Nevadan orogeny

Неваданская складчатость произошла вдоль западной окраины Северной Америки в период от поздней юры до раннего мела , примерно от 155 до 145 млн лет назад. ^{[ 1 ]} На протяжении всей этой складчатости происходило по крайней мере два различных типа складчатых процессов. На ранних стадиях орогенеза континентальная магматическая дуга «Андского типа» возникла в результате субдукции океанической плиты Фараллон под Северо-Американскую плиту. ^{[ 2 ]} На последних стадиях орогенеза, напротив, наблюдалось множественные террейны океанических дуг, аккрецированные на западной окраине Северной Америки в виде аккреционного орогена «кордильерского типа». ^{[ 2 ]} Деформация, связанная с аккрецией этих вулканических дуг, террейнов в основном ограничена западными областями образующихся горных хребтов ( хребет Кламат и Сьерра-Невада ) и отсутствует в восточных регионах. ^{[ 3 ]} Кроме того, деформация, наблюдаемая в этих горных хребтах, в основном связана с неваданской складчатостью, а не с другими внешними событиями, такими как более поздние складчатости Севьер и Ларамид . ^{[ 4 ]} Отмечается, что горы Кламат и Сьерра-Невада имеют схожую стратиграфию, что указывает на то, что они оба образовались в результате неваданской складчатости. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} По сравнению с другими орогеническими событиями, похоже, что Неваданская складчатость произошла довольно быстро и заняла всего около 10 миллионов лет по сравнению с сотнями миллионов лет для других складчатостей по всему миру (например, Транс-Гудзонская складчатость ). ^{[ 7 ]}

Порядок событий

«Кордильерский» стиль нарастания дуговых террейнов на континентальный массив. Продолжающаяся субдукция переносит дуговой террейн к окраине континента, где он становится слишком плавучим, чтобы его можно было погрузить, и поэтому он прирастает к континенту.

Неваданская складчатость началась с формирования континентальной вулканической дуги в результате субдукции плиты Фараллон, падающей на восток, под Северо-Американскую плиту. ^{[ 1 ]} Продолжающаяся субдукция океанической коры привела к переносу множества террейнов океанических дуг на западную окраину Северной Америки, где они срослись с краем континента. ^{[ 1 ]} Во время аккреции дуговых террейнов на Северную Америку осадки и материал коры между Северной Америкой и входящим дуговым террейном были выброшены на континент, образуя офиолитовые последовательности, 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 ]} Аккреция дуговых террейнов привела к образованию трех отдельных 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

Восточный пояс

Восточный пояс Сьерра-Невады состоит из Северного Сьерра-Террейна. ^{[ 8 ]}^{[ 1 ]} Террейн Северная Сьерра образовался в результате вулканизма на западной окраине Северной Америки в результате субдукции океанической плиты, что в конечном итоге привело к приращению террейнов реки Туолумн и Слейт-Крик к Северной Америке. ^{[ 8 ]} Это аналогично «андскому» стилю орогенеза, когда субдукция океанической плиты примерно на 110 км под поверхность Земли приводит к плавлению опускающейся плиты и конвекции астеносферы. ^{[ 9 ]} Этому плавлению может способствовать присутствие воды в процессе, известном как плавление флюса . ^{[ 9 ]} Затем расплав плиты поднимается вверх через астеносферу и земную кору, создавая крупные батолиты и вулканизм.

Хотя деформация в западных и центральных регионах Сьерра-Невады широко распространена, деформация Неваданской складчатости в Восточном поясе несколько ограничена. ^{[ 10 ]} Было установлено, что деформация была минимальной в Восточном поясе, рассматривая дайки, прорвавшие породы, которые казались в основном недеформированными. ^{[ 10 ]} Эти в основном недеформированные дайки были датированы с использованием K-Ar метода, и их возраст был определен от 169 до 209 млн лет назад, что означает, что они были размещены задолго до того, как могла произойти какая-либо деформация, связанная с неваданской складчатостью. ^{[ 10 ]} Поскольку возраст этих даек старше, чем деформации Невадской складчатости, очевидно, что большая часть деформаций произошла в направлении западного склона Сьерра-Невады, а не в восточных регионах. ^{[ 10 ]}

Центральный ремень

Центральный пояс Сьерра-Невады состоит из пород террейна реки Туолумне, аккрецированных на западную окраину Северной Америки в более раннее время (>150 млн лет назад), чем породы террейна Слейт-Крик. В целом в Центральном поясе есть две разные зоны: зеленосланцевый комплекс Калаверас и комплекс Шу Флай . ^{[ 2 ]}

