Гренвиллская складчатость
Гренвильская орогения — давнее событие мезопротерозойского горообразования, связанное с образованием суперконтинента Родиния . Его рекордом является выдающийся орогенный пояс , который охватывает значительную часть североамериканского континента, от Лабрадора до Мексики , а также до Шотландии .
Гренвильская орогенная кора среднего позднего мезопротерозоя ( около 1250–980 млн лет назад ) встречается по всему миру, но обычно только события, произошедшие на южных и восточных окраинах Лаврентии . под названием «Гренвилл» признаются [ 1 ] Эти орогенические события также известны как Кибаранская складчатость в Африке и Далсландская складчатость в Западной Европе .
Сроки
[ редактировать ]Проблема определения времени Гренвиллской складчатости является предметом некоторых разногласий. Временная шкала, изложенная Тоби Риверсом в 2002 году, взята из хорошо сохранившейся провинции Гренвилл и представляет собой одну из наиболее подробных записей о складчатости. [ 2 ] Эта классификация считает, что классическое обозначение Гренвилля охватывает два отдельных орогенических цикла; Риголетская, Оттаванская и Шавингская складчатости составляют Гренвильский цикл, а Эльзевирская складчатость стоит отдельно. Из-за большого размера территории, затронутой событиями в Гренвилле, существуют некоторые различия во времени в пределах орогенного пояса . [ 1 ]
Возраст приближенно оценивается по магматической активности, связанной с отдельными циклами складчатости. Разрывы в возрасте циклов сжатия и изотопный анализ роговой обманки , биотита и калиевого полевого шпата позволяют предположить, что растяжение происходило тогда, когда сжатие на мгновение прекратилось. [ 3 ] [ 4 ]
В статье Риверса 2008 года исследуются сроки наступления различных периодов складчатости и реконструируется временная шкала на основе пространственного и временного метаморфизма присутствующих пород. Согласно этой новой версии временной шкалы, которая представляет собой совокупность данных Rivers 1997 и Gower and Krogh 2002, Эльзевирская складчатость происходит с 1240 по 1220 млн лет назад, Шавиниган - с 1190 по 1140 млн лет назад и больше не является частью Гренвильского цикла, Оттаван (сейчас 1090–1020 млн лет назад) и Риголе (все еще 1010–980 млн лет назад) становятся фазами, которые группируются в гренвиллскую складчатость. [ 5 ]
Общая тектоника
[ редактировать ]Реконструкция событий складчатости продолжается, но общепринятое мнение состоит в том, что восточная и южная окраины Лаврентии были активными конвергентными окраинами до начала континентальной коллизии . Этот тип субдукции (тип B) имеет тенденцию к образованию магматических дуг на краю доминирующей плиты или вблизи него в современных зонах субдукции, а свидетельства существования современных (около 1300–1200 млн лет назад) островных дуг можно найти по всему Гренвильскому орогену. Америки . Современным аналогом считаются Анды Южной [ 1 ] Примерно с. 1190–980 млн лет назад (фактическое время зависит от местности) два отдельных континентальных блока столкнулись с Лаврентией. Считается, что оба этих события столкновения аналогичны столкновению, которое привело к современному росту хребта Гималаев . [ 1 ] [ 6 ] Некоторое время считалось, что одним из блоков является континент Амазония, но теперь палеомагнитные данные доказали, что это не так. [ 7 ]
Эти периоды надвигов и метаморфизма не были непрерывными, а прерывались сравнительно спокойными периодами, во время которых АМКГ ( анортозитовые / мангеритовые / чарнокитовые / гранитные ) плутоны внедрялись во вмещающие породы . [ 1 ] Полярности субдукции (какая плита преодолела какую) различаются в зависимости от региона и времени. Некоторые остатки островных дуг были внедрены на окраине Лаврентия, а некоторые образовались во время складчатости. [ 8 ] [ 9 ] Сроки этих событий ограничены сквозными связями, наблюдаемыми в полевых условиях, а также с помощью SHRIMP ( чувствительный ионный микрозонд высокого разрешения ) и TIMS ( масс-спектрометрия с термической ионизацией ) датированием урана и свинца . [ 10 ]
