Францисканский комплекс
Францисканский комплекс | |
---|---|
Стратиграфический диапазон : от поздней юры до позднего мела. | |
Тип | разнообразный; в основном метаморфический (низкой степени), но также осадочный, магматический и метаморфический высокого давления. |
Подложки | различный |
Накладки | подвал; Береговой хребет Офиолит в некоторых районах |
Литология | |
Начальный | сланцы (в т.ч. серпентинит ), песчаник , базальт , граувакки |
Другой | сланец , кремень |
Расположение | |
Область | Береговые хребты Калифорнии , северные поперечные хребты |
Страна | Соединенные Штаты |
Тип раздела | |
Назван в честь | Сан-Франциско , Калифорния |
Францисканский комплекс или францисканский ансамбль — геологический термин, обозначающий позднемезозойский террейн из гетерогенных пород , обнаруженный на всем побережье Калифорнийского побережья , и особенно на полуострове Сан-Франциско . Название ему дал геолог Эндрю Лоусон , который также назвал разлом Сан-Андреас , определяющий западную протяженность комплекса. [ 1 ]
Во францисканском комплексе преобладают грауакк песчаники , сланцы и конгломераты , испытавшие слабый метаморфизм . Другие важные литологии включают кремень , базальт , известняк , серпентинит , а также метабазиты высокого давления и низкой температуры ( голубые сланцы и эклогиты ) и метаизвестняки. Окаменелости, такие как радиолярии , обнаружены в кремнистых пластах францисканского комплекса. Эти окаменелости использовались для установления возрастных ограничений на различных террейнах , составляющих францисканский. Возможности добычи полезных ископаемых во францисканском регионе ограничены месторождениями киновари и известняка.
Обнажения формации имеют очень большой диапазон, простираясь от округа Дуглас, штат Орегон, до округа Санта-Барбара, штат Калифорния . [ 2 ] Францисканские образования могут находиться даже на юге, вплоть до острова Санта-Каталина . Формация дала свое название термину, описывающему региональные метаморфические фации высокого давления , серию францисканских фаций . [ 3 ]
Геологическая история
[ редактировать ]Францисканский комплекс представляет собой комплекс метаморфизованных и деформированных пород, связанных с зоной субдукции, падающей на восток , на западном побережье Северной Америки. [ 6 ] Хотя большая часть францисканцев относится к периоду от ранней/поздней юры до мела (150–66 млн лет назад), [ 7 ] возраст некоторых францисканских пород достигает раннего юрского периода (180-190 млн лет назад) и возраста миоцена (15 млн лет назад). [ 8 ] Различное возрастное распределение представляет собой временную и пространственную вариацию механизмов, действовавших в зоне субдукции. [ 9 ] Считается, что францисканские породы образовались до образования разлома Сан-Андреас существовала древняя глубоководная впадина , когда вдоль Калифорнии континентальной окраины . Этот желоб, остатки которого до сих пор активны в зоне субдукции Каскадия и Кокос , возник в результате субдукции океанической коры под тектонической плиты Фараллон континентальную кору Северо -Американской плиты . Когда океаническая кора опустилась под континент, и отложения океанского дна базальт были субдуцированы, а затем тектонически подошли к верхней плите. [ 10 ] Это привело к широкомасштабной деформации с образованием надвигов и складчатости и вызвало региональный метаморфизм с высоким давлением и низкой температурой. [ 10 ] В миоцене Фараллон-Тихоокеанский центр распространения достиг Францисканского желоба, и относительное движение между Тихим океаном и Северной Америкой вызвало возникновение разлома Сан-Андреас. Трансформационное движение вдоль разлома Сан-Андреас скрыло и сместило структуры, связанные с субдукцией, что привело к наложению двух поколений структур. [ 11 ]
