Кратон Вайоминг

Кратон Вайоминг — это кратон в западно-центральной части Соединенных Штатов и западной Канады, а точнее, в Монтане , Вайоминге , южной Альберте , южном Саскачеване и некоторых частях северной Юты . Также называемая провинцией Вайоминг , это начальное ядро континентальной коры Северной Америки.

Кратон Вайоминг был сращен вместе с кратонами Супериор и Хирн - Рэй в эпизоде горообразования , в результате которого была создана Трансгудзонская шовная зона, сформировавшая ядро Северной Америки ( Лаврентия ). Он был включен в состав юго-западной Лаврентии примерно 1,86 миллиарда лет назад. ^{[ 1 ]}

Локальная сохранность гнейсов возрастом 3,6–3,0 млрд лет и широко распространенные изотопные свидетельства коры этого возраста, включенной в более молодые плутоны, указывают на то, что кратон Вайоминг возник как 100 000 км . ² среднеархейский протерозойским кратон, который был модифицирован позднеархейским вулканическим магматизмом и движением плит, а также растяжением и рифтогенезом . ^{[ 2 ]}

Кратоны Вайоминг, Супериор и Хирн-Рэй когда-то были частями отдельных континентов, но сегодня все они спаяны вместе. Столкновения этих кратонов начались ок. 1,77 млрд лет назад , с посттектоническим магматизмом ок . 1,715 млрд лет назад ( Харни Пик гранит ). Этот тектоно-магматический интервал на 50–60 миллионов лет моложе, чем тот, который сообщается о коллизии Хирн-Супериор Транс-Гудзонского складчатого образования в Канаде.

Более молодые даты метаморфизма (1,81–1,71 млрд лет назад) также типичны для восточной и северной периферии провинции Вайоминг в западной Дакоте и юго-восточной Монтане . Окончательное формирование восточного кратона Вайоминг как части континента Лаврентия началось ок. Интервал островодужной аккреции 1,78–1,74 млрд лет вдоль южной окраины растущего кратона. ^{[ 3 ]}

Геологическое резюме

Докембрийский кратона или фундамент Вайоминга состоит в основном из трех основных геологических террейнов : архейского провинции Вайоминг, палеопротерозойского Транс-Гудзонского орогена и палеопротерозойской орогении Колорадо . Ороген Колорадо столкнулся с кратоном Вайоминг в 1,78–1,75 млрд лет назад. Столкновение орогена Колорадо и Транс-Гудзонского орогена с архейским кратоном привело к сильному структурному наложению вдоль южной и восточной окраин кратона Вайоминг.

Кратон Вайоминг состоит в основном из двух крупных пород — гранитоидных плутонов (2,8–2,55 млрд лет) и гнейсов и мигматитов — вместе с подчиненными (<10%) супракрустальными метавулкано-метаосадочными породами. Гранитоидные породы представлены в основном калиевыми гранитами и образовались преимущественно из переработанных более древних (3,1–2,8 млрд лет) гнейсов. Магнитный контраст между гранитоидными породами и гнейсами позволяет составить карту этих массивных пород на покрытых территориях. Общая структурная картина архейских отложений, показанная по магнитным данным, грубо полукруглая и открыта на север. ^{[ 4 ]}

Подразделения провинции Вайоминг

Современная литосферная архитектура провинции Вайоминг является результатом кумулятивных процессов роста земной коры, тектонических изменений и литосферных контрастов, которые, по-видимому, сохранялись на протяжении миллиардов лет.

Вайоминг Провинцию можно разделить на три субпровинции: от древнейшей к самой молодой: метаосадочную провинцию Монтана, магматическую зону Беартут-Бигхорн и южные аккрецированные террейны. Архейские породы метаосадочной провинции Монтана и магматической зоны Беартут-Бигхорн характеризуются: 1) древностью (возраст пород до 3,5 млрд лет, возраст обломочных цирконов до 4,0 млрд лет, модельный возраст Nd более 4,0 млрд лет); (2) явно обогащенный ²⁰⁷Пб / ²⁰⁴ подпись Pb Изотопная , что позволяет предположить, что эта часть провинции не образовалась в результате объединения уже сформировавшихся экзотических террейнов; и (3) отчетливо мощная (15–20 км) основная основная кора. Метаосадочная провинция Монтана и магматическая зона Беартут-Бигхорн образовались в виде кратонов примерно 3,0–2,8 млрд лет назад. Рост коры происходил в результате сочетания магматизма континентальной дуги , возникшего в результате субдукции океанической коры под континентальную кору на соседней плите, создавая дугообразную горный пояс вместе с аккрецией террейнов на южных аккрецированных террейнах вдоль южной окраины провинции в 2,68–2,50 млрд лет назад. К концу архея три субпровинции объединились в часть того, что сейчас является кратоном Вайоминг. После слияния коры Вайоминга с Лаврентией ок. 1,8–1,9 млрд лет назад палеопротерозойская кора (1,7–2,4 млрд лет) налегала вдоль южной и западной границ провинции. Последующий тектонизм и магматизм в регионе Вайоминга сосредоточены в районах, подстилаемых этими протерозойскими подвижными поясами. ^{[ 5 ]}

