Большая магматическая провинция Маккензи
Большая магматическая провинция Маккензи
МЛИП | |
---|---|
Расположение | Северо-Западные территории, Канада |
Возраст | Мезопротерозой |
Область | |
• Общий | 2 700 000 км 2 (1 000 000 квадратных миль) |
( Большая магматическая провинция Маккензи MLIP) — крупная мезопротерозойская магматическая провинция юго-западной, западной и северо-западной части Канадского щита в Канаде . Он состоит из группы родственных магматических пород , которые образовались во время массивного извержения, начавшегося около 1270 миллионов лет назад. Большая магматическая провинция простирается от Арктики в Нунавуте до Великих озер на северо-западе Онтарио, где она встречается с меньшим рой даек Матачевана . В Большую магматическую провинцию Маккензи входят крупная слоистая интрузия Овцебыка , паводковая толща реки Коппермайн и массивный рой даек Маккензи, простирающийся на северо-запад .
Как крупная магматическая провинция, это чрезвычайно большая территория родственных магматических пород, которые сформировались за чрезвычайно короткий геологический период времени. Магматические породы, составляющие Большую магматическую провинцию Маккензи, возникли в результате процессов, не связанных с нормальной тектоникой плит и распространением морского дна . Это одна из нескольких крупных магматических провинций, разбросанных по канадскому ландшафту, объем и площадь которых могут достигать тысяч километров. Большая магматическая провинция Маккензи — одна из крупнейших в мире протерозойских магматических провинций, а также одна из наиболее хорошо сохранившихся континентальных базальтовых территорий на Земле. [ 1 ] Магматические породы Большой магматической провинции Маккензи обычно имеют основной состав и включают базальт и габбро .
Несмотря на то, что Большая магматическая провинция Маккензи классифицируется как крупная магматическая провинция, как и другие чрезвычайно крупные скопления магматических пород на Земле, она намного больше, чем стандарты крупных магматических провинций. Стандартная классификация размеров крупных магматических провинций составляет минимальную площадь 100 000 км . 2 (39 000 квадратных миль). Однако сам рой даек Маккензи занимает площадь не менее 2 700 000 км . 2 (1 000 000 квадратных миль), что делает Большую вулканическую провинцию Маккензи больше, чем Онтонг-Ява (в юго-западной части Тихого океана ) и американский штат Аляска плато . [ 2 ]
Геология
[ редактировать ]Происхождение
[ редактировать ]Как и большинство крупных магматических провинций, Большая магматическая провинция Маккензи берет свое начало в мантийном плюме Земли — зоне апвеллинга аномально горячих пород внутри мантии . Когда глава плюма Маккензи столкнулась с литосферой Земли , она растеклась и катастрофически расплавилась, образовав большие объемы базальтовой магмы. Это привело к созданию стационарной вулканической зоны к западу от острова Виктория , в которой наблюдался значительный вулканизм, известной как горячая точка Маккензи . Доказательства существования горячей точки Маккензи включают существование гигантского роя основных даек Маккензи из-за его веерной структуры, прилегающей к вторжению Маскокса. [ 3 ]
Считается, что размер горячей точки Маккензи составлял около 1000 км (620 миль) в диаметре. [ 3 ] Этот расчет основан на анализе магматической структуры в рое даек Маккензи, который показывает, что поток магмы был только вертикальным вблизи середины плюма Маккензи и только субгоризонтально вдали от плюма. [ 3 ] Однако если субгоризонтальный поток является результатом подъема дайки до уровня нейтральной легкости в земной коре, то он не будет связан с размером плюма Маккензи. [ 3 ] Вместо этого анализ геометрии роя даек, возможно, мог бы подтвердить доказательства наименьшего диаметра плюма Маккензи. [ 3 ] Внешняя граница, разделяющая зону веерной геометрии даек и субпараллельных даек, может указывать на наименьший диаметр плюма Маккензи, поскольку маловероятно, что напряжение, связанное с