Описание
[ редактировать ]Подразделения францисканского комплекса расположены параллельно активной границе между Северо-Американской и Тихоокеанской плитами . [ 12 ] Францисканский комплекс находится в контакте с толщей Великой долины , которая отложилась на прибрежном хребте офиолитов , вдоль его восточной стороны. [ 13 ] [ 14 ] Типовой ареал францисканских пород в Сан-Франциско представлен метаграуакками , серыми аргиллитами и сланцами , тонкослоистыми ленточными кремнями с обилием радиолярий , измененными подводными подушечными базальтами ( зеленокаменными ) и голубыми сланцами . [ 15 ] В общих чертах францисканцы можно разделить на две группы пород. Связные террейны внутренне согласованы по степени метаморфизма и включают складчатые и разломные обломочные отложения, кремни и базальты, варьирующиеся от субметаморфических до пренит-пумпеллиитовых или низкотемпературных голубосланцевых ( содержащих жадеит ) степеней метаморфизма. Меланжовые террейны намного меньше, встречаются между или внутри более крупных связных террейнов и иногда содержат большие блоки метабазитовых пород более высокой степени метаморфизма ( амфиболит , эклогит и гранат -голубой сланец). [ 10 ] Зоны меланжа во францисканском периоде обычно имеют блоковый вид матрицы с метаморфическими блоками более высокой степени (голубой сланец, амфиболит, зеленый сланец , эклогит), включенными в матрицу меланжа. [ 16 ] Основой меланжа является аргиллит или серпентинит. Геологи высказывают доводы в пользу тектонического или олистобурмального происхождения. [ 17 ] В северных прибрежных хребтах францисканский пояс был разделен на восточный, центральный и прибрежный пояса в зависимости от возраста и степени метаморфизма, при этом породы молодеют, а степень метаморфизма снижается к западу. [ 18 ] [ 19 ] [ 10 ] Францисканец варьируется по простиранию, поскольку отдельные аккрецированные элементы (пакеты желобных отложений, подводные горы и т. д.) не простирались на всю длину желоба. Различная глубина покрытия , распределение постметаморфических разломов и уровень эрозии привели к современному поверхностному распределению метаморфизма с высоким P/T. [ 9 ] [ 10 ]
Галерея
[ редактировать ]-
Ленточный череп террейна мыс Марин , обнаженный на пляже Маршалл в Сан-Франциско.
-
Подушкообразные структуры сохранились в метаморфизованных базальтах зеленосланцевой фации францисканского комплекса, пляж Блэк-Сэндс, мыс Марин, Калифорния. Поле зрения примерно 2 метра в ширину.
-
Складчатые голубые метахерты со слоями, богатыми глаукофаном , обнаженные в обнажениях на пляже Каяк, остров Ангел , северная часть залива Сан-Франциско.
-
Разрезанная ткань «блок в матрице», состоящая из серпентинитовых блоков в серпентинитовой матрице, обнаженная на пляже Перлс, остров Ангел , округ Марин, Калифорния. Карандаш для масштаба. Прочное анастомозирующее слоение складчатое, субвертикальное в нижней части фотографии и более плавно погружающееся в верхней части фотографии.
-
сланцевой матрицы Меланж францисканского комплекса на Маршаллс-Бич, Сан-Франциско, Калифорния. Блоки песчаника (светло-серые) содержат белые минеральные жилы. Темно-серый сланцевый матрикс демонстрирует сильно листоватую анастомозирующую чешуйчатую ткань. Геолог Джон Вакабаяши для масштаба.