Анализ Кевина Чемберлена и др. (2003), на основании различий в истории позднего архея, подразделяет провинцию Вайоминг на пять субпровинций: три в архейском ядре, (1) метаосадочная провинция Монтана, (2) субпровинция Бигхорн и (3) субпровинция Суитуотер. и два архейских ландшафта, которые, возможно, возникли в других местах (то есть аллохтонно кратону 3,0 млрд лет назад), (4) блок Сьерра-Мадре – Медисин-Боу и (5) блок Блэк-Хиллз – Хартвилл. Судя по изображениям, полученным с помощью анализа «Deep Probe», толстый нижний слой земной коры географически соответствует субпровинции Бигхорн и может быть нижней плитой, связанной с ок. 2,70 млрд лет основного магматизма. Субпровинция Суитуотер характеризуется тектоническим зерном, простирающимся с востока на запад, которое было образовано тремя или более примерно одновременными периодами позднего архея, импульсами развития бассейна, сокращения и дугового магматизма. Это тектоническое зерно, включая структуру Орегонской тропы возрастом 2,62 млрд лет, контролировало расположение и ориентацию протерозойских рифтов и поднятий, связанных с Ларамидная складчатость . Если с 3,0 млрд лет назад и наблюдался какой-либо чистый рост земной коры в провинции Вайоминг, то это было связано с сочетанием базитового андерплитинга и дугового магматизма. ^{[ 2 ]}

Аккреционные события

В течение палеопротерозоя островно-дужный террейн, связанный с орогенией Колорадо, прирос к кратону Вайоминг вдоль пояса Шайенн , пояса протерозойских пород шириной 500 км, названного в честь Шайенна, штат Вайоминг . В результате столкновения более древние архейские породы провинции Вайоминг были интенсивно деформированы и метаморфизованы на протяжении как минимум 75 км вглубь от шва, который сегодня отмечен горами Ларами. Вдоль восточной окраины кратона столкновение с палеопротерозойским Трансгудзонским орогеном привело к интенсивной деформации архейских кратонных пород Хартвиллского поднятия.

Мезопротерозойские (~1,4 млрд лет) анортозиты и сиениты анортозитового комплекса Ларами и граниты ( ильменитсодержащий гранит Шермана) внедряются в породы орогена Колорадо в горах Ларами и прилегающих к ним горах Медисин-Боу . И анортозит, и гранит пересекают пояс Шайенн в горах Ларамид и прорывают кристаллические породы провинции Вайоминг. Эти интрузии составляют самый северный сегмент широкого пояса гранитных интрузий возрастом 1,4 млрд лет, встречающихся по всему орогену Колорадо. ^{[ 4 ]}

Спустя долгое время после своего образования кратон Вайоминг обязан своими впечатляющими горными террейнами главным образом региональному эпизоду деформации сжатия во время ларамидской складчатости (около 60 млн лет назад). Блоки фундамента, состоящие из докембрийских пород, во время деформации локально поднимались на высокие уровни земной коры, а последующая эрозия превратила поднятые породы в неровную современную топографию. Вертикальное смещение поверхности фундамента достигло 30 000 футов (9250 м). Напротив, в западном Вайоминге надвиговые разломы , связанные с Севьерской складчатостью примерно того же возраста, были тонкостенными, и отсутствие нарушений магнитных аномалий в этом регионе указывает на то, что породы фундамента были мало нарушены и не значительно подняты во время толкающий. Еще более молодые крутые разломы плиоцен - плейстоценового возраста сформировали хребет Тетон . Вертикальный рельеф восточной стороны гор составляет около 25 000 футов (7 800 м). ^{[ 4 ]}

