж.В.; Ньютон, Роберт Дж.; Корсо, Хакобо Даль; Данхилл, Александр М.; Виналл, Пол Б.; Марзоли, Андреа (февраль 2022 г.). «Антропогенная дегазация CO2 из Центрально-Атлантической магматической провинции как движущая сила массового вымирания в конце триаса» . Глобальные и планетарные изменения . 209 : 103731. Бибкод : 2022GPC...20903731C . дои : 10.1016/j.gloplacha.2021.103731 . hdl : 10852/91551 . S2CID   245530815 .
• Фауэлл, С.Дж.; Траверс, А. (1995). «Палинология и возраст верхней части формации Бломидон, бассейн Фанди, Новая Шотландия» . Обзор палеоботаники и палинологии . 86 (3–4): 211–233. Бибкод : 1995RPaPa..86..211F . дои : 10.1016/0034-6667(94)00147-C .
• Хамес, МЫ; МакХоун, Дж. Г.; Ренне, П.; Руппель, К., ред. (2003). Центральноатлантическая магматическая провинция: выводы из фрагментов Пангеи . Том. 136. Монография Американского геофизического союза. п. 267. ИСБН  978-0-87590-995-0 .
• Найт, КБ; Номаде, С.; Ренне, PR; Марзоли, А.; Бетранд, Х.; Юби, Н. (2004). «Центральноатлантическая магматическая провинция на границе триаса и юры: палеомагнитные и 40Ar/30Ar свидетельства из Марокко о кратковременном эпизодическом вулканизме». Письма о Земле и планетологии . 228 (1–2): 143–160. Бибкод : 2004E&PSL.228..143K . дои : 10.1016/j.epsl.2004.09.022 .
• МакХоун, Дж. Г. (2000). «Неплюмовый магматизм и рифтогенез при открытии Центральной Атлантики». Тектонофизика . 316 (3–4): 287–296. Бибкод : 2000Tectp.316..287M . дои : 10.1016/S0040-1951(99)00260-7 .
• МакХоун, Дж. Г. (2003). «Летучие выбросы базальтов магматической провинции Центральной Атлантики: массовые предположения и последствия для окружающей среды» (PDF) . В Хамесе, МЫ; Мчоне, Дж.Г.; Ренне, П.; и др. (ред.). Центральноатлантическая магматическая провинция: выводы из фрагментов Пангеи . Монография Американского геофизического союза. Том. 136. стр. 241–254. Бибкод : 2003GMS...136..241M . дои : 10.1029/136GM013 . ISBN  978-0-87590-995-0 . Проверено 8 августа 2015 г. {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
• Марзоли, А.; Ренне, PR; Пиччирилло, EM; Эрнесто, М.; Беллиени, Г.; Де Мин, А. (1999). «Обширные континентальные паводковые базальты возрастом 200 миллионов лет магматической провинции центральной Атлантики». Наука . 284 (5414): 616–618. Бибкод : 1999Sci...284..616M . дои : 10.1126/science.284.5414.616 . ПМИД   10213679 .
• Марзоли, А.; Бертран, Х.; Найт, КБ; Чирилли, С.; Н. Буратти; К. Верати; С. Номаде; PR Ренне; Н. Юби; Р. Мартини; К. Алленбах; Р. Нойверт; К. Рапай; Л. Занинетти; Дж. Беллиени (2004). «Синхронность Центрально-Атлантической магматической провинции и триас-юрского пограничного климатического и биотического кризиса» (PDF) . Геология . 32–11 (11): 973–976. Бибкод : 2004Geo....32..973M . дои : 10.1130/G20652.1 . Архивировано из оригинала (PDF) 13 июня 2011 г.
• Рампино, Майкл Р.; Стотерс, Ричард Б. (5 августа 1988 г.). «Потопный базальтовый вулканизм за последние 250 миллионов лет» . Наука . 241 (4866): 663–668. Бибкод : 1988Sci...241..663R . дои : 10.1126/science.241.4866.663 . ПМИД   17839077 . S2CID   33327812 .
• Верация, Кристель; Рапай, Седрик; Ферауда, Гилберт; Марзоли, Андреа; Бертран, Эрве; Юби, Насррддин (9 февраля 2007 г.). «Возраст 40Ar/39Ar и продолжительность вулканизма Центрально-Атлантической магматической провинции в Марокко и Португалии и его связь с границей триаса и юры». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . События на рубеже триаса и юры: проблемы, прогресс, возможности. 244 (1–4): 308–325. Бибкод : 2007PPP...244..308В . дои : 10.1016/j.palaeo.2006.06.033 .
• Уайтсайд, Дж. Х.; Олсен, ЧП; Кент, Д.В.; Фауэлл, С.Дж.; Эт-Тухами, М. (2007). «Синхронность между магматической провинцией Центральной Атлантики и триасово-юрским событием массового вымирания?». Палео . 244 (1–4): 345–367. Бибкод : 2007PPP...244..345W . дои : 10.1016/j.palaeo.2006.06.035 .
• Уэлен, Лиза; Газель, Эстебан; Видито, Кристофер; Паффер, Джон; Бизинис, Майкл; Хеника, Уильям; Кэддик, Марк Дж. (3 сентября 2015 г.). «Суперконтинентальное наследие и его влияние на распад суперконтинента: Центральноатлантическая магматическая провинция и распад Пангеи» . Палеоокеанография и палеоклиматология . 16 (10): 3532–3554. Бибкод : 2015GGG....16.3532W . дои : 10.1002/2015GC005885 . hdl : 10919/71423 . S2CID   129223849 .
• Уилсон, М. (1997). «Термическая эволюция пассивных окраин Центральной Атлантики: раскол континента над мезозойским суперплюмом». Журнал Геологического общества . 154 (3): 491–495. Бибкод : 1997JGSoc.154..491W . дои : 10.1144/gsjgs.154.3.0491 . S2CID   128997332 .

Внешние ссылки

• Сайт лагеря
• Карта небольшой части провинции