Калаверас-зеленосланцевый комплекс расположен в западной половине Центрального пояса и в основном состоит из пород вулканических дуг с небольшим количеством кремней и аргиллитов. ^{[ 2 ]} Комплекс Шу Флай 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 указывает на то, что его возраст составляет от 190 до 170 млн лет назад. ^{[ 8 ]} В это время должно было произойти значительное количество складчатых и надвиговых разломов вблизи зоны столкновения как для террейна реки Туолумн, так и для существующего террейна Северной Сьерры. ^{[ 1 ]}^{[ 8 ]} Однако большая часть деформаций, которые могли бы возникнуть в результате столкновения, была ограничена террейном реки Туолумне, поскольку минимальная деформация наблюдается в Восточном поясе. ^{[ 10 ]}

Западный пояс

Породы Западного пояса представлены преимущественно осадочными породами, включая граувакку и аргиллиты, подвергшиеся деформации. ^{[ 1 ]} В южной части Западного пояса основным видом деформации пород является складчатость. ^{[ 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 был датирован с помощью калий-аргонового датирования (K-Ar). ^{[ 8 ]}

У западных предгорий Сьерра-Невады расположены многочисленные дайки , прорвавшие породы возрастом от 148 до 155 млн лет назад. ^{[ 11 ]} Предполагается, что эти дайки образовались, когда Северо-Американская плита претерпела изменение направления движения, так что субдукция больше происходила не в северо-восточном, а в юго-восточном направлении. ^{[ 11 ]} Направление сдвига вдоль даек представляет собой левостороннее направление сдвига, которое указывает на более позднюю юго-восточную субдукцию океанической плиты. ^{[ 11 ]}

Кламатские горы

Горы Кламат рассказывают историю, похожую на историю Сьерра-Невады, поскольку они являются продуктом множества различных аккреционных событий на островодужных террейнах. Предлагаемая в настоящее время модель формирования гор Кламат включает несколько этапов. Первым этапом формирования гор Кламат стал дуговой магматизм на западном побережье Северной Америки, в результате которого образовался Западный террейн Хейфорк. ^{[ 12 ]} После того, как Западный террейн Хейфорк был сформирован (и впоследствии прекратил формироваться), в этот регион были прорваны основные дайки, приписываемые некоторой форме растяжения примерно 160 млн лет назад. ^{[ 12 ]} Как только расширение в этом районе прекратилось, сжатие началось снова, что привело к закрытию очень небольшого бассейна задней дуги, образовавшегося в результате расширения, и к аккреции офиолитовых последовательностей, наблюдаемых в горах Кламат времен неваданской складчатости (Жозефин Офиолит, возраст 155 млн лет назад). ^{[ 12 ]} Продолжающаяся конвергенция в районе гор Кламат в конечном итоге приведет к появлению даек и силлов внутри офиолита Жозефин примерно 153 млн лет назад. ^{[ 12 ]} Самым молодым из аккреционных офиолитов в горах Кламат, по-видимому, является офоилит Жозефины, возраст которого датируется примерно 155–150 млн лет назад с использованием как аргон-аргонового (Ar-Ar), так и свинцово-уранового (Pb-U) методов. . ^{[ 13 ]} Вместо того, чтобы быть выброшенным на вершину Северной Америки, офиолит Жозефины был аккрецирован посредством другого процесса, который включал в себя погружение под Северную Америку, а затем, в конечном итоге, эксгумацию на поверхности. ^{[ 13 ]} В горах Кламат также было замечено наличие двух других массивов горных пород, образовавшихся во время Неваданской складчатости: слюдяных сланцев Абрамса и Салмона формации Стюарт-Форк. ^{[ 3 ]} Используя калий-аргоновый (K-Ar) метод изотопного датирования филлита, возраст метаморфизма в формации Стюарт-Форк был определен примерно 148 млн лет назад. ^{[ 3 ]} Метаморфизм, связанный с филлитом в формации Стюарт-Форк, происходит из-за более старых слюдяных сланцев Абрамса и Салмона, надвинутых на вершину скал Стюарт-Форк в конце неваданской складчатости. ^{[ 3 ]}