Первым периодом тектонической активности было возникновение островной дуги в какой-то момент Эльзевирской складчатости. [ 7 ] До того, как произошла аккреция островной дуги, происходила субдукция между континентальной плитой и предположительно океанической плитой. Притяжение плит и движущие силы дальней зоны, такие как толчок гребня, помогали сократить расстояние между островной дугой и континентом. В зависимости от угла субдукции уже происходила деформация континентальной коры и утолщение литосферы . К 1,19 млрд лет назад Эльзевирский задуговой бассейн начал закрываться. [ 3 ]
С 1,18 по 1,14 млрд лет назад на территории происходило растяжение. [ 3 ] То ли из-за охлаждения литосферы, также известного как термическое опускание, то ли из-за активности сжатия в этом районе некоторые разломы растяжения реактивировались. Протяженность маркируется изотопным возрастом ранее упомянутых пород. Кроме того, образуются осадочные бассейны, что означает, что окраина была достаточно спокойной, чтобы отложения могли накапливаться. Однако в некоторых областях от 1,16 до 1,13 млрд лет, одновременных с растяжением, есть свидетельства того, что все еще происходили надвиги и внедрение террейнов. [ 3 ]
Согласно одной из моделей, надвиги на запад происходили с 1,12 по 1,09 млрд лет назад, а затем растяжение было основной тектонической активностью до 1,05 млрд лет назад. [ 3 ] Именно в этот момент был эксгумирован Центральный гранулитовый террейн и произошел незначительный магматизм. [ 7 ] Причина перехода от сжатия к растяжению неизвестна, но может быть результатом гравитационного коллапса, расслоения мантии, образования плюма под суперконтинентом , изменений в дальних факторах распределения напряжения или любой комбинации причин, возникающих из-за тот факт, что наша планета динамична. [ 7 ] История циклического сжатия и расширения этой области аналогична циклу Вильсона . В этой части мира цикл Вильсона создаст бассейн для океана Япет .
Общая литология
[ редактировать ]Сегодня Гренвильский ороген отмечен складчато-надвиговыми поясами, простирающимися на северо-западе , и метаморфическими режимами высокого давления, а также характерным магматизмом свиты AMCG. Метаморфизм обычно относится к амфиболитовой и гранулитовой фациям , то есть к изменению температуры и давления от средней до высокой. Эклогитизированные метаморфические породы очень высокого давления метагаббро ( ультраосновные ) встречаются в некоторых местах и, вероятно, представляют собой области наиболее глубокого захоронения и/или наиболее интенсивной коллизии. [ 11 ] На протяжении всего орогена эти толщи метаморфических пород высокого давления прорезаны интрузивными плутонами свиты AMCG, которые обычно интерпретируются как син- или посттектонические. Плутонизм AMCG обычно связан с астеносферным апвеллингом под истонченной литосферой . [ 1 ] [ 12 ] Это вытекает из теории о том, что плутонизм AMCG обусловлен затоплением оливин- толеитового базальта в основании континентальной коры во время тектонического расширения. [ 3 ] Литосфера может истончаться либо конвективно, либо в результате расслаивания , при котором нижняя часть литосферы отрывается. Обе модели были предложены для складчатости Гренвилля. [ 3 ]
Гренвиллскую складчатость можно разделить на три секции в зависимости от структуры, литологии и термохронологии. Все три секции, называемые соответственно Гнейсовым поясом, Метаосадочным поясом и Гранулитовым террейном, разделены зонами сдвига. [ 4 ] [ 7 ] Гнейсовый пояс сложен кислыми гнейсами и амфиболитами, метаморфизованными в верхних амфиболитах в гранулитовую фацию. Надвиг в этом разделе был под малым углом, но мог потенциально увеличиваться и вращаться по мере продолжения и развития. Сдвиг в этой области называется пластичным сдвигом, что означает, что материал охлаждался и становился твердым, но все еще вел себя вязко или пластично. Возраст этого пояса составляет примерно от 1,8 до 1,18 млрд лет. Считается, что региональный метаморфизм деформировал эту область примерно 1,4 млрд лет назад, а метаморфическое надвиг - примерно 1,16–1,12 млрд лет назад. [ 4 ] [ 7 ]
