Севьерская складчатость
Континент | Северная Америка |
---|---|
Границы | США и Канада |
Севьерская складчатость была событием горообразования, которое затронуло западную часть Северной Америки от северной Канады на севере до Мексики на юге.
Севьерская складчатость была результатом конвергентной пограничной тектонической активности, а деформация произошла примерно 160 миллионов лет назад. [2] примерно до 50 млн лет назад. [3] Эта складчатость была вызвана субдукцией океанической плиты Фараллон под континентальную Северо-Американскую плиту . Утолщение земной коры , приведшее к горообразованию, было вызвано сочетанием сжимающих сил и кондуктивного нагрева, инициированного субдукцией, что привело к деформации. [4] Район реки Севьер в центральной Юте является тезкой этого события.
Степень
[ редактировать ]Севьерский складчато-надвиговый пояс простирается от южной Калифорнии недалеко от границы с Мексикой до Канады. [1] Разломы Бассейна и Хребта отсекают более старые надвиги Севьера. [4] Севьерской складчатости предшествовало несколько других событий горообразования, включая Неваданскую складчатость , Сономанскую складчатость и Антлерскую складчатость , и они частично перекрывались во времени и пространстве с складчатостью Ларамида .
Севьер или Ларамид?
[ редактировать ]Раннее надвиг Севьера началось задолго до первоначальной деформации Ларамида. Однако есть свидетельства того, что поздние разломы Севьера были активны во время раннего Ларамида. [5] [6] [7] [3] Большая часть деформации Севьера произошла к западу от деформации Ларамида, но существует некоторое географическое перекрытие между восточной окраиной Севьера и западной окраиной Ларамида. [8] На юго-западе штата Юта надвиги Севьера могли оставаться активными до эоцена. [7] [6] в то время как деформация Ларамида началась в позднем мелу . [5]
Поскольку складчатости Севьера и Ларамида произошли в одно и то же время и в одном месте, их иногда путают. [8] В целом, севьерская складчатость определяет более древнее, более западное событие сжатия, в котором использовались слабые плоскости напластования в перекрывающих палеозойских и мезозойских осадочных породах. По мере сокращения земной коры давление переносилось на восток вдоль слабых осадочных слоев, образуя « тонкокожие » надвиги , которые обычно молодеют к востоку. Напротив, Ларамидская складчатость привела к образованию поднятий с «ядром фундамента», которые часто использовали ранее существовавшие разломы, образовавшиеся во время рифтинга в позднем докембрии во время распада суперконтинента Родиния или во время складчатости Предковых Скалистых гор . [8]
Геологические структуры
[ редактировать ]Севьерский орогенный пояс состоял из ряда тонких плит, расположенных вдоль полого падающих на запад надвиговых пластин и перемещающихся с запада на восток. [9] Эти тонкокожие надвиги переместили породы позднего докембрия и мезозоя пассивной окраины Кордильер на восток. На своей восточной стороне Севьер встречается с орогенным поясом Ларамид. [10] Комбинация Севьера и Ларамида похожа на современную окраину Анд в Чили . Они сопоставимы, поскольку более молодые разломы и структуры Ларамида представляли собой геометрическую реакцию на мелкопадающие надвиги Севьера. [11]
Местоположение восточного края Севьерского складчатого образования определялось конгломератами, состоящими в основном из валунов, которые должны были сброситься с восточного и самого крутого края поднимающихся гор. Такие конгломераты можно увидеть по всей Юте в каньоне Эхо, Красных узких полосах в каньоне Спэниш-Форк и в каньоне Лимингтон недалеко от Дельты, штат Юта . Сегодня разломы Севьер на поверхности были разбиты и круто наклонены от своего первоначального положения с пологим падением из-за расширения разломов Бассейна и Хребта . Самые ранние надвиги Севьера расположены дальше всего на запад, причем каждый новый надвиг отсекает старый. Эта закономерность привела к тому, что более старые надвиги двигались поверх более молодых по мере их продвижения на восток. Удар Париж-Уиллард в штате Юта был определен как самый старый удар в серии, использующей эту схему. Самая молодая точка — Хогбак в Вайоминге. [4]
Надвиговый пояс Севьера в штате Юта можно разделить на две части: к северу от Солт-Лейк-Сити и к югу от Солт-Лейк-Сити. Надвиги на север гораздо лучше изучены, поскольку с ними часто связаны нефть и газ. Северная часть проходит через территории нынешних Юты, Айдахо и Вайоминга. Южная часть останавливается вокруг Лас-Вегаса . Общее сокращение земной коры северной части составило примерно 60 миль. [4]
