Рио-Гранде разлом

Рио -Гранде зона северного простирания — это континентальная рифтовая . Он отделяет плато Колорадо на западе от внутренней части Северо-Американского кратона на востоке. [1] Разлом простирается от центрального Колорадо на севере до штата Чиуауа в Мексике на юге. [2] Рифтовая зона состоит из четырех бассейнов средней шириной 50 километров (31 миль). [1] Разлом можно наблюдать в Национальном лесу Рио-Гранде , Национальном парке Уайт-Сэндс , Национальном лесу Санта-Фе и Национальном лесу Сибола , а также в других местах.
Разлом Рио-Гранде долгое время был важным местом для людей, поскольку он обеспечивает маршрут с севера на юг, следующий по крупной реке. Рио -Гранде следует по руслу разлома от южного Колорадо до Эль-Пасо, где поворачивает на юго-восток и течет к Мексиканскому заливу . Важные города, в том числе Альбукерке , Санта-Фе , Таос , Эспаньола , Лас-Крусес , Эль-Пасо и Сьюдад-Хуарес , лежат внутри разлома.
Геология
[ редактировать ]Разлом Рио-Гранде представляет собой самое восточное проявление широкомасштабного расширения на западе США за последние 35 миллионов лет. Разлом состоит из трех основных бассейнов и множества более мелких бассейнов площадью менее 100 квадратных километров (39 квадратных миль). Три основных бассейна (от самого северного до самого южного) — это бассейны Сан-Луиса , Эспаньолы и Альбукерке . Северная протяженность разлома очерчена верхним бассейном реки Арканзас между Лидвиллем и Салидой, штат Колорадо . Дальше на юг рифт определяется сетью более мелких, менее топографически различимых чередующихся бассейнов и хребтов. Различие между этими меньшими бассейнами и бассейнами провинции Бассейнов и Хребтов становится размытым в северной Мексике . [3] [4]
Размер бассейна обычно уменьшается к северу от разлома, хотя Эспаньола покрывает примерно 120 километров (75 миль) с севера на юг и 40 километров (25 миль) с востока на запад, а Сан-Луис имеет размеры примерно 120 на 80 километров (75 на 50 миль). ми). Эти бассейны могут содержать внутри себя более мелкие единицы, такие как бассейн Аламоса в Сан-Луисе, который ограничен горами Сан-Хуан и Тусас на западе и горами Сангре-де-Кристо на востоке. [5] Бассейн Альбукерке является самым большим из трех бассейнов, простираясь на 160 километров (99 миль) с севера на юг и на 86 километров (53 мили) с востока на запад в самых широких точках. Это самый старый из трех основных бассейнов, содержащий 7350 метров (24 110 футов) палеогеновых обломочных отложений , отложившихся на докембрийском фундаменте. Самый южный бассейн Альбукерке содержит дорифтовые вулканические отложения , а центральная и северная части содержат вулканы, извергавшиеся во время рифтинга. [3]


В поперечном разрезе геометрия бассейнов внутри рифта представляет собой асимметричные полуграбены с основными границами разломов с одной стороны и нисходящим шарниром с другой. На какой стороне бассейна находится главный разлом или шарнир чередуется вдоль рифта. Чередование этих полуграбенов происходит по разломам-переносам, простирающимся поперек рифта, соединяющим основные бассейновые разломы и возникающим между бассейнами, а местами и внутри бассейнов. Докембрийский фундамент резко меняет рельеф в этой области: от 8700 метров (28500 футов) ниже уровня моря на дне бассейна Альбукерке до 3300 метров (10800 футов) над уровнем моря в близлежащих горах Сандия , которые обрамляют бассейн Альбукерке до восток. Окружающие горы, как правило, выше вдоль восточной стороны разлома (хотя часть этого рельефа может иметь ларамидское происхождение). [1] Толщина коры увеличивается к северу под разломом, где она может быть на целых 5 километров (3,1 мили) толще, чем на юге. Толщина земной коры под разломом составляет в среднем 30–35 километров (19–22 миль), что на 10–15 километров (6,2–9,3 мили) тоньше, чем у плато Колорадо на западе и Великих равнин на востоке. [6]

Формирование рифта началось со значительных деформаций и разломов со смещениями на многие километры, начиная примерно с 35 млн лет назад. [7] Наиболее крупномасштабное проявление рифтогенеза связано с чисто сдвиговым рифтогенным механизмом, при котором обе стороны рифта расходятся равномерно и медленно, при этом нижняя кора и верхняя мантия ( литосфера ) растягиваются, как ириска . [8] [9] [10] Это расширение связано с очень низкими скоростями сейсмических волн в верхней мантии на глубине примерно 400 километров (250 миль), что связано с относительно горячей мантией и низкой степенью частичного плавления. [11] Считается, что это вторжение астеносферы в литосферу и континентальную кору ответственно почти за весь вулканизм, связанный с рифтом Рио-Гранде.
