Акадская складчатость

Акадская складчатость — это продолжительное горообразование , которое началось в среднем девоне и достигло апогея в позднем девоне. Он был активен в течение примерно 50 миллионов лет, начиная примерно 375 миллионов лет назад (млн лет назад), с деформационными, плутоническими и метаморфическими событиями, простирающимися до раннего Миссисипи . Акадская складчатость — третья из четырех складок, сформировавших Аппалачи и последующий бассейн . Предыдущие складчатости включали Гренвиллскую и Таконическую складчатость , которые последовали за стадией рифта/дрейфа в неопротерозое . Акадская складчатость включала столкновение ряда авалонских континентальных фрагментов с Лавразийским континентом. Географически акадская складчатость простиралась от морских провинций Канады и мигрировала в юго-западном направлении в сторону Алабамы. Однако регион северных Аппалачей, от Новой Англии на северо-восток до региона Гаспе в Канаде, больше всего пострадал от столкновения.

Это было примерно одновременно с бретонской фазой варисканской складчатости Лавруссии, с метаморфическими событиями на юго-западе Техаса и северной Мексики , а также с Антлерской складчатостью Большого Бассейна .

Палеогеографическая реконструкция, показывающая территорию Аппалачского бассейна в период среднего девона .

Палеогеография

Во времена акадского складчатого образования, среднего девона (385 млн лет назад), палеоширота Лаврентии находилась в южном полушарии , недалеко от экватора, между 0 ° и 30 ° южной широты. Лаврентия не сильно изменилась по палеошироте в течение девона. Гондвана , с другой стороны, прошла большое расстояние, так что в ордовике Южный полюс располагался в северной Африке , откуда он затем переместился к западу от южного Чили в силурийском периоде и вернулся обратно в центральную Африку в девонском периоде. Однако более поздние исследования Скотезе и МакКерроу показывают, что в позднем девоне Южный полюс находился в северо-центральной части Аргентины , а не в северной Африке, что подтверждается палеоклиматическими данными. Палеоширота Гондваны в период от среднего до позднего девона находилась в районе промежуточных широт около 50 ° ю.ш.

Столкновение, положившее начало акадской складчатости, привело к закрытию южной части океана Япета и образованию высокогорного пояса . После того, как произошло акадское столкновение, Гондвана начала отступать от Лаврентии, оставив после себя недавно образовавшиеся авалонские террейны . По мере удаления Гондваны в период от среднего до позднего девона открылся новый океан, Рейский океан , а впоследствии его закрытие привело к образованию аллеганской складчатости .

Лоуренс

Лаврентия — североамериканский палеоконтинент , который также включает в себя современную северо-западную Ирландию , Шотландию , Гренландию , северный склон Аляски и Чукотский полуостров на северо-востоке России . В ордовикско-девонское время Лаврентия оставалась на той же палеошироте, немного южнее экватора в южном полушарии, с относительно той же палеодолготой. Основные определяющие тектонические события включают неопротерозойскую рифтовую последовательность, возникшую в результате распада Гренвилля пород фундамента , термическое опускание, связанное с последовательностью дрейфа от раннего кембрия до среднего ордовика во время открытия океана Япет, аккреционные события в Аппалачах на восточную окраину континента и, как следствие, форланд-бассейн и обломочные клинья .

Авалонские террейны

Авалонские террейны, составляющие Авалонию, — это следующие современные регионы: север Франции, Бельгия ( Арденны ), Англия , Уэльс , юго-восточная Ирландия , восточный Ньюфаундленд , Новая Шотландия , южный Нью-Брансуик и некоторые прибрежные части Новой Англии . Фундамент состоял из дуговых пород позднего докембрия и, как полагают, произошел с окраины Гондваны, где-то в раннем ордовике. Авалония отделилась от Гондваны во время начала магматической активности в Арденнах, Уэльсе и юго-восточной Ирландии, которая поглотила океаническую кору моря Торнквиста . Он дрейфовал в северном направлении и, вероятно, столкнулся с Балтикой в ​​позднем ордовике, а затем с Лаврентией в позднем девоне. Доказательства этого согласуются с палеомагнитными данными, согласно которым Авалония находилась на умеренной широте в ордовике и в субтропической широте в период от позднего ордовика до девона.