Пояс Севьер оставил после себя множество отличительных геологических особенностей в регионе Вайоминга и Юты, а именно углубления и выступы. Поперечные зоны могут сопровождать надвиги, соединяющие сегменты пояса. Одной из таких зон является поперечная зона Чарльстона, соединяющая выступ Прово с южным рукавом арки Уинта/Коттонвуд. Хотя арка Уинта/Коттонвуд представляет собой конструкцию из ларамида, Севьер помог сформировать арку. Другая важная зона — поперечная зона горы Рэймонд, соединяющая выступ Вайоминга и северное плечо арки. [12]
Хотя континентальные окраины обычно наиболее деформируются в результате орогенных событий, внутренняя часть континентальных плит также может деформироваться. В орогенных событиях Севьер-Ларамида свидетельства деформации внутренней плиты включают складки , расщепление и соединительные ткани, искаженные окаменелости , стойкие разломы и кальцитовые двойники . [11]
Как и когда
[ редактировать ]Севьерский складчатый и надвиговый пояс действовал в период с поздней юры (201–145 млн лет назад) до эоцена (56–34 млн лет назад). [13] Фактический возраст зарождения пояса исследователями не вполне согласован. [13] Однако деформация Севьера началась еще в юрском периоде. [14] [1]
Деформация южной части Севьерского складчато-надвигового пояса началась около 160 млн лет назад. [2] К 99 млн лет назад напряжение было перенесено на восток, к надвигу Кистоун. [15] На севере Юты надвиговый щит Уилларда был установлен около 120 млн лет назад. [16] Штамм постепенно был перенесен на надвиг Хогсбэк в западном Вайоминге. [3] Разломы у переднего края Севьера оставались активными, по крайней мере, до эоцена. [7] [6] [3]
В это время приподнятая кора упиралась в плато Колорадо . Столкновение привело к латеральному распространению деформации и привело к ослаблению литосферы и утолщению земной коры. [17] Метаморфизм, вызванный нагревом и утолщением земной коры, преобладает между 90 и 70 млн лет назад в нынешнем регионе Большого бассейна . [17]
Исследования
[ редактировать ]Поперечные зоны и углубление Уинта
[ редактировать ]Параллельные надвиги и складки образуют складчато-надвиговый пояс регионального масштаба. В локальном масштабе сегменты пояса соединены поперечными зонами. Упомянутая ранее поперечная зона Чарльстона проходит перпендикулярно надвигам в пределах пояса Севьер. Среди геологов ведутся споры о том, возникла ли эта поперечная зона во время складчатости Севьера или образования арки Уинта / Коттонвуд во время складчатости Ларамида . [10] Картирование надвигов Севьера в провинции Бассейна и Хребта предполагает, что структуры Севьера огибают арку Уинта/Коттонвуд, определяющую углубление Уинта. При внимательном рассмотрении разломов Севьер в каньоне Американ-Форк видно, что эти разломы являются самыми старыми в поперечной зоне Чарльстона, о чем свидетельствуют перекрестные связи, наблюдаемые в этом районе. [12]
Провинция Бассейнов и хребтов, простирающаяся через Неваду , в западную Юту и на юг до Мексики, теперь состоит из нормальных разломов в северном направлении из-за расширения земной коры. Если эти нормальные разломы проявят какое-либо распространение в период от позднего эоцена до раннего миоцена , это может свидетельствовать об обрушении орогенного события Севьер после дезактивации. [10] Считается, что утолщение земной коры из-за разломов Севьер и Ларамид привело к нынешнему расширению бассейна и хребта на протяжении всего кайнозоя. [18] Это могло привести к повторной активации Чарльстонского надвига как разлома растяжения. Поперечная зона Чарльстона содержала большие угловые разломы, что позволяет предположить, что она возникла как реакция на соединение пологих надвиговых разломов Севьера. Поперечная зона Чарльстона очерчивает главный скат боковой стенки, который мог быть частью пояса Севье. [10]
К северу от арки Уинта/Коттонвуд во время севьерской складчатости располагалась область возвышения фундамента, плавно падающая на север, отмеченная картами изопахит . Таким образом, осадки быстро сгущались на юге. К северу пласты постепенно менялись на протяжении всего надвига, и вокруг выступа Вайоминг и к югу вокруг выступа Прово развивалась постепенная кривая. Поперечные зоны Чарльстона и горы Рэймонд образовали углубление Уинта, что указывает на то, что углубление возникло во время складчатости Севьера. [12]
Результаты были интерпретированы как подтверждение того, что поперечная зона Чарльстона сформировалась во время складчатости Севьера, чтобы учесть геометрические изменения по простиранию надвигов. Зона служила связующим звеном различных сегментов складчатости. Поперечная зона варьировалась по всему региону по глубине и смещению. Позже зона была наклонена и реактивирована за счет расширения земной коры. [10] Результаты также подтверждают образование углубления Уинта во время складчатости Севьера из-за схожей геометрической аккомодации земной коры. Смещение по надвиговым разломам возраста Севье привело к формированию кривизны углубления Уинта до поднятия арки Уинта / Коттонвуд. [12]
Сопутствующие упорные ремни