Осадочное заполнение котловин представлено преимущественно аллювиальными конусами и основными вулканическими потоками. Наиболее щелочные лавы извергались за пределами рифта. [12] Отложения, отложившиеся во время рифтогенеза, широко известны как группа Санта-Фе . В эту группу входят песчаники , конгломераты и вулканиты. эоловые отложения . В некоторых бассейнах присутствуют также [1] [2]
Рифт Рио-Гранде пересекается на севере Нью-Мексико линеаментом Джемез, простирающимся с северо-востока на юго-запад , который простирается далеко до Аризоны . Линеамент определяется выровненными вулканическими полями и несколькими кальдерами в этом районе, включая национальный заповедник кальдеры Валлес в горах Джемез . Предполагается, что линеамент Джемез представляет собой водный шрам зоны субдукции, отделяющий - Мазацаль от докембрийские породы фундамента переходной зоны Явапай собственно провинции Мазацтль. [13] [14] Также на плато Колорадо, но дальше на север, находится вулканическое поле Сан-Хуан в горах Сан-Хуан в Колорадо.
Самые молодые извержения в рифтовой области происходят в Долине Огней , штат Нью-Мексико, и им около 5400 лет. [15] [16] В Сокорро, штат Нью-Мексико , в районе центрального рифта на глубине 19 км находится раздувающееся магматическое тело, похожее на подоконник средней коры, которое ответственно за аномально высокую сейсмическую активность в окрестностях, включая самые крупные землетрясения, связанные с рифтом, в исторические времена. (два события магнитудой примерно 5,8) в июле и ноябре 1906 года. [17] [18] [19] Наземные и космические геодезические измерения указывают на продолжающееся поднятие поверхности над магматическим телом Сокорро. [20] примерно 2 мм/год. [21]
- Обобщенный разрез рифта Рио-Гранде, показывающий литосферную и астеносферную структуру. Обратите внимание на линзы магмы и вулканические образования, вызванные впадением астеносферы в земную кору и истончением литосферы. [12]
- Краткая временная шкала, показывающая расширение и вулканизм в рифтовой зоне Рио-Гранде. За концом ларамидской складчатости последовал вулканизм, а затем расширение. Также обнаружены изменения в химическом составе лавы в результате изменений в магматических источниках. [22]
Геологическая история
[ редактировать ]
эволюция рифта Рио-Гранде Тектоническая довольно сложна. Фундаментальное изменение западной окраины Североамериканской плиты от субдукционной к трансформной границе произошло в кайнозойское время. Плита Фараллон продолжала погружаться под западную часть Северной Америки в течение по крайней мере 100 миллионов лет в течение позднего мезозоя и раннего кайнозоя . Деформация сжатия и транспрессии, вызванная Ларамидской складчатостью, продолжалась примерно до 40 млн лет назад в Нью-Мексико. [23] [24] [25] Эта деформация могла быть результатом сцепления между погружающейся плитой Фараллон и вышележащей Северо-Американской плитой . Утолщение коры произошло за счет сжатия ларамида. После Ларамидского складчатого образования и до 20 млн лет назад на юго-западе Соединенных Штатов произошел крупный период вулканической активности. Инъекция горячей магмы ослабила литосферу и позволила в дальнейшем расширить регион. [26]
Кайнозойское расширение началось около 30 миллионов лет назад (млн лет назад). Наблюдаются две фазы растяжения: поздний олигоцен и средний миоцен . [27] В первый период растяжения образовались широкие мелководные бассейны, ограниченные пологими разломами. Во время этого эпизода кора могла расшириться на 50%. Широкое распространение магматизма в середине кайнозойского времени позволяет предположить, что литосфера была горячей, хрупко-пластичный переход был сравнительно неглубоким. [26] Есть свидетельства того, что второй период растяжения начался раньше в центральном и северном рифте Рио-Гранде, чем на юге. [1] Третий период расширения, возможно, начался в раннем плиоцене . [28]