Метаосадочный пояс представляет собой преимущественно осадочные и вулканические породы, подвергшиеся метаморфизму зеленосланцевой и гранулитовой фации. Подразделения этого пояса включают домены Бэнкрофт, Эльзевир, озеро Шарбот и Фронтенак, а также низменности Адирондак. Известно, что в этом поясе магматизм возник между 1,42 и 1,04 млрд лет назад в зависимости от местоположения. Считается, что, как и в случае с поясом Гнейсов, метаморфизм произошел примерно 1,16 млрд лет назад. [ 4 ] [ 7 ] Гранулитовый террейн сложен метамагматическими гнейсами, включая массивы анортозита. Анортозиты образуются в плутонах и состоят преимущественно из плагиоклаза. В эту категорию входят породы провинции Гренвилл в Канаде. Самый древний магматизм, известный в этой области, датируется примерно 1,32 млрд лет назад. Метаморфизм гранулитовой фации начался около 1,15 млрд лет назад и продолжался около 150 млн лет после начала, однако непрерывность метаморфизма не может быть определена. [ 4 ] [ 7 ]
Региональные вариации
[ редактировать ]Для понимания складчатости важно отделить локальную от крупномасштабной тектонической истории орогенного пояса. С этой целью ороген Гренвилл обычно разбивается на четыре участка: южную часть в Техасе и Мексике, Аппалачи , Адирондаки и провинцию Гренвилл . Часть орогена можно найти в Шотландии, но из-за близости Шотландии к провинции Гренвилл до открытия океана Япет, эти две страны имеют во многом одну и ту же историю. [ 1 ] [ 13 ]
Техас и Мексика
[ редактировать ]Техас и Мексика представляют собой южную окраину Лаврентии и, вероятно, столкнулись с другим континентом, чем тот, который участвовал в восточном столкновении. [ 6 ] Сапотеканская складчатость Мексики ровесница более поздним стадиям Гренвильской складчатости, и их обычно считают одним и тем же. [ 14 ] Мезопротерозойские магматические протолиты (метаморфизованные в гранулитовую фацию во время складчатости) в Мексике делятся на две возрастные группы; в. 1235–1115 млн лет назад и ок. 1035–1010 млн лет назад. Породы первой группы имеют геохимические признаки, указывающие на происхождение островодужных и задуговых бассейнов . Последняя группа представляет магматизм AMCG. Эти породы AMCG в некоторой степени аномальны для всего Гренвиллского орогена; не существует известных орогенных событий, которые непосредственно предшествовали бы их внедрению. [ 14 ]
Предполагается, что режим субдукции под Лаврентийской окраиной (в настоящее время в Техасе, к северу от аккрецированного Мексиканского террейна ) закончился около 1230 млн лет назад, и что полярность субдукции изменилась, переместив сталкивающийся континент на север, поскольку произошло поднятие Ллано , которое фиксирует историю Гренвилля в Техасе, после этого времени не обнаружено никаких свидетельств дугового магматизма. [ 9 ]
Аппалачи
[ редактировать ]В Аппалачах находятся небольшие изолированные обнажения Гренвиллского орогена. Самый большой из них, Дальний хребет, включает в себя Дальние горы Ньюфаундленда. Шенандоа и Френч-Брод Другие обнажения включают массивы , которые составляют провинцию Блу-Ридж в Вирджинии. Породы Блу-Ридж состоят из различных гнейсов верхней амфиболитовой и гранулитовой фации, прорванных чарнокитовыми и гранитоидными породами. Эти магматические породы были внедрены в три интервала: c. 1160–1140 млн лет назад, ок. 1112 млн лет назад и ок. массивная или слаборассланцовистая . Возраст 1080–1050 млн лет назад, текстура [ 1 ]
Адирондак