Окаменелости
[ редактировать ]Францисканские отложения содержат редкий, но разнообразный набор окаменелостей . На сегодняшний день наиболее распространенными окаменелостями являются микроокаменелости , особенно в кремнях, которые содержат одноклеточные организмы, называемые радиоляриями , которые имеют экзоскелет из кремнезема . В некоторых сланцах имеются также микрофоссилии планктонных фораминифер , имеющие карбонатный экзоскелет . Эти микроокаменелости, в целом, указывают на отложение в открытой воде, где существуют глубоководные условия. [ 20 ] Окаменелости позвоночных францисканцев чрезвычайно редки, но включают трех мезозойских морских рептилий, которые показаны в таблице ниже. [ 21 ] Опять же, это указывает на открытую воду и, следовательно, на глубоководную обстановку. Хотя и редко, но также было обнаружено несколько мелководных окаменелостей, в том числе вымершие устрицы ( Inoceramus ) и моллюски ( Buchia ). [ 20 ] Микроокаменелости в известняке Калера францисканского периода, обнаруженные в цементных карьерах Перманенте и Пасифика, также указывают на мелководно-морскую обстановку с отложением на вершине подводной горы в тропической части Тихого океана и последующим переносом и аккрецией Тихоокеанской плиты на континентальную Калифорнию. допуск. [ 22 ] Таким образом, хотя большая часть францисканских пород, по-видимому, отложилась в глубоководных условиях, это сложный и разнообразный комплекс горных пород, и мелководные условия также существовали, хотя и не были нормой.
Окаменелости мезозойских позвоночных францисканского комплекса | |||
---|---|---|---|
Род | Разновидность | Примечания | |
Ихтиозавр | Калифорния [ 23 ] | Название означает « ящерица Калифорнии рыба - ». Найден в 1935 году в округе Станислав в куске францисканского кремня с Прибрежных хребтов, смытого в Великую долину. | |
францисканец [ 23 ] | Название означает « рыба-ящерица францисканцев». Найден в 1940 году в округе Сан-Хоакин в куске францисканского кремня с Прибрежных хребтов, смытого в Великую долину. | ||
Плезиозавр | конский нос [ 23 ] | Имя означает « тот, кто близок к ящерице Западного побережья ». Найден в 1949 году в округе Сан-Луис-Обиспо в известняковой конкреции во францисканско-ноксвиллских сланцах. |
Экономическое значение
[ редактировать ]Хотя никаких значительных скоплений нефти или газа во францисканском регионе обнаружено не было, на протяжении многих лет использовались и другие возможности. В 19 веке, когда добыча золота была одной из основных отраслей промышленности в Калифорнии, киноварь, связанная с серпентином во францисканской группе и группе Грейт-Вэлли, добывалась для получения ртути (ртути), необходимой для переработки золотой руды и золотосодержащего гравия. Некоторыми из наиболее важных рудников были рудники в Нью-Идрии и Нью-Алмадене , рудник Серного банка в Клирлейк-Оукс , рудник Ноксвилл (см. Шахта Маклафлин ) и другие в Ноксвилле. Францисканский также содержит большие тела известняка, достаточно чистого для производства цемента , а карьер Перманенте недалеко от Купертино, Калифорния, представляет собой гигантский карьер в теле францисканского известняка, который поставлял большую часть цемента для строительства плотины Шаста через реку Сакраменто. . [ 24 ] Карьер Рокуэй в Пасифике — еще один пример крупного известнякового карьера во францисканском регионе.
См. также
[ редактировать ]- Оползни в Калифорнии
- Плита Фараллон - древняя океаническая плита, которая в основном погрузилась под Северо-Американскую плиту.
- Последовательность Великой долины - группа позднемезозойских образований в Центральной долине Калифорнии.
- Субдукция - геологический процесс на сходящихся границах тектонических плит, когда одна плита движется под другую.
- Аккреционная призма
Примечания
[ редактировать ]- ^ Бейли, Ирвин и Джонс (1964), Францисканские и родственные породы и их значение в геологии западной Калифорнии. Калифорнийский отдел горнодобывающей промышленности и геологии, т. 183 стр. 15-17.
- ^ Упрощенная геологическая карта прибрежного хребта Орегона
- ^ Университет Тулейна - Региональный метаморфизм
- ^ Ирвин, Уильям П. (1990). Уоллес, Роберт Э. (ред.). «Геология и тектоническое развитие плит». Система разломов Сан-Андреас, Профессиональный документ Геологической службы Калифорнии и США . 1515 : 61–82.