Обзор событий

Акадская складчатость возникла в результате наклонной конвергенции или крупного транстектерного движения вдоль крупного сдвигового разлома , который представляет собой зону конвергенции между террейнами Лавруссия/Лаурентия и Авалон. Один или несколько авалонских террейнов срослись с восточной окраиной Лаврентии, скорее всего, начиная с конца раннего девона.

Доказательства акадской складчатости многочисленны и широко распространены в северных Аппалачах, что подтверждается плутонизмом и миграцией фронта деформации северных Аппалачей к кратону . В центральных и южных Аппалачах доказательства акадской складчатости скудны и обнаруживаются в основном в плутонизме Голубого хребта и метаморфизме террейна Кэт-Сквер.

Акадская складчатость пережила по крайней мере три основные фазы деформации, и местами несогласия . распознаются Эти фазы называются тектофазами и представляют собой последовательность столкновений, произошедших на авалонских террейнах, прирастающих к Лаврентии. В результате этих тектофаз дельты . на прилегающих частях стабильного кратона восточной окраины Лаврентии возникли Эти дельты описываются как форланд-бассейны, дельто-комплексные обломочные клинья, которые ответственны за поступление больших объемов отложений в Аппалачский бассейн.

Столкновение

Аппалачская складчатость, результат трех отдельных континентальных столкновений. Геологическая служба США

Столкновение Авалонии с Лаврентией инициировало последовательность событий, в ходе которых более древние породы подверглись деформации , плутонизму, метаморфизму и поднятию , которые произошли на большой территории восточной Лаврентии. В ходе складчатости образовались новые разломы, а старые разломы реактивировались. Акадские деформации и метаморфизм были асимметричны по простиранию орогена. Акадские плутоны проникли в каждый пояс, в отличие от деформации/метаморфизма Авалонии, которая не претерпела значительных изменений, показанных в других местах. В течение среднего девона центры вулканов и поднятий сформировались в регионе Новой Англии и сбросили мелкозернистый обломочный материал во внутренний морской путь, который покрывал большую часть южных и центральных Аппалачей. Сегодня части древней суши Авалонии встречаются в виде разбросанных поясов обнажений вдоль восточной окраины Северной Америки. Один пояс встречается в Ньюфаундленде; другой образует основу большей части прибрежного региона Новой Англии от восточного Коннектикута до северного штата Мэн , где он известен как Прибрежный литотектонический блок.

Коллизия между Лаврентийским и Авалонским террейнами на самом деле более сложна, чем описано выше. Коллизия разбита на три или, возможно, четыре тектофазы, которые представляют собой последовательное столкновение Авалонских террейнов с восточной Лаврентией.

Тектофазы

Поскольку основные обломочные клинья и бассейновые отложения распределены в юго-западном направлении, предполагается, что они возникли из областей вблизи мысов , областей вдоль континентальной окраины, где сконцентрирована деформация. Самая ранняя тектофаза располагалась на мысе Св. Лаврентия на севере Новой Англии и в приморских провинциях Канады . Тектофаза Св. Лаврентия была активна в период от раннего до среднего девона с интенсивной транспрессионной деформацией, которая сформировала бассейн на полуострове Гаспе , севере Нью-Брансуика и севере Новой Англии. В этой области присутствовали обломочные клинья, но свидетельства их существования в основном были уничтожены последующим тектонизмом.

Вторая тектофаза среднего девона представляет собой столкновение с мысом Нью-Йорка. Миграция деформации на юг отразила третью тектофазу, которая знаменует собой столкновение террейнов Авалон с мысом Вирджиния в среднем и позднем девоне. В результате воздействия мысов Нью-Йорка и Вирджинии образовался комплекс Дельта Катскилл .

Поскольку миграция деформации продолжалась на юг вдоль зоны разлома, в раннемиссисипское время произошло окончательное столкновение с мысом Алабамы. Эттенсон называет четвертую тектофазу миссисипской тектофазой акадской складчатости, поскольку она продемонстрировала необычно большую продолжительность (миссисипский период - ранний пенсильванский период). Впоследствии Поконо и аналогичные ему обломочные клинья по существу заполнили эпиконтинентальное море . Отложение карбонатов Средней Миссисипи знаменует конец акадской складчатости и комплекса дельты Катскилл.