[ редактировать ]Если сосредоточить внимание на южной части Севьерского надвигового пояса, можно обнаружить множество надвигов. Одна система надвигов известна как система надвигов Гарден-Вэлли в надвиговом поясе центральной Невады. Надвиги в этой системе включают надвиги Пахранагат, Маунт-Ириш и Золотые Ворота. Эти надвиги коррелировали с надвигом Гасс-пика на юг . Надвиг Гасс-Пик расположен в хребте Лас-Вегас и представляет собой возрастную структуру Севье. Этот надвиг, возможно, был ответственен за самое большое смещение основного пояса на этой широте. Эти надвиги располагались по всему простиранию. этот регион демонстрировал небольшое расширение из- В кайнозое за реактивации надвигов. Такая корреляция позволяет предположить, что надвиговая система Гарден-Вэлли имеет прямую связь с надвиговым поясом Севьера. Интерпретация этих данных привела к тому, что центральный надвиговый пояс Невады является внутренней частью Севьера. Эта корреляция свидетельствует о том, что надвиговый пояс Севьера возник в результате сжатия, продвигавшегося на восток через Северо-Американскую плиту. [11]
Отношения кордильерского и севьерского орогенеза
[ редактировать ]Ранее считалось, что утончение Кордильеров является свидетельством и причиной плоской субдукции в орогенных событиях Севьер и Ларамид. Однако изотопные данные позволяют предположить, что сохранение литосферы Кордильер предполагает, что утончение Кордильер не является достаточным ответом на плоскую субдукцию Севьера и Ларамида. Это означает, что утончение и сдвиг Кордильеров ограничивались преддуговой областью. [17] Данные свидетельствуют о том, что на протяжении Севьер-Ларамидского надвига кора также поднималась и расширялась. [18] Считается, что современная чилийская субдукция является параллельной моделью событий Севьера и Ларамида, поэтому, возможно, в этой современной модели есть ответы на этот вопрос. Объяснения могут включать сочетание увеличения скорости движения плит, того, что нижележащая океаническая плита становится моложе по мере погружения более старой части, и, таким образом, нижележащая плита становится более горячей и плавучей. [17]
Корковое укорочение
[ редактировать ]Исследование двойников кальцита и взаимоотношений карбонатов с Севьерским орогенным поясом показало, что направления сокращения были параллельны надвиговым нарушениям, которые были направлены на юго-запад. Величины дифференциальных напряжений , определенные по двойникованию кальцита, показали тенденцию к экспоненциальному уменьшению по направлению к кратону . Дифференциальные напряжения, вызывающие деформацию сжатия в надвиге Севьера, превышали 150 МПа. Сжатие на юго-западе во время Севьера сменилось на наклонное с северо-востока во время орогенного события Ларамид. Укорочение Севье было зарегистрировано на большей части запада Соединенных Штатов вплоть до Миннесоты в меловом известняке Гринхорн, сохранившемся за счет кальцитовых двойников. Расстояние передачи напряжения примерно эквивалентно более 2000 км. Сокращение EW, показанное в кальцитовых двойниках Севьера, параллельно сегодняшним главным напряжениям в западной части Северо-Американской плиты. [11]
Севьерский вулканизм
[ редактировать ]С Севьерской орогенией также связан мощный вулканизм. Вулканическую активность можно наблюдать в современных зонах субдукции (например, вдоль западного побережья Южной Америки), подобных той, которая вызвала Севьерскую складчатость. В дуге Сьерра-Невада, связанной с Севьерской орогенией, произошло несколько вулканических вспышек: одна от 170 до 150 млн лет, и одна от 100 до 85 млн лет. [1] Вулканические центры мигрировали в основном на восток во время развития Севьера. [1] и переход к деформации Ларамида, а также позднемеловой вулканизм, связанный с субдукцией плиты Фараллон, можно было обнаружить даже на востоке, до Минерального пояса Колорадо, к востоку от переднего края складчатого и надвигового пояса Севьера. [19]
Форленд седиментация
[ редактировать ]Когда Севьерские надвиги были подняты, произошла эрозия надвигового покрова; эти эродированные отложения затем откладывались там, где существовало жилое пространство. [15] [20] Динамическое опускание и изгиб из-за нагрузки на земную кору создали пространство, где могли накапливаться отложения. [1] По мере продвижения Севьерского надвига на восток осадочные бассейны также мигрировали на восток. [21] Сбалансированные разрезы показывают, что произошла значительная эрозия синорогенных отложений севьерского возраста. [22]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Йонки, В. Адольф; Вейл, Арло Брэндон (1 ноября 2015 г.). «Тектоническая эволюция поясов Севьера и Ларамида в пределах орогенической системы Североамериканских Кордильер» . Обзоры наук о Земле . 150 : 531–593. doi : 10.1016/j.earscirev.2015.08.001 . ISSN 0012-8252 .