- ^ Ирвин, Уильям П. (1990). Уоллес, Роберт Э. (ред.). «Геология и тектоническое развитие плит». Система разломов Сан-Андреас, Калифорния. Профессиональный документ Геологической службы США . 1515 : 74.
- ^ ГАМИЛЬТОН, УОРРЕН (1969). «Мезозойская Калифорния и подтопление Тихоокеанской мантии». Бюллетень Геологического общества Америки . 80 (12): 2409. Бибкод : 1969GSAB...80.2409H . doi : 10.1130/0016-7606(1969)80[2409:mcatuo]2.0.co;2 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Бэйли, Ирвин и Джонс (1964), с. 142-146; Блом и Ирвин (1983), с. 77-8
- ^ Маклафлин (1982), с. 595-605.
- ^ Перейти обратно: а б Малкахи, Шон Р.; Старнс, Джесслин К.; Дэй, Говард В.; Кобл, Мэтью А.; Вервурт, Джеффри Д. (май 2018 г.). «Раннее начало францисканской субдукции» . Тектоника . 37 (5): 1194–1209. Бибкод : 2018Tecto..37.1194M . дои : 10.1029/2017tc004753 . ISSN 0278-7407 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Вакабаяси, Джон (1 января 1992 г.). «Покровы, тектоника наклонной конвергенции плит и метаморфическая эволюция, связанная с 140 миллионами лет непрерывной субдукции, францисканский комплекс, Калифорния». Журнал геологии . 100 (1): 19–40. Бибкод : 1992JG....100...19W . дои : 10.1086/629569 . ISSN 0022-1376 . S2CID 140552742 .
- ^ Вентворт и др. (1984), с. 163-173; Ирвин (1990), с. 61-82.
- ^ Вассманн, Сара; Штёкхерт, Бернхард (28 сентября 2012 г.). «Механизмы деформации матрицы в тектонических меланжах HP-LT - Микроструктурная запись голубого жадеита из францисканского комплекса, Калифорния». Тектонофизика . Хаос и геодинамика: меланжи, процессы меланжеобразования и их значение в геологической летописи. 568–569: 135–153. Бибкод : 2012Tectp.568..135W . дои : 10.1016/j.tecto.2012.01.009 . ISSN 0040-1951 .
- ^ Эрнст, WG (1970). «Тектонический контакт между францисканским Меланжем и толщей Великой долины - коровое выражение позднемезозойской зоны Беньоффа». Журнал геофизических исследований . 75 (5): 886–901. Бибкод : 1970JGR....75..886E . дои : 10.1029/JB075i005p00886 . ISSN 2156-2202 .
- ^ Тернер, Фрэнсис Дж. (1981). Метаморфическая петрология: минералогические, полевые и тектонические аспекты (2-е изд.). Вашингтон: Паб Hemisphere. Корпоративный ISBN 0-07-065501-4 . OCLC 5894059 .
- ^ Вархафтиг, Клайд (1984). Трамвай до субдукции и других поездок по тектоническим плитам на общественном транспорте в Сан-Франциско . Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз. дои : 10.1029/sp022 . ISBN 0-87590-234-0 .
- ^ Сюй, К. Цзинхва (1 августа 1968 г.). «Принципы меланжа и их влияние на парадокс францисканцев-Ноксвилля». Бюллетень ГСА . 79 (8): 1063–1074. doi : 10.1130/0016-7606(1968)79[1063:POMATB]2.0.CO;2 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Вакабаяши, Джон (август 2011 г.), «Меланжи францисканского комплекса, Калифорния: Разнообразные структурные условия, свидетельства осадочного смешивания и их связь с процессами субдукции», Меланжи: процессы формирования и социальное значение , Специальные статьи Геологического общества Америки, том. 480, Геологическое общество Америки, стр. 117–141, номер документа : 10.1130/2011.2480(05) , ISBN. 978-0-8137-2480-5
- ^ Джеймс О. Беркланд (2), Лорен А. Рэй (1972). «Что такое францисканец?». Бюллетень AAPG . 56 . дои : 10.1306/819a421a-16c5-11d7-8645000102c1865d . ISSN 0149-1423 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Блейк, MC; Хауэлл, генеральный директор; Джонс, Дэвид Лоуренс (1982). «Предварительная тектоностратиграфическая карта террейнов Калифорнии» . Отчет об открытом файле . дои : 10.3133/ofr82593 . ISSN 2331-1258 .