[ редактировать ]Этот регион представляет собой массивный купол протерозойской породы на границе Нью-Йорка и Канады. В Адирондаке зафиксированы как эльзевирский (около 1250–1190 млн лет назад), так и оттаванский (около 1080–1020 млн лет назад) орогенные импульсы, в результате которых образуются высокосортные метаморфические породы. с высокой деформацией, простирающаяся на северо-запад, Зона сдвига разделяет купол на возвышенность на юго-востоке и низменность на северо-западе. Считается, что [ 7 ] [ 15 ] что зона сдвига (Карфаген-Колтон) была границей транспрессии во времена Оттавана, когда возвышенности надвигались на низменности. [ 1 ]
провинция Гренвилл
[ редактировать ]Провинция Гренвилл названа в честь Гренвилля , Квебек, и представляет собой самую молодую часть Канадского щита . Поскольку со времени горообразования этот район не претерпел каких-либо региональных метаморфических наложений, он считается идеальной территорией для изучения тектоники Гренвилля и доГренвилля. Следовательно, большая часть того, что известно об орогении и ее процессах, получена из провинции Гренвилл. [ 1 ] Лаврентийские горы входят в состав провинции.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Толло, Ричард П.; Луиза Корриво; Джеймс Маклелланд; Мервин Дж. Бартоломью (2004). «Протерозойская тектоническая эволюция Гренвиллского орогена в Северной Америке: Введение». В Толло, Ричард П.; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и др. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция Гренвиллского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. Том. 197. Боулдер, Колорадо, стр. 1–18. ISBN 978-0-8137-1197-3 .
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Риверс, Т.; и др. (2002). «Пояс высокого давления в провинции Гренвилл: архитектура, время и эксгумация». Канадский журнал наук о Земле . 39 (5): 867–893. Бибкод : 2002CaJES..39..867R . дои : 10.1139/e02-025 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Корриган, Д.; Ханмер, С. (1997). «Анортозиты и родственные гранитоиды в Гренвиллском орогене: продукт конвективного истончения литосферы?». Геология . 25 (1): 61–64. Бибкод : 1997Geo....25...61C . doi : 10.1130/0091-7613(1997)025<0061:AARGIT>2.3.CO;2 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ДеВольф, К.; Мезгер, К. (1994). «Анализ изотопов свинца выщелоченных полевых шпатов: ограничения на раннюю историю земной коры Гренвильского орогена» (PDF) . Geochimica et Cosmochimica Acta . 58 (24): 5537–5550. Бибкод : 1994GeCoA..58.5537D . дои : 10.1016/0016-7037(94)90248-8 . hdl : 2027.42/31183 .
- ^ Риверс, Т.; и др. (2008). «Сборка и сохранение нижней, средней и верхней орогенной коры в провинции Гренвилл - последствия для эволюции крупных горячих долговременных орогенов». Докембрийские исследования . 167 (3–4): 237–259. Бибкод : 2008PreR..167..237R . doi : 10.1016/j.precamres.2008.08.005 .
- ^ Перейти обратно: а б Мошер, Шарон ; Эйприл М. Хох; Джостин А. Зумбро; Джозеф Ф. Риз (2004). «Тектоническая эволюция восточного поднятия Ллано, центральный Техас: записи Гренвиллского горогенеза вдоль южной окраины Лаврентия». В Толло, Ричард П.; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и др. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция Гренвиллского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. Том. 197. Боулдер, Колорадо, стр. 783–798. ISBN 978-0-8137-1197-3 .
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Маргарет М.Стрипи; Каролина Литгоу-Бертеллони ; Бен А. ван дер Плюйм; Эрик Дж. Эссен ; Джерри Ф. Маглафлин (2004). «Эксгумация коллизионного орогена: взгляд из североамериканской провинции Гренвилл». В Толло, Ричард П.; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и др. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция Гренвиллского орогена в Северной Америке (PDF) . Мемуары Геологического общества Америки. Том. 197. Боулдер, Колорадо, стр. 391–410. ISBN 978-0-8137-1197-3 . Архивировано из оригинала (PDF) 23 июня 2016 г. Проверено 30 апреля 2011 г.