Сроки событий в горах Сьерра-Невада и Кламат

Сьерра-Невада и горы Кламат возникли в результате континентальной магматической дуги, а затем аккреции океанической дуги во время Неваданской складчатости между 155 и 145 млн лет назад. ^{[ 12 ]}^{[ 2 ]}^{[ 1 ]} Почти в то же время, когда формировался восточный пояс Сьерра-Невады, западный террейн Хейфорк в горах Кламат. строился ^{[ 8 ]}^{[ 12 ]} По мере развития Неваданской складчатости террейн реки Туолумне был присоединен к Сьерра-Неваде примерно в то же время, что и образование офиолита Жозефина в горах Кламат (150-155 млн лет назад). ^{[ 12 ]}^{[ 2 ]} На последних стадиях орогенеза осадочные породы Западного пояса были сращены с Сьерра-Невадой, в то время как Абрамса и слюдяные сланцы Салмона были надвинуты на вершину формации Стюарт-Форк в горах Кламат. ^{[ 8 ]}^{[ 3 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Швейкерт, Ричард; Боган, Николас Л.; Гирти, Гэри Х.; Хэнсон, Ричард Э.; Мергерян, Чарльз (1984). «Время и структурное выражение Неваданской складчатости, Сьерра-Невада, Калифорния». Бюллетень Геологического общества Америки . 95 (8): 967–979. doi : 10.1130/0016-7606(1984)95<967:taseot>2.0.co;2 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Тобиш, Отмар; Патерсон, Скотт Р.; Лонгиару, Самуэль; Бхаттачарья, Тапас (1987). «Масштаб Неваданской складчатости, центральная Сьерра-Невада, Калифорния». Геология . 15 (2): 132–135. doi : 10.1130/0091-7613(1987)15<132:eotnoc>2.0.co;2 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Ланфер, Марвин; Ирвин, Уильям П.; Хотц, Престон Э. (1968). «Изотопный возраст неваданской складчатости 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.; Барнс, Кэлвин Г.; Маквильямс, Миссури; Эрнст, РГ (1995). «Хронологические рамки горообразования: юрское построение гор Кламат». Тектоника . 14 (3): 677–703. Бибкод : 1995Tecto..14..677H . дои : 10.1029/94tc02454 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Ингерсолл, Раймонд; Швайкерт, Ричард А. (1986). «Плитно-тектоническая модель позднеюрского генезиса офиолитов, неваданской складчатости и зарождения преддуговой цепи, Северная Калифорния». Тектоника . 5 (6): 901–912. Бибкод : 1986Tecto...5..901I . дои : 10.1029/tc005i006p00901 .
^ Эрнст, В.Г.; Готлиб, Эрик С.; Барнс, Кэлвин Дж; Хуриган, Джереми К. (2016). «U-Pb возраст циркона и петрологическая эволюция гранитного плутона Инглиш-Пик: рост юрской коры на северо-западе Калифорнии» . Геосфера . 12 (5): 1422–1436. Бибкод : 2016Geosp..12.1422E . дои : 10.1130/ges01340.1 .
^ Хоффман, Пол Ф. (1988). «Объединенные плиты Америки, рождение кратона: раннепротерозойская сборка и рост Лаврентии». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 16 : 543–603. дои : 10.1146/annurev.earth.16.1.543 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Эдельман, Стивен Х. (1991). «Связь между кинематикой столкновения дуги и континента и кинематикой надвигов, складок, зон сдвига и расслоений в неваданской складчатости, северная Сьерра-Невада, Калифорния». Тектонофизика . 191 (3–4): 223–236. Бибкод : 1991Tectp.191..223E . дои : 10.1016/0040-1951(91)90058-з .
^ Перейти обратно: ^а ^б Роллан, Ю; Бош, Д; Гийо, С; Де Сигойер, Дж; Мартинод, Дж; Агард, П; Ямато, П. (2016). «Субдукция и орогения: Введение в специальный том» (PDF) . Журнал геодинамики . 96 : 1–5. Бибкод : 2016JGeo...96....1R . дои : 10.1016/j.jog.2016.03.006 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Ренне, Пол Р.; Террин, Брент Д. (1987). «Ограничения на сроки деформации в хребте Бентон, юго-восточная Калифорния, и последствия для Неваданского орогенеза». Геология . 15 (11): 1031–1034. doi : 10.1130/0091-7613(1987)15<1031:cotodi>2.0.co;2 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Вольф, Майкл Б.; Салиби, Джейсон Б. (1992). «Зоны рой-сдвига юрских кордильерских даек: последствия для неваданской складчатости и движения североамериканских плит». Геология . 20 (8): 745–748. doi : 10.1130/0091-7613(1992)020<0745:jcdssz>2.3.co;2 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Харпер, Грегори Д.; Райт, Джеймс Э. (1984). «Средне-позднеюрская тектоническая эволюция гор Кламат, Калифорния-Орегон». Тектоника . 3 (7): 759–772. Бибкод : 1984Tecto...3..759H . дои : 10.1029/tc003i007p00759 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Харпер, Грегори Д.; Салиби, Джейсон Б.; Хейцлер, Мэтью (1994). «Формирование и внедрение офиолита Жозефины и неваданской складчатости в горах Кламат, Калифорния-Орегон: циркон U / Pb и геохронология 40 Ar / 39 Ar» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 99 (Б3): 4293–4221. Бибкод : 1994JGR....99.4293H . дои : 10.1029/93jb02061 .