- ^ Jump up to: а б Джяллоренцо, Массачусетс; Уэллс, ML; Йонки, Вашингтон; Штокли, DF; Вернике, БП (01 марта 2018 г.). «Время эксгумации, надвиговый покров перевала Уилер, южная Невада и Калифорния: эволюция южного складчато-надвигового пояса от поздней юры до среднего мела» . Бюллетень ГСА . 130 (3–4): 558–579. дои : 10.1130/B31777.1 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Jump up to: а б с д Десельс, Питер Г. (1 января 1994 г.). «Позднемеловое-палеоценовое синорогенное осадконакопление и кинематическая история надвигового пояса Севьер, северо-восток Юты и юго-запад Вайоминга» . Бюллетень ГСА . 106 (1): 32–56. doi : 10.1130/0016-7606(1994)106<0032:LCPSSA>2.3.CO;2 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Jump up to: а б с д Хинтце, Л., 2005, «Захватывающая геология Юты», факультет геологии, Университет Бригама Янга, стр. 57, 60-62, 65.
- ^ Jump up to: а б Тиндалл, ЮВ; Шторм, LP; Дженески, Т.А.; Симпсон, Эл. (август 2010 г.). «Разломы роста в бассейне Кайпаровиц, штат Юта, указывают на первоначальную деформацию Ларамида на западном плато Колорадо» . Литосфера . 2 (4): 221–231. дои : 10.1130/L79.1 . ISSN 1947-4253 .
- ^ Jump up to: а б с Андерсон, Л.П., и Динтер, Д.А., 2010, Деформация и седиментация на южном участке Севьера, Ред-Хиллз, юго-запад штата Юта, в Карни, С.М., Табет, Д.Э., и Джонсон, К.Л., редакторы, Геология южно-центральной части штата Юта: Юта Публикация Геологической ассоциации 39, с. 338–366.
- ^ Jump up to: а б с Бик, Р.Ф., Роули, П.Д., Андерсон, Дж.Дж., Мальдонадо, Ф., Мур, Д.В., Хакер, Д.Б., Итон, Дж.Г., Херефорд, Р., Филкорн, Х.Ф. и Матиясик, Б., 2015, Геологическая карта Четырехугольник Пангитч 30 x 60 футов, округа Гарфилд, Айрон и Кейн, Юта: Карта Геологической службы Юты, 4 пластины, масштаб 1:62 500
- ^ Jump up to: а б с Уиллис, Грант К. (2000). «Я думал, что это Ларамидская складчатость!» . Система Sevier Thrust штата Юта . Геологическая служба Юты.
- ^ Бертнер, Р.Г. и Нигрини, А., 1994, Термохронология надвигового пояса Айдахо-Вайоминг во время Севьерской складчатости; новая, калиброванная, многопроцессная тепловая модель, Бюллетень AAPG, Vol. 78, выпуск 10, стр. 1586–1612.
- ^ Jump up to: а б с д и Полсен Т. и Маршак С., 1998, поперечная зона Чарльстона, горы Уосатч, Юта; строение северной окраины выступа Прово, складчато-надвиговый пояс Севьер, Бюллетень Геологического общества Америки, Vol. 116, выпуск 4, стр. 512-522.
- ^ Jump up to: а б с д Крэддок, Дж.П. и ван дер Плужим, Б.А., 1999, Деформация Севье-Ларамида внутренних частей континента на основе анализа двойников кальцита, западно-центральный Север, Тектонофизика, Vol. 205, выпуск 1–3, стр. 275–286.
- ^ Jump up to: а б с д Полсен Т. и Маршак С., 1999, Происхождение впадины Уинта, складчато-надвиговый пояс Севьер, Юта; Влияние бассейна и архитектуры на геометрию складчато-надвигового пояса, Тектонофизика, Том. 312, выпуск 2–4, стр. 203–216.