- ^ Перейти обратно: а б Бэйли, Ирвин и Джонс (1965), с. 115-123; Блом и Ирвин (1983), с. 77-8
- ^ Хилтон (2003), с. 223-225.
- ^ Тардуно и др. (1985), с. 345-347.
- ^ Перейти обратно: а б с Хилтон (2003), «Приложение: Краткое описание мезозойских окаменелостей рептилий Калифорнии», стр. 272-273.
- ^ Остин, Донна (26 июня 2009 г.). «Кайзер копал цемент и наткнулся на алюминиевую фольгу» . Cupertino News (газета — интернет-издание) . Проверено 14 июня 2013 г. Также см. следующую анонимную статью в Интернете. «Наследие Генри Кайзера, вплетенное в богатый калифорнийский гобелен» . Касьер Перманенте . 26 ноября 2009 года . Проверено 14 июня 2013 г.
Ссылки
[ редактировать ]- Бейли, Э. Х.; Ирвин, В.П.; Джонс, Д.Л. (1964). «Францисканские и родственные породы и их значение в геологии западной Калифорнии». Калифорнийский дивизион. Бюллетень по горному делу и геологии. 183 : 177.
- Беркланд, Дж. О., Раймонд, Л. А., Крамер, Дж. К., Мурс, Э. М. и О'Дей, М. (1972). «Что такое францисканец?». Бюллетень AAPG , 56 (12), стр. 2295a-2302.
- Блейк, MC; Хауэлл, генеральный директор; Джонс, Дэвид Лоуренс (1982). «Предварительная тектоностратиграфическая карта террейнов Калифорнии». Отчет об открытом файле . дои : 10.3133/ofr82593 .
- Блом, CD; Ирвин, WP (1983). «Тектоническое значение радиолярий от позднего палеозоя до юры из террейна Норт-Форк, горы Кламат, Калифорния». Стивенс, CH (ред.). Доюрские породы на западе Северной Америки предполагают наличие террейнов . Тихоокеанская секция Общества палеонтологов и минералогов. стр. 77–89.
- Эрнст, WG (1970). «Тектонический контакт между францисканским Меланжем и коровым выражением последовательности Великой долины позднемезозойской зоны Бениоффа». Журнал геофизических исследований . 75 (5): 886–901. Бибкод : 1970JGR....75..886E . дои : 10.1029/JB075i005p00886 .
- Гамильтон, В. (1969). «Мезозойская Калифорния и нижнее течение тихоокеанской мантии». Бюллетень Геологического общества Америки , 80 (12), стр. 2409-2430.
- Хилтон, Ричард П. (2003). Динозавры и другие мезозойские рептилии Калифорнии. Беркли . Издательство Калифорнийского университета. 356 с. ISBN 978-0-520-23315-7 .
- Сюй, К. Цзинхва (1968). «Принципы меланжа и их влияние на парадокс францисканцев-Ноксвилля». Бюллетень Геологического общества Америки . 79 (8): 1063. doi : 10.1130/0016-7606(1968)79[1063:POMATB]2.0.CO;2 . ISSN 0016-7606 .
- Ирвин, Уильям П. (1990). «Геология и плито-тектоническое развитие» . В Роберте Э. Уоллесе (ред.). Система разломов Сан-Андреас, Калифорния . Профессиональный доклад Геологической службы США 1515. стр. 61–82.