магматической зоной, будет иметь последствия в области, меньшей, чем плюм Маккензи, который создал эту функцию. [ 3 ] Согласно этому анализу, наименьший диаметр шлейфа Маккензи должен был составлять около 2000 км (1200 миль). [ 3 ] Датирование некоторых даек Маккензи с помощью уран-свинца на различных расстояниях от назначенного фокуса дает возраст 1267 ± 2 миллиона лет. [ 2 ] Это указывает на то, что горячая точка Маккензи по существу охватывала Большую магматическую провинцию Маккензи в целом по всему связанному с ней ландшафту. [ 2 ] Соответствующий плюм Маккензи соответствует мантийным плюмам, имеющим глубокое происхождение в мантии Земли. [ 2 ]
Предполагается, что горячая точка Маккензи была похожа на ранний вулканизм горячей точки Йеллоустона . [ 3 ] Обе горячие точки произвели массивные потоки базальтовой лавы, которые были идентичны образованию роев даек в течение короткого периода времени в начале вулканизма мантийных плюмов. [ 3 ] Подсчитано, что большая часть вулканизма, сформировавшего Большую магматическую провинцию Маккензи, продолжалась не более двух миллионов лет, и последующий вулканизм неизвестен. [ 3 ] Однако считается, что более молодая и меньшая Большая магматическая провинция Франклина к северо-востоку была образована аналогичным мантийным плюмом между 727 и 721 миллионами лет назад. [ 3 ] Короткий временной интервал в два миллиона лет для внедрения магмы в Большой магматической провинции Маккензи также характерен для горячей точки Йеллоустон. [ 3 ]
Силы растяжения
[ редактировать ]В начале магматического события Маккензи горячая точка Маккензи столкнулась с литосферой, которая уже находилась в режиме растяжения, что позволило произойти рифтингу. [ 3 ] Пассивный рифтинг был интерпретирован как механизм, который привел к открытию бывшего океана Посейдона , геометрия которого частично контролировалась геометрией роя даек. [ 3 ] Фариг (1987) предположил, что воздействие плюма Маккензи привело к образованию тройного соединения , которое имело большой рой основных даек на каждом рукаве рифта. [ 3 ] Два из первых рукавов образовали бассейн океана Посейдона, а третий рукав не смог образовать авлакоген . [ 3 ] Это предположение о тектонической обстановке можно сравнить с ранней вулкано-тектонической эволюцией горячей точки Йеллоустона, в которой образовались два рукава вместо трех, после чего оба рукава вышли из строя. [ 3 ] Считается, что в горячей точке Маккензи рифтогенез был пассивным и происходил в коре над горячей точкой, которая должна была быть ослаблена плюмом Маккензи. [ 3 ] Поднятие земной коры могло также стать причиной напряжений, способствующих рифтингу. [ 3 ]
Немного более молодая, но, возможно, связанная геологическая особенность - это Среднеконтинентальная рифтовая система длиной 2000 км (1200 миль), примыкающая к южной оконечности Большой магматической провинции Маккензи. [ 4 ] Часть Среднеконтинентальной рифтовой системы на озере Верхнее ограничена на юге ранее существовавшими континентальными разломами, которые до формирования Среднеконтинентальной рифтовой системы имели существенное правостороннее движение. [ 4 ] Этот период рифтогенеза был крупным событием для медной минерализации , и событие рифтогенеза позже прекратилось, когда произошло столкновение Гренвиллского горообразования . [ 4 ]
Магматическая история
[ редактировать ]Огромная протяженность Большой магматической провинции Маккензи содержит ряд магматических образований, образовавшихся во время обширного магматического события Маккензи. Сюда входят паводковые базальты , слоистые интрузии , силлы и дайки , широко распространенные по всей крупной магматической провинции. Площадью 2 700 000 км². 2 (1 000 000 квадратных миль), событие Маккензи является крупнейшим магматическим событием, когда-либо произошедшим на канадском ландшафте. [ 5 ] По крайней мере, две магматические формации можно рассматривать как крупные магматические провинции, каждая из которых занимает площадь более 150 000 км2. 2 (58 000 квадратных миль).