См. также

Северо-Американский кратон
Шайеннский пояс
Колорадская складчатость
Блок Граус-Крик, расположенный к западу от кратона.
Улучшенный Кратон

Ссылки

^ Фостер, Дэвид А., Пол А. Мюллер, Дэвид В. Могк, Джозеф Л. Вуден и Джеймс Дж. Воги (2006). «Протерозойская эволюция западной окраины кратона Вайоминг: последствия для тектонической и магматической эволюции Северных Скалистых гор». Может. Дж. Науки о Земле . 43 (10): 1601–1619. Бибкод : 2006CaJES..43.1601F . дои : 10.1139/E06-052 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Перейти обратно: ^а ^б Чемберлен, Кевин Р., Кэрол Д. Фрост и Б. Рональд Фрост (2003). «Эволюция провинции Вайоминг от раннего архея до мезопротерозоя: от архейского происхождения до современной литосферной архитектуры» . Канадский журнал наук о Земле . 40 (10): 1357–1374. Бибкод : 2003CaJES..40.1357C . дои : 10.1139/e03-054 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Даль, Питер С., Дэниел К. Холм, Эдвард Т. Гарднер, Фриц А. Хубахер и Кеннет А. Фоланд (1999). «Новые ограничения на время начала раннепротерозойского тектонизма в Блэк-Хиллз (Южная Дакота) с последствиями для стыковки провинции Вайоминг с Лаврентией». Бюллетень Геологического общества Америки . 111 (9): 1335–1349. Бибкод : 1999GSAB..111.1335D . doi : 10.1130/0016-7606(1999)111<1335:NCOTTO>2.3.CO;2 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Симс, ПК, К.А. Финн и В.Л. Райстром (2001). «Предварительная карта подвала докембрия, показывающая геолого-геофизические области, Вайоминг» . Геологическая служба США: Отчет об открытом файле Геологической службы США 01-199. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Мюллер, Пенсильвания и К.Д. Фрост (2006). «Провинция Вайоминг: своеобразный архейский кратон в Лаврентийской Северной Америке» . Канадский журнал наук о Земле . 43 (10): 1391–1397. Бибкод : 2006CaJES..43.1391M . дои : 10.1139/E06-075 .

[Foster-1] Фостер, Дэвид А., Пол А. Мюллер, Дэвид В. Могк, Джозеф Л. Вуден и Джеймс Дж. Воги (2006). «Протерозойская эволюция западной окраины кратона Вайоминг: последствия для тектонической и магматической эволюции Северных Скалистых гор». Может. Дж. Науки о Земле . 43 (10): 1601–1619. Бибкод : 2006CaJES..43.1601F . дои : 10.1139/E06-052 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[Chanmberlain-2] Перейти обратно: ^а ^б Чемберлен, Кевин Р., Кэрол Д. Фрост и Б. Рональд Фрост (2003). «Эволюция провинции Вайоминг от раннего архея до мезопротерозоя: от архейского происхождения до современной литосферной архитектуры» . Канадский журнал наук о Земле . 40 (10): 1357–1374. Бибкод : 2003CaJES..40.1357C . дои : 10.1139/e03-054 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[Dahl-3] Даль, Питер С., Дэниел К. Холм, Эдвард Т. Гарднер, Фриц А. Хубахер и Кеннет А. Фоланд (1999). «Новые ограничения на время начала раннепротерозойского тектонизма в Блэк-Хиллз (Южная Дакота) с последствиями для стыковки провинции Вайоминг с Лаврентией». Бюллетень Геологического общества Америки . 111 (9): 1335–1349. Бибкод : 1999GSAB..111.1335D . doi : 10.1130/0016-7606(1999)111<1335:NCOTTO>2.3.CO;2 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[Sims-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с Симс, ПК, К.А. Финн и В.Л. Райстром (2001). «Предварительная карта подвала докембрия, показывающая геолого-геофизические области, Вайоминг» . Геологическая служба США: Отчет об открытом файле Геологической службы США 01-199. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[Mueller-5] Мюллер, Пенсильвания и К.Д. Фрост (2006). «Провинция Вайоминг: своеобразный архейский кратон в Лаврентийской Северной Америке» . Канадский журнал наук о Земле . 43 (10): 1391–1397. Бибкод : 2006CaJES..43.1391M . дои : 10.1139/E06-075 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]