- Маклафлин, Р.Дж.; Клинг, SA; Пур, Р.З.; Макдугалл, К.; Бойтнер, ЕС (1982). «Постсреднемиоценовая аккреция францисканских пород, северо-западная Калифорния». Бюллетень Геологического общества Америки . 93 (7): 595–605. Бибкод : 1982GSAB...93..595M . doi : 10.1130/0016-7606(1982)93<595:pmaofr>2.0.co;2 .
- Малкахи, Шон Р.; Старнс, Джесслин К.; Дэй, Говард В.; Кобл, Мэтью А.; Вервурт, Джеффри Д. (2018). «Раннее начало францисканской субдукции» . Тектоника . 37 (5): 1194–1209. Бибкод : 2018Tecto..37.1194M . дои : 10.1029/2017TC004753 .
- Тардуно, Джон А.; МакВильямс, М.; Дебиш, МГ; Слитер, Западная Вирджиния; Блейк, MC (1985). «Известняки францисканского комплекса Калера: сросшиеся остатки океанических плато плиты Фараллон» . Природа . 317 (6035): 345–347. Бибкод : 1985Natur.317..345T . дои : 10.1038/317345a0 . S2CID 4350067 .
- Тернер, Ф.Дж. (1981). Метаморфическая петрология: минералогические, полевые и тектонические аспекты . Издательская корпорация Hemisphere. OCLC 5894059 .
- Вархафтиг, Клайд (1984). Трамвай до субдукции и других поездок по тектоническим плитам на общественном транспорте в Сан-Франциско . дои : 10.1029/SP022 . ISBN 0-87590-234-0 .
- Вакабаяси, Джон (1992). «Покровы, тектоника наклонной конвергенции плит и метаморфическая эволюция, связанная с 140 миллионами лет непрерывной субдукции, францисканский комплекс, Калифорния». Журнал геологии . 100 (1): 19–40. Бибкод : 1992JG....100...19W . дои : 10.1086/629569 . S2CID 140552742 .
- Вакабаяси, Джон (2011). «Меланжи францисканского комплекса, Калифорния: разнообразные структурные условия, свидетельства смешения осадочных пород и их связь с процессами субдукции». Меланжи: процессы формирования и социальное значение . Специальные статьи Геологического общества Америки. Том. 480. стр. 117–141. дои : 10.1130/2011.2480(05) . ISBN 978-0-8137-2480-5 .
- Вассманн, Сара; Штёкхерт, Бернхард (2012). «Механизмы деформации матрицы в тектонических меланжах HP-LT - Микроструктурная запись голубого жадеита из францисканского комплекса, Калифорния». Тектонофизика . 568–569: 135–153. Бибкод : 2012Tectp.568..135W . дои : 10.1016/j.tecto.2012.01.009 .
- Вентворт, CM; Блейк, MC-младший; Джонс, Д.Л.; Уолтер, AW; Зобак, доктор медицины (1984). «Тектоническое расклинивание, связанное с размещением францисканских комплексов на береговых хребтах Калифорнии». В Блейке, MC (ред.). Францисканская геология северной Калифорнии . Тихоокеанское отделение Общества экономических палеонтологов и минералогов. Путеводитель по экскурсии 43, стр. 163–173.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Террейны
- Меловая Калифорния
- Юрская Калифорния
- Верхнеюрская серия
- Геологические образования Калифорнии
- Геология округа Монтерей, Калифорния
- Геология Сан-Франциско
- Геология округа Сан-Луис-Обиспо, Калифорния
- Геология округа Сан-Матео, Калифорния
- Геология округа Санта-Барбара, Калифорния
- Геология округа Вентура, Калифорния
- Метаморфические комплексы
- Естественная история прибрежных хребтов Калифорнии
- Петрология
- Структурная геология
- Геология округа Марин, Калифорния