- ^ Jump up to: а б Тейлор, У.Дж., Бартли, Дж.М., Мартин, М.В., Гейссман, Дж.В., Уокер, Дж.Д., Армстронг, П.А., и Фрикселл, Дж.Э., 2000, Взаимосвязь между сокращением внутренних территорий и предгорий: складчатость Севье, Кордильеры центральной Северной Америки, Тектонофизика, Vol. 19, выпуск 6, стр. 1124-1143.
- ^ ДеСеллес, разыгрывающий (1 февраля 2004 г.). «Эволюция Кордильерского надвигового пояса и системы форландовых бассейнов в период от поздней юры до эоцена, запад США» Американский журнал науки . 304 (2): 105–168. дои : 10.2475/ajs.304.2.105 . ISSN 0002-9599 .
- ^ Jump up to: а б Флек, Роберт Дж.; Карр, Майкл Д. (1990). «Возраст Кистоунского надвига: датирование 40Ar/39Ar методом лазерного синтеза отложений бассейна Форленд, южные горы Спринг, Невада» . Тектоника . 9 (3): 467–476. дои : 10.1029/TC009i003p00467 . ISSN 1944-9194 .
- ^ Йонки, Вашингтон; Элеограмма, Б.; Уэллс, ML; Штокли, DF; Келли, С.; Барбер, Делавэр (2019). «История разломного скольжения и эксгумации надвига Уилларда, складчато-надвигового пояса Севье, Юта: взаимосвязь с распространением клина, поднятием внутренних районов и седиментацией бассейна Форленда» . Тектоника . 38 (8): 2850–2893. дои : 10.1029/2018TC005444 . ISSN 1944-9194 . S2CID 199095314 .
- ^ Jump up to: а б с д Ливакарри, Р.Ф. и Перри, Ф.В., 1993, Изотопные доказательства сохранения литосферной мантии Кордильер во время Севьер-Ларамидской складчатости, Западная часть США, Геология [Боулдер], Vol. 21, выпуск 8, стр. 719-722.
- ^ Jump up to: а б Ливакарри, РФ, 1991, Роль утолщения земной коры и коллапса растяжения в тектонической эволюции Севьер-Ларамидского складчатого образования, Запад США, Геология [Боулдер], Vol. 19, выпуск 11, стр. 1104-1107.
- ^ Чапин, Чарльз Э. (01 февраля 2012 г.). «Происхождение минерального пояса Колорадо» . Геосфера . 8 (1): 28–43. дои : 10.1130/GES00694.1 .
- ^ Хеллер, Польша; Боудлер, СС; Чемберс, HP; Куган, Джей Си; Хаген, ES; Шустер, М.В.; Уинслоу, Н.С.; Лоутон, ТФ (1 мая 1986 г.). «Время начального надвига в Севьерском складчатом поясе, Айдахо-Вайоминг и Юта» . Геология . 14 (5): 388–391. doi : 10.1130/0091-7613(1986)14<388:TOITIT>2.0.CO;2 . ISSN 0091-7613 .
- ^ ДеСеллес, PG; Карри, бакалавр наук (1 июля 1996 г.). «Длительное накопление отложений в системе ретродугового предгорья-бассейна средней юры – раннего эоцена Кордильер» . Геология . 24 (7): 591–594. doi : 10.1130/0091-7613(1996)024<0591:LTSAIT>2.3.CO;2 . ISSN 0091-7613 .
- ^ Ройс, Фрэнк (1 февраля 1993 г.). «Дело о призрачном переднем прогибе: ранний мел в западно-центральной части Юты» . Геология . 21 (2): 133–136. doi : 10.1130/0091-7613(1993)021<0133:COTPFE>2.3.CO;2 . ISSN 0091-7613 .
- Уиллис, Грант К. (январь 2000 г.). «Система тяги Севьера Юты» . Заметки геологической службы штата Юта . 32 (1). Архивировано из оригинала 14 декабря 2005 г.
- Орогении Северной Америки
- Меловой период Северной Америки
- Эоцен Северная Америка
- Палеоцен Северная Америка
- Меловые складчатости
- Палеогеновые складчатости
- Эоценовая геология
- Палеоценовая геология
- Меловой период Британской Колумбии
- Меловой Колорадо
- Меловая Монтана
- Меловая геология Юты
- Меловая геология Вайоминга
- Палеоген Британская Колумбия
- Палеогеновый Колорадо
- Палеогеновая Монтана
- Палеогеновая геология Юты
- Палеогеновая геология Вайоминга