Одна из теорий состоит в том, что плато Колорадо действует как полунезависимая микроплита. [29] и один из способов объяснить возникновение рифта Рио-Гранде — это простой поворот плато Колорадо на 1–1,5° по часовой стрелке относительно Северо-Американского кратона. [1] Другие объяснения, которые были предложены, заключаются в том, что расширение вызвано мантийными силами, такими как крупномасштабный мантийный апвеллинг. [30] или мелкомасштабная мантийная конвекция на краю стабильного кратона; [31] коллапс чрезмерно утолщенной континентальной коры; [32] начало трансформных разломов вдоль западной окраины Северо-Американской плиты; [33] или отрыв фрагмента плиты Фараллон под районом Рио-Гранде, что усилило астеносферный апвеллинг в окне плиты. [34]
См. также
[ редактировать ]- Ривер Бокс
- Геологическая хронология западной части Северной Америки
- Вулканическое поле Лусеро
- Плато Маленькая Птица
- Вулканическое поле Потрильо
- Тропа Рио-Гранде
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Чапин, Чарльз Э.; Кэтэр, Стивен М. (1994). «Тектоническая обстановка осевых бассейнов северного и центрального рифта Рио-Гранде». В Келлере, Дж. Рэнди; Кэтэр, Стивен М. (ред.). Бассейны рифта Рио-Гранде: структура, статиграфия и тектоническая обстановка . Специальный доклад Геологического общества Америки № 291. Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. стр. 1–3. ISBN 0-8137-2291-8 .
- ^ Jump up to: а б Клут, К.; Шафтенаар, К. (1994). «Глубина и геометрия северного рифта Рио-Гранде в бассейне Сан-Луис , юго-центральный Колорадо». В Келлере, Дж. Рэнди; Кэтэр, Стивен М. (ред.). Бассейны рифта Рио-Гранде: структура, статиграфия и тектоническая обстановка . Специальный доклад Геологического общества Америки № 291. Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. стр. 27–37. ISBN 0-8137-2291-8 .
- ^ Jump up to: а б с Рассел, Л.; Снельсон, С. (1994). «Структура и тектоника сегмента бассейна Альбукерке рифта Рио-Гранде: данные отраженной сейсмической разведки». В Келлере, Дж. Рэнди; Кэтэр, Стивен М. (ред.). Бассейны рифта Рио-Гранде: структура, статиграфия и тектоническая обстановка . Специальный доклад Геологического общества Америки № 291. Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. стр. 83–112. ISBN 0-8137-2291-8 .
- ^ Келлер, Дж. Рэнди; Болдридж, В. Скот (1999). «Рифт Рио-Гранде: геологический и геофизический обзор». Геология Скалистых гор . 34 (1): 121–130. Бибкод : 1999RMGeo..34..121K . дои : 10.2113/34.1.121 .
- ^ Jump up to: а б Бристер, Б.; Грис, Р. (1994). «Третичная стратиграфия и развитие бассейна Аламоса (север бассейна Сан-Луиса), рифт Рио-Гранде, юг-центральная часть Колорадо». В Келлере, Дж. Рэнди; Кэтэр, Стивен М. (ред.). Бассейны рифта Рио-Гранде: структура, статиграфия и тектоническая обстановка . Специальный доклад Геологического общества Америки № 291. Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. стр. 39–58. ISBN 0-8137-2291-8 .
- ^ Перри, Фрэнк; Болдридж, В.; ДеПаоло, Д. (10 августа 1987 г.). «Роль астеносферы и литосферы в генезисе позднекайнозойских базальтовых пород из рифта Рио-Гранде и прилегающих регионов юго-запада США» . Журнал геофизических исследований . 92 (Б9): 9193–9213. Бибкод : 1987JGR....92.9193P . дои : 10.1029/JB092iB09p09193 .
- ^ Граух, VJS; Хадсон, Марк Р. (2007). «Руководства по пониманию аэромагнитного выражения разломов в осадочных бассейнах: уроки, извлеченные из центрального рифта Рио-Гранде, Нью-Мексико» . Геосфера . 3 (6): 596. Бибкод : 2007Geosp...3..596G . дои : 10.1130/GES00128.1 .