Бассейн Форленд

Бассейн Акадского форланда представляет собой ретродугу.

Форлендские бассейны являются продуктом тектонической деформационной нагрузки или утолщения земной коры вдоль орогена в результате надвига и складчатости . Акадский форландовый бассейн классифицируется как ретродуговый форландовый бассейн , который расположен на доминирующей континентальной литосфере , примыкающей к форланд -складчато-надвиговому поясу за дугой континентальной окраины . Первоначальным результатом нагрузки является выдвижение выпуклости и поднятие выступа, что приводит к возникновению локализованного несогласия. Распределение несогласий имеет асимметричный характер по отношению к мысам. Оседание следует за движением выпуклостей и поднятием и происходит на кратонной стороне орогена из-за региональной изостатической адаптации к нагрузке со стороны литосферы. Как только распространение надвигов замедляется, появляются значительные рельефные и дренажные сети, в результате чего более крупные обломочные отложения подвергаются эрозии и переносятся в форландовый бассейн.

Структуры фундамента бассейна Аппалачского форленда в начале акадской складчатости были реактивированы во время изгиба литосферы форланда . Эти структуры повлияли на эволюцию форлендового бассейна и характер осадконакопления , а существовавшие ранее разломы разделили бассейн на области контролируемых разломами поднятий и депоцентров .

Комплекс Дельта

Аппалачский бассейн в среднем девоне и раннем Миссисипи характеризуется большими объемами дельтовых осадочных пород, которые отложились в бассейне Акадского форленда в результате акадской складчатости. Эти месторождения простираются от центрального Нью-Йорка и Пенсильвании на запад до Огайо и на юг вдоль Аппалачей через Вирджинию и Теннесси до Алабамы. Комплекс дельты Акадии подразделяется на две дельты: дельту Катскилл среднего и верхнего девона и дельту Прайса-Роквелла в дельте гор Поконо позднего девона и раннего Миссисипи. Акадский дельтовый комплекс связан с четырьмя тектофазами акадской складчатости как с точки зрения происхождения, так и с точки зрения условий отложения. Рельеф, возникший в результате складчатости, был основным источником дельтовых отложений.

Комплекс Дельта Катскилл состоит из огрубевшей восходящей последовательности горных пород. Его толщина наибольшая в восточной Пенсильвании и уменьшается к западу от Огайо. Палеогеография Катскилла, по-видимому, состоит из множества небольших ручьев, которые откладывали свои осадочные породы вдоль прибрежной аллювиальной равнины длиной в сотни миль.

Обобщенная стратиграфическая номенклатура толщ среднего девона Аппалачской котловины.

от среднего девона до нижнего Миссисипи Кремнеземные пласты , отложенные в дельте Катскилла, включают черный сланец , серый сланец, песчаник , красные пласты и небольшое количество глинистого известняка. Отложение пластов проходило по четырехстадийной схеме, наблюдаемой в каждой тектофазе. Формирование форландового бассейна в результате быстрого опускания инициировало трансгрессивные толщи, в результате которых отложились черные сланцы бассейна. После отложения черных сланцев миграция деформаций продолжилась на юг, и доминировала регрессия, особенно на восточном борту бассейна. По мере усиления коллизии оседание в форландовом бассейне уменьшалось, а седиментация сменилась притоком известковых алевритистых сланцев и карбонатов. Эти отложения отражают небольшие трансгрессивно-регрессивные циклы в условиях дельта-фронтовой зоны и дельта-платформы. Третий этап представлен региональным поднятием, сопровождавшим столкновение Авалонского террейна с мысом и впоследствии развившим региональное несогласие . . Четвертый и последний этап представлен тектоническим затишьем с широким распространением карбонатных отложений в медленно трансгрессирующем море.

См. также

• Горы Центральной Пангеи

Ссылки

• Словарь геологических терминов, 3-е. Издание 1984 г., Роберт Л. Бейтс и Джулия А. Джексон, ред., подготовлено Американским геологическим институтом.
• Международный тектонический словарь, 1967, Мемуары 7, Am. доц. Геологи-нефтяники , с. 114