[:1-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Швейкерт, Ричард; Боган, Николас Л.; Гирти, Гэри Х.; Хэнсон, Ричард Э.; Мергерян, Чарльз (1984). «Время и структурное выражение Неваданской складчатости, Сьерра-Невада, Калифорния». Бюллетень Геологического общества Америки . 95 (8): 967–979. doi : 10.1130/0016-7606(1984)95<967:taseot>2.0.co;2 .

[:7-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Тобиш, Отмар; Патерсон, Скотт Р.; Лонгиару, Самуэль; Бхаттачарья, Тапас (1987). «Масштаб Неваданской складчатости, центральная Сьерра-Невада, Калифорния». Геология . 15 (2): 132–135. doi : 10.1130/0091-7613(1987)15<132:eotnoc>2.0.co;2 .

[:3-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Ланфер, Марвин; Ирвин, Уильям П.; Хотц, Престон Э. (1968). «Изотопный возраст неваданской складчатости 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 .

[4] Хакер, Брэдли; Донато, Мэри М.; Барнс, Кэлвин Г.; Маквильямс, Миссури; Эрнст, РГ (1995). «Хронологические рамки горообразования: юрское построение гор Кламат». Тектоника . 14 (3): 677–703. Бибкод : 1995Tecto..14..677H . дои : 10.1029/94tc02454 .

[:8-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Ингерсолл, Раймонд; Швайкерт, Ричард А. (1986). «Плитно-тектоническая модель позднеюрского генезиса офиолитов, неваданской складчатости и зарождения преддуговой цепи, Северная Калифорния». Тектоника . 5 (6): 901–912. Бибкод : 1986Tecto...5..901I . дои : 10.1029/tc005i006p00901 .

[6] Эрнст, В.Г.; Готлиб, Эрик С.; Барнс, Кэлвин Дж; Хуриган, Джереми К. (2016). «U-Pb возраст циркона и петрологическая эволюция гранитного плутона Инглиш-Пик: рост юрской коры на северо-западе Калифорнии» . Геосфера . 12 (5): 1422–1436. Бибкод : 2016Geosp..12.1422E . дои : 10.1130/ges01340.1 .

[7] Хоффман, Пол Ф. (1988). «Объединенные плиты Америки, рождение кратона: раннепротерозойская сборка и рост Лаврентии». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 16 : 543–603. дои : 10.1146/annurev.earth.16.1.543 .

[:2-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Эдельман, Стивен Х. (1991). «Связь между кинематикой столкновения дуги и континента и кинематикой надвигов, складок, зон сдвига и расслоений в неваданской складчатости, северная Сьерра-Невада, Калифорния». Тектонофизика . 191 (3–4): 223–236. Бибкод : 1991Tectp.191..223E . дои : 10.1016/0040-1951(91)90058-з .

[:9-9] Перейти обратно: ^а ^б Роллан, Ю; Бош, Д; Гийо, С; Де Сигойер, Дж; Мартинод, Дж; Агард, П; Ямато, П. (2016). «Субдукция и орогения: Введение в специальный том» (PDF) . Журнал геодинамики . 96 : 1–5. Бибкод : 2016JGeo...96....1R . дои : 10.1016/j.jog.2016.03.006 .

[:4-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Ренне, Пол Р.; Террин, Брент Д. (1987). «Ограничения на сроки деформации в хребте Бентон, юго-восточная Калифорния, и последствия для Неваданского орогенеза». Геология . 15 (11): 1031–1034. doi : 10.1130/0091-7613(1987)15<1031:cotodi>2.0.co;2 .

[:6-11] Перейти обратно: ^а ^б ^с Вольф, Майкл Б.; Салиби, Джейсон Б. (1992). «Зоны рой-сдвига юрских кордильерских даек: последствия для неваданской складчатости и движения североамериканских плит». Геология . 20 (8): 745–748. doi : 10.1130/0091-7613(1992)020<0745:jcdssz>2.3.co;2 .

[:5-12] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Харпер, Грегори Д.; Райт, Джеймс Э. (1984). «Средне-позднеюрская тектоническая эволюция гор Кламат, Калифорния-Орегон». Тектоника . 3 (7): 759–772. Бибкод : 1984Tecto...3..759H . дои : 10.1029/tc003i007p00759 .

[:0-13] Перейти обратно: ^а ^б Харпер, Грегори Д.; Салиби, Джейсон Б.; Хейцлер, Мэтью (1994). «Формирование и внедрение офиолита Жозефины и неваданской складчатости в горах Кламат, Калифорния-Орегон: циркон U / Pb и геохронология 40 Ar / 39 Ar» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 99 (Б3): 4293–4221. Бибкод : 1994JGR....99.4293H . дои : 10.1029/93jb02061 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]