- ^ Jump up to: а б Уилсон, Дэвид; Астер, Ричард; Уэст, Майкл; Ни, Джеймс; Гранд, Стив; Гао, Вэй; Болдридж, В. Скотт; Семкен, Стив; Пейт, Пареш (24 февраля 2005 г.). «Литосферная структура рифта Рио-Гранде». Природа . 433 (7028): 851–855. Бибкод : 2005Natur.433..851W . дои : 10.1038/nature03297 . ПМИД 15729338 . S2CID 4387908 .
- ^ Флек, Джон (24 февраля 2005 г.). «Исследование проливает свет на 30 миллионов лет растяжения долины Рио-Гранде». Журнал Альбукерке .
- ^ Хилл, Карл (25 февраля 2005 г.). «Разлом Рио-Гранде: континент, «растянутый, как ириска» ». Пресс-релиз НМГУ .
- ^ Гао, В.; Гранд, С.; Болдридж, С.; Уилсон, Д.; Уэст, М.; Ни, Дж.; Астер, Р. (2004). «Конвекция верхней мантии под центральным рифтом Рио-Гранде, полученная с помощью томографии волн P и S». Дж. Геофиз. Рез . 109 (Б3): B03305. Бибкод : 2004JGRB..109.3305G . дои : 10.1029/2003JB002743 .
- ^ Jump up to: а б Болдридж, В.; Олсен, К.; Каллендер, Дж. (1984). «Рифт Рио-Гранде: проблемы и перспективы». Путеводитель геологического общества Нью-Мексико, 35-я полевая конференция . стр. 1–11.
- ^ Олдрич-младший, MJ (1986). «Тектоника линеамента Джемез в горах Джемез и рифте Рио-Гранде» . Журнал геофизических исследований . 91 (Б2): 1753–1762. Бибкод : 1986JGR....91.1753A . дои : 10.1029/JB091iB02p01753 .
- ^ Уитмейер, Стивен; Карлстрем, Карл Э. (2007). «Тектоническая модель протерозойского роста Северной Америки» . Геосфера . 3 (4): 220. дои : 10.1130/GES00055.1 .
- ^ Абер, Джеймс С. «Рифт Рио-Гранде» . GO 568 Структурная геология . Архивировано из оригинала 29 января 2006 года . Проверено 8 февраля 2006 г.
- ^ Витч, Стивен Уэйд (20 марта 1998 г.). «Рифт Рио-Гранде» . Архивировано из оригинала 20 декабря 2005 года . Проверено 8 февраля 2006 г.
- ^ Рид, Х.Г. (1911). «Замечательные землетрясения в центре Нью-Мексико в 1906 и 1907 годах». Бык. Сейсмол. Соц. Являюсь . 1 (1): 10–16. Бибкод : 1911BuSSA...1...10R . дои : 10.1785/BSSA0010010010 .
- ^ Сэнфорд, Арканзас; Балч, РС; Лин, К.В. (1995). «Сейсмическая аномалия в рифте Рио-Гранде недалеко от Сокорро, Нью-Мексико». 78 . Сокорро, Нью-Мексико: Отчет об открытом файле Института горного дела и технологий Нью-Мексико, геофизики: 17.
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) Аннотация по адресу: «Ежегодное собрание». Письма о сейсмологических исследованиях . 66 (2). стр. 44 из 15–61. 1995. дои : 10.1785/gssrl.66.2.15 . - ^ Шлю, Дж.; Астер, Р.; Мейер, Р. (1996). «Расширение нижней коры магматического тела средней коры в рифте Рио-Гранде, Нью-Мексико». Дж. Геофиз. Рез . 101 (B11): 25, 283–25, 291. Бибкод : 1996JGR...10125283S . дои : 10.1029/96JB02464 .
- ^ «Магматическое тело Сокорро» . Архивировано из оригинала 15 июня 2010 года.
- ^ Фиалко, Юрий; Саймонс, Марк (2001). «Доказательства продолжающейся инфляции магматического тела Сокорро, Нью-Мексико, по данным интерферометрического радара с синтезированной апертурой» . Письма о геофизических исследованиях . 28 (18): 3549–3552. Бибкод : 2001GeoRL..28.3549F . дои : 10.1029/2001GL013318 . (Doi не выполняет перенаправление.)
- ^ Морган, П.; Голомбек, М. (1984). «Факторы, контролирующие фазы и стили расширения северного рифта Рио-Гранде». Путеводитель геологического общества Нью-Мексико, 35-я полевая конференция . стр. 13–20.