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Корриво, Луиза (1990). «Протерозойская субдукция и объединение террейнов в юго-западной провинции Гренвилл, Канада: свидетельства от ультракалиевого до шошонитового плутонизма». Геология . 14 (7): 614–617. Бибкод : 1990Geo....18..614C . doi : 10.1130/0091-7613(1990)018<0614:PSATAI>2.3.CO;2 .
- ^ Перейти обратно: а б Мошер, С. ; и др. (2008). «Мезопротерозойская тектоника плит: коллизионная модель орогенного пояса Гренвиллского возраста в поднятии Ллано, центральный Техас». Геология . 36 (1): 55–58. Бибкод : 2008Гео....36...55М . дои : 10.1130/G24049A.1 .
- ^ Толло, Ричард П.; Джон Н. Алейников; Элизабет А. Бордуас; Пол С. Хакли; К. Марк Фаннинг (2004). «Петрологическая и геохронологическая эволюция Гренвиллского орогена, северная провинция Блу-Ридж, Вирджиния». В Толло, Ричард П.; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и др. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция Гренвиллского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. Том. 197. Боулдер, Колорадо, стр. 647–677. ISBN 978-0-8137-1197-3 .
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Индарес, Афродита; Риверс, Тоби (февраль 1995 г.). «Текстуры, метаморфические реакции и термобарометрия эклогитизированных метагаббро: пример протерозоя». Европейский журнал минералогии . 7 (1): 43–56. Бибкод : 1995EJMin...7...43I . дои : 10.1127/ejm/7/1/0043 . ISSN 0935-1221 .
- ^ Эмсли, РФ (1978). «Анортозитовые массивы, граниты рапакиви и позднепротерозойский рифтоген Северной Америки». Докембрийские исследования . 7 (1): 61–98. Бибкод : 1978PreR....7...61E . дои : 10.1016/0301-9268(78)90005-0 .
- ^ Дараби, Миннесота; Пайпер, JDA (2004). «Палеомагнетизм (позднего мезопротерозоя) группы Стоер, северо-запад Шотландии: значение для диагенеза, возраста и связи с Гренвиллской складчатостью». Геологический журнал . 141 (1): 15–39. Бибкод : 2004ГеоМ..141...15Д . дои : 10.1017/S0016756803008148 . S2CID 140614712 .
- ^ Перейти обратно: а б Кэмерон, Кеннет Л.; Роберт Лопес; Фернандо Ортега-Гутьеррес; Луиджи А. Солари; Дж. Дункан Кеппи; Карлос Шульце (2004). «U-Pb геохронология и изотопный состав Pb выщелоченных полевых шпатов: ограничения на происхождение и эволюцию гренвильских пород из восточной и южной Мексики». В Толло, Ричард П.; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и др. (ред.). Протерозойская тектоническая эволюция Гренвиллского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. Том. 197. Боулдер, Колорадо, стр. 755–769. ISBN 978-0-8137-1197-3 .
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Джонсон, Эрик Л.; Эрик Т. Герген; Бенджамин Л. Фручи (2004). Толло, Ричард П.; Корриво, Луиза; Маклелланд, Джеймс; и др. (ред.). «Правосторонние косые сдвиги с последующим орогенным обвалом после Оттавы (1050–1020 млн лет назад) вдоль зоны сдвига Карфаген-Колтон: данные по телу метагаббро Дана-Хилл, горы Адирондак, Нью-Йорк». Протерозойская тектоническая эволюция Гренвиллского орогена в Северной Америке . Мемуары Геологического общества Америки. 197 . Боулдер, Колорадо: 357–378. дои : 10.1130/0-8137-1197-5.357 . ISBN 978-0-8137-1197-3 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Гренвилл
- «Перспективные металлогенические обстановки провинции Гренвилл» . Геологическая служба Канады. Архивировано из оригинала 20 апреля 2010 г. Проверено 5 сентября 2010 г.
- Структура земной коры Гренвиллского фронта
- Синтаксис гималайского типа в Гренвиллском орогене
- Тектоническая эволюция южного лаврентийского Гренвиллского орогена
- ПЕРВЫЙ СУПЕРКОНТИНЕНТ. Архивировано 3 марта 2016 г. в Wayback Machine.
- Метаморфизм Гренвиллской складчатости