Орогения рогов

Скользкая поверхность разлома надвига горы Робертс (Невада) из Антлерской складчатости

Роговая орогения была тектоническим событием, которое началось в начале позднего девона с широкомасштабными последствиями, продолжавшимися в Миссисипи и начале Пенсильвании . Большая часть свидетельств этого события находится в Неваде , но пределы его распространения неизвестны. Большой объем конгломератовых отложений преимущественно миссисипского возраста в Неваде и прилегающих районах. свидетельствует о существовании важного тектонического события и предполагает близлежащие области поднятия и эрозии, но природа и причина этого события неясны и спорны. Хотя это известно как орогенез (событие горообразования), некоторые из классических особенностей орогенеза, как обычно определяют, такие как метаморфизм и гранитные интрузивные образования. не были с ним связаны. Несмотря на это, это событие повсеместно обозначается как складчатость, и эта практика здесь продолжается. В этой статье описывается, что известно и неизвестно об орогении Рога, и описываются три современные теории относительно его природы и происхождения.

Две фации нижнепалеозойских пород

В Неваде есть две основные фации нижнепалеозойских пород . В восточной части штата простирающийся на север богатый окаменелостями карбонатный шельф от ордовика до девона , называемый карбонатным или восточным комплексом, уступает место на запад одновременному пространству кремнистых осадочных отложений и второстепенных основных вулканических пород, называемых кремнистыми или кремнистыми или западная сборка. Краффорд отнес эти две фации соответственно к шельфу и бассейну. Темный цвет западного комплекса, нехватка карбонатных пород и почти полное отсутствие ракушечных окаменелостей обычно интерпретируются как указание на относительно глубоководную среду отложения. Западный комплекс отличается от восточного также компонентами слоистых кремней , тел базальтов , месторождений барита и сульфидных месторождений. Природа двух комплексов и их связь друг с другом имеют решающее значение для понимания орогенного происхождения. Обычно считается, что комплекс западных фаций смещен с запада и представляет собой верхнюю плиту обширного надвига — надвига гор Робертс . Считается, что комплекс восточной фации простирается на запад под надвиговой плитой. Основанием для такого предположения является то, что область западной фации усеяна аномальными глыбистыми обнажениями одновременных шельфовых толщ восточной фации, некоторые размером с гору, окруженными обнажениями пород западной фации. Почти повсеместно они интерпретировались как обнажения фаций карбонатного шельфа в окнах надвигового щита гор Робертс и как доказательство существования этого надвигового покрова.

Тектоника плит

С самого начала, геологи изо всех сил пытались объяснить наличие в Неваде и прилегающих районах орогенных отложений Антлер, но не пришли к единому мнению. Появление теории тектоники плит предоставило множество возможных механизмов, с помощью которых можно было объяснить надвиг гор Робертс и орогенические отложения, но ни один из них не получил универсального признания. Как показано в следующих параграфах, движение плит вдоль западной окраины Северо-Американского континента в позднем девоне было предложено в качестве причины складчатости, и были опробованы три его разновидности — субдукция, падающая на восток, субдукция , падающая на запад, и субдукция, падающая на запад. сдвиговое движение. Ни у кого из них нет серьезных проблем. а природа и движущая сила складчатости остаются неопределенными.

Текущие знания

О орогенезе Антлера известно следующее:

1. Большие объемы обломочных пород отложились в Неваде и прилегающих районах как в комплексах западной, так и восточной фаций;
2. Возраст почти всех орогенных отложений варьируется от позднего девона до середины пенсильвании; некоторые могут иметь возраст среднего девона;
3. Орогенные отложения находятся в целом несогласно по отношению к подстилающей толще;
4. Некоторые области в пределах западной фациальной области сначала были подняты и размыты, затем были депрессированы и покрыты покровом конгломератовых отложений;
5. Некоторые обломки в этих отложениях произошли из областей за пределами домена западной фации, но основная масса была получена из комплекса западной фации;
6. Глыбовые обнажения карбонатных пород восточной фации от кембрия до девона разбросаны по территории западной фации;
7. Никакие метаморфические породы, вулканические дуги или гранитные интрузивы, связанные с Антлерской складчатостью, не были напрямую коррелированы с Антлерской складчатостью; однако есть некоторые свидетельства дугового магматизма в северной Калифорнии, которые можно объяснить. Интрузивные тела включают батолит озера Боумен, гранитный шток Вулф-Крик и более мелкие гипабиссальные кислые тела. Эти магматические тела проникают в комплекс Шу-Флай и датируются эпохой рогового складчатости.
8. Возраст самых ранних известных орогенных отложений примерно совпадает с возрастом импактного события Аламо раннего позднего девона. — возможно, значительное совпадение.