- ^ Сигер, WR; Мак, GH (1986). «Мемуары 41: Палеотектоника Ларамида на юге Нью-Мексико» . Палеотектоника и седиментация в регионе Скалистых гор: Талса, Оклахома . 155 . Американская ассоциация геологов-нефтяников: 669–685.
- ^ Чапин, CE; Кэтэр, С.М. «Эоценовая тектоника и осадконакопление в районе плато Колорадо и Скалистых гор». Геологический дайджест Аризоны . 4 : 173–198.
- ^ Карлстрем, Кентукки; Дэниел, CG; Тайра, Асахико (1993). «Восстановление правого Ларамидского смещения на севере Нью-Мексико с использованием точек протерозоя». Геология . 21 (2): 188–211. Бибкод : 1993Geo....21..188C . doi : 10.1130/0091-7613(1993)021<0188:TPUOHH>2.3.CO;2 .
- ^ Jump up to: а б Морган, П.; Седжер, WR; Голомбек, депутат парламента (1986). «Кайнозойская термическая, механическая и тектоническая эволюция рифта Рио-Гранде». Журнал геофизических исследований . 91 : 6263–6276. Бибкод : 1986JGR....91.6263M . дои : 10.1029/JB091iB06p06263 .
- ^ Сигер, WR; Шафикулла, М.; Хоули, JW; Марвин, РФ (1984). «Новый K-Ar восходит к базальтам и эволюции южного рифта Рио-Гранде». Бюллетень Геологического общества Америки . 95 (1): 87–99. Бибкод : 1984GSAB...95...87S . doi : 10.1130/0016-7606(1984)95<87:nkdfba>2.0.co;2 .
- ^ ГОЛОМБЕК, МЭТЬЮ П. (1983). «Геология, структура и тектоника зоны разлома Пахарито в бассейне Эспаньола рифта Рио-Гранде, Нью-Мексико». Бюллетень Геологического общества Америки . 94 (2): 192. Бибкод : 1983GSAB...94..192G . doi : 10.1130/0016-7606(1983)94<192:gsatot>2.0.co;2 .
- ^ Штайнер, МБ (1988). «Палеомагнетизм позднего пенсильванского и пермского периода: проверка вращения плато Колорадо». Журнал геофизических исследований . 93 (Б3): 2201–2215. Бибкод : 1988JGR....93.2201S . дои : 10.1029/JB093iB03p02201 .
- ^ Муча, Роберт; Форте, Алессандро М.; Роули, Дэвид Б.; Митровица, Джерри X.; Симмонс, Натан А.; Гранд, Стивен П. (2008). «Мантийная конвекция и недавняя эволюция плато Колорадо и рифтовой долины Рио-Гранде». Геология . 36 (6): 439. Бибкод : 2008Гео....36..439М . дои : 10.1130/G24577A.1 .
- ^ ван Вейк, Дж.; ван Хунен, Дж.; Идет, С. (2008). «Мелкомасштабная конвекция во время континентального рифта: данные рифта Рио-Гранде». Геология . 36 (7): 575. Бибкод : 2008Гео....36..575В . дои : 10.1130/G24691A.1 .
- ^ Итон, Гордон П. (декабрь 1986 г.). «Тектоническое переопределение Южных Скалистых гор». Тектонофизика . 132 (1–3): 163–193. Бибкод : 1986Tectp.132..163E . дои : 10.1016/0040-1951(86)90031-4 .
- ^ Дикинсон, Уильям Р.; Снайдер, Уолтер С. (ноябрь 1979 г.). «Геометрия субдуцированных плит, связанная с преобразованием Сан-Андреас». Журнал геологии . 87 (6): 609–627. Бибкод : 1979JG.....87..609D . дои : 10.1086/628456 . S2CID 129169733 .
- ^ Рикеттс, Джейсон В.; Келли, Шари А.; Карлстрем, Карл Э.; Шмандт, Брэндон; Донахью, Магдалена С.; ван Вейк, Иоланте (март 2016 г.). «Синхронное открытие рифта Рио-Гранде по всей его длине в возрасте 25–10 млн лет назад, подтвержденное апатитом (U-Th) / He и термохронологией следов деления, а также оценка возможных движущих механизмов». Бюллетень Геологического общества Америки . 128 (3–4): 397–424. Бибкод : 2016GSAB..128..397R . дои : 10.1130/B31223.1 .