Происхождение терминологии

Основываясь на стратиграфических связях вблизи пика Антлер в горах Бэтл , Робертс ввел термин «роговая орогения» в абстрактном виде следующим образом: Самая ранняя складчатость, названная здесь «роговой складчатостью», ... имела место в течение Миссисипи (?) и ранней Пенсильвании. За этим рефератом в 1951 году последовала его геологическая карта четырехугольника Антлер-Пик, в тексте которой он подробно описал горообразование Антлера и несколько уточнил его возрастной диапазон : (?) были сложны и разломаны. Поскольку эти породы несогласно перекрыты формацией Батл раннего пенсильванского (Де-Мойн) возраста, складчатость, вероятно, имела место в позднемиссисипском периоде. Однако орогения могла продолжаться и в раннем пенсильванском периоде, поскольку грубые конгломераты Боевой формации указывают на то, что они произошли из пересеченной горной местности. В последующей влиятельной статье Робертс и другие скорректировали возраст горообразования Антлера следующим образом: Теперь известно, что этот пояс был местом интенсивных складчатости и разломов во время горообразования Антлера в позднем девоне или начале Миссисипи... В той же статье авторы установили связь между Антлерской складчатостью и крупным надвигом следующим образом: Пояс вдоль меридианов 116°-118° — Антлерский орогенный пояс — был местом интенсивных складчатости и разломов, кульминацией которых стал Робертсский орогенный пояс. Горный надвиг... горы Робертс были подтверждены в широко цитируемой статье Зильберлинга и Робертса: Этот возрастной диапазон и связь с надвигом на В штат Миссисипи был заложен упорный щит гор Робертс. Результатом этого пересмотра возраста горообразования было исключение упоминавшихся выше свидетельств в четырехугольнике Антлер-Пик, относящихся к эпохе от позднего Миссисипи до середины Пенсильвании, на которых первоначально была основана концепция горообразования Антлера, и установление традиционный возраст этой складчатости - от позднего девона до раннего Миссисипи.

Первоначальная дата надвига гор Робертс была постпалеозойской. Однако с публикацией цитированных выше статей 1958 и 1962 годов авторы пересмотрели возраст надвига гор Робертс, чтобы он совпал с орогенией рогов от позднего девона до Миссисипи, и расширили это название далеко за пределы гор Робертс .

Теории

В течение 22 лет в различных журналах были опубликованы многочисленные отчеты, касающиеся складчатости Антлера и наступления гор Робертс на сближение плит, и, поскольку их основные положения получили широкое признание, здесь они называются традиционными теориями. Самая ранняя попытка связать тектонику плит конкретно с складчатостью Антлера была кратко изложена Э. М. Мурсом : существующие континентальные окраинные породы Антлерской складчатости.

Две принципиальные контрастирующие тектонические теории были более подробно опубликованы в период с 1972 по 1992 год, как описано ниже. Одна из теорий предполагала закрытие задугового бассейна между западной окраиной континента и вулканической дугой над зоной субдукции, падающей на восток. Вторая теория предполагала столкновение континента с островной дугой над зоной субдукции, опускающейся на запад. Оба были основаны на базовом понимании того, что комплекс западных фаций состоит из океанических отложений и подстилается обширным надвигом.

Субдукция, падающая на восток

Берчфилд и Дэвис представили первую подробную статью, в которой объяснялась складчатость Антлера и надвиг гор Робертс с точки зрения субдукционного аспекта тектоники плит, утверждая: ... палеогеография этой части Кордильерской геосинклинали, вероятно, состояла из прибрежного островного комплекса, разделенного от материкового склона и шельфа небольшой океанской котловиной задугового типа. Первоначальная региональная деформация в пределах Кордильерской геосинклинали — среднепалеозойская Антлерская складчатость — характеризовалась смещением на восток (надвиг гор Робертс) эвгеосинклинальных образований изнутри небольшого океанского бассейна по миогеосинклинальным толщам, отложенным на континентальном шельфе. Их ныне устаревшие термины эвгеосинклинальный и миогеосинклинальный относятся соответственно к западным и восточным фациальным областям. В этой статье Берчфилд и Дэвис задали параметры для будущих дискуссий о природе и происхождении Антлерской складчатости и связанных с ней надвигов. Их основная концепция субдукции, падающей на восток, была отражена в измененной форме другими, в том числе Миллером и другими.

Субдукция, падающая на запад

Дикинсон и другие выступали за противоположную теорию, согласно которой вулканической дуги с континентом . фундаментальными процессами были субдукция, опускающаяся на запад, и столкновение В аннотации своего отчета 1983 года они заявили, что гор Робертс, аллохтон вероятно, был субдукционным комплексом или аккреционной призмой внутриокеанической системы дуговых желобов Антлера, обращенной на восток (падающей на запад), с субдукцией вниз на запад. Его внедрение в результате надвига на Кордильерский миогеоклинальный террейн нижних палеозойских пластов произошло в раннее время Миссисипи во время предполагаемого столкновения дуги и континента, которое началось в позднем девоне и получило название Антлерской складчатости. Их термин «миогеоклинальный террейн» относился к восточнофациальному комплексу. За этим последовали статьи, предлагающие модифицированные версии той же теории. В других статьях были даны исчерпывающие обзоры и подтверждена складчатость Антлера в результате конвергенции плит.

Сдвиговые нарушения

В качестве альтернативы двум традиционным теориям, описанным выше, Кетнер предположил, что (1) двигателем палеозойской тектоники в регионе был левосторонний сдвиг вдоль западной окраины Североамериканского континента, а не конвергенция плит; (2) аллохтон гор Робертс как таковой не существует, а комплекс западных фаций от ордовика до девона откладывался практически на месте; и (3) блоки шельфовых карбонатных пород, ранее считавшиеся обнажениями шельфа в окнах аллохтона гор Робертс, представляют собой оползневые блоки карбонатного шельфа. Скользящие блоки, вероятно, были смещены в результате удара Аламо в позднем девоне. В этой схеме глубоководные аспекты западнофациального комплекса обусловлены подъемом уровня моря в кембрийском периоде. а не перемещение из океанского бассейна.

Осадочные последствия горообразования Антлера хорошо известны и хорошо описаны во многих опубликованных отчетах. но точная природа этого события и движущая сила остаются невыясненными. Среди вопросов, оставшихся без ответа, есть такие: какой аспект тектоники плит имел место; какой эффект имел удар по Аламо; почему в зоне общего поднятия возникли морские бассейны; почему в западном фациальном комплексе, а не в восточном, присутствуют слоистые кремни, тела базальтов, месторождения барита и сульфидные месторождения.