Размещение вторжения Маскокса
[ редактировать ]Рядом с озером МакГрегор в западном Нунавуте находится массив массового вторжения овцебыков. Он остается одним из крупнейших и наиболее изученных многоуровневых вторжений на Земле, а также одним из самых ценных с экономической точки зрения. [ 6 ] Это вторжение представляет собой старейшее магматическое образование магматического события Маккензи, образовавшееся между 1905 и 1155 миллионами лет назад. треугольной формы Здесь находится магматический очаг , простирающийся на 1,8 км (1,1 мили) под поверхностью. [ 1 ] Интрузия Маскокса шириной 20 км (12 миль) и длиной более 470 км (290 миль) перекрывается последовательностью базальтов Паводка Коппермайн, толщина которой остается 3 км (1,9 мили). [ 1 ]
Интрузив Овцебыка можно разделить на три секции, включая подводящую к интрузии дайку оливиновых габбро, еще одну зону контакта и верхнюю слоистую серию. [ 1 ] Из-за различных уровней эрозии и выхода на поверхность интрузии овцебыка на более высоких структурных уровнях к северу от реки Коппермайн перекрывающая окраинная зона и слоистые серии перекрывают участок питающей дайки. [ 1 ] Слоистая серия плавно опускается на север, как и вышележащие базальты Паводка Коппермайн. [ 1 ] Выветривание погружающейся последовательности Овцебыка обнажило поперечное сечение всей последовательности погружения, начиная с базальтов Паводка Коппермайн на севере, над крышей магматического очага, вниз через магматические слои интрузии Овцебыка и в область киля интрузия и ее пересечение с питающей дайкой оливиновых габбро, образующей самый южный сектор. [ 1 ] Краевая зона характеризует западную и восточную внешние границы интрузии. [ 1 ]
Строительство роя дамб Маккензи
[ редактировать ]По всей Большой магматической провинции Маккензи распространено 2 700 000 км2. 2 (1 000 000 квадратных миль) Рой дамб Маккензи. Эта обширная группа радиально ориентированных даек имеет ширину более 500 км (310 миль) и длину 3000 км (1900 миль) и простирается от северо-западного Онтарио через северную Манитобу и северный Саскачеван до Нунавута и Северо-Западных территорий . Рой даек Маккензи был внедрен в более древние метаморфические и магматические породы Канадского щита около 1200 миллионов лет назад. Отдельные дайки роя Маккензи имеют длину от 1500 км (930 миль) до 2000 км (1200 миль) и толщину 30 м (98 футов) соответственно. [ 3 ] Это указывает на то, что дайки Маккензи больше, чем дайки, связанные с базальтовой группой реки Колумбия в Соединенных Штатах, длина которых составляет соответственно от 400 км (250 миль) до 500 км (310 миль) и от 10 км (6,2 мили) до 30 км ( 19 миль) толщиной. [ 3 ] Дифференциация размеров даек реки Колумбия и Маккензи позволяет предположить, что грубые оценки длины и толщины даек находятся в пределах 5-6,7 x 10. 4 для точки доступа Маккензи и 1,3-5 x 10 4 для ранней стадии горячей точки Йеллоустона. [ 3 ]
Рой даек Маккензи — крупнейший рой даек, известный на Земле, и один из нескольких рой даек, обнаруженных на территории Канадского щита. [ 7 ] [ 8 ] Дайки основного состава прорезают архейские и протерозойские породы Канадского щита, в том числе в бассейне Атабаска в Саскачеване, бассейне Телон в Нунавуте и бассейне озера Бейкер на Северо-Западных территориях. [ 8 ] Основные дайки свидетельствуют о том, что неметаморфизованная последовательность заполнения бассейна отложилась до того, как дайки Маккензи были внедрены в соответствующие бассейны. [ 8 ] Когда гигантский рой даек Маккензи вторгся в Канадский щит, он частично поднялся и вторгся в кратон Слейв на Северо-Западных территориях и в Нунавуте. [ 9 ] Это было последнее крупное событие, затронувшее ядро кратона Слейв, хотя позднее вдоль его границ был зарегистрирован некоторый более молодой мафический магматизм. [ 9 ] Сюда входят магматические события, которые сформировали Большую магматическую провинцию Франклин возрастом 723 миллиона лет и пластины габбро Хотта возрастом 780 миллионов лет. [ 9 ] С тех пор как рой даек Маккензи вторгся в кратон Слейва, кратон неоднократно погружался под воду. [ 9 ]
На севере Юкона возрастом от 1265 до 1269 миллионов лет дамбы Медвежьей реки интерпретируются как западное продолжение роя даек Маккензи. [ 10 ] Они демонстрируют геологическое сходство с роем даек Маккензи и базальтами паводка реки Коппермайн и поэтому считаются продуктами плюма Маккензи. [ 10 ] Дайки прорывают раннепротерозойские осадочные толщи супергруппы Вернеке, некоторые из которых существуют как отдельные интрузии, а другие встречаются группами, насчитывающими до восьми даек. [ 10 ] Отдельные дайки имеют толщину от 5 м (16 футов) до 15 м (49 футов) и длину до 5 км (3,1 мили). [ 10 ] Средне- и мелкозернистые диориты и габбро составляют дайки Медвежьей реки и иногда изменяются в результате метаморфизма, образуя зеленые сланцы . [ 10 ] За исключением двух даек, которые демонстрируют дифференциацию, например, содержат слабую проникающую слоистость неизвестного возраста и происхождения и прорезаны недатированными гематитовыми жилами, считается, что дайки Медвежьей реки образовались в течение одной магматической фазы. [ 10 ]
Потопные базальты
[ редактировать ]Между 1200 и 740 миллионами лет назад произошла серия паводковых извержений базальта. В северной части Большой магматической провинции Маккензи огромные объемы базальтовой лавы покрыли большую территорию северо-запада Канадского щита. Этот обширный вулканизм образовал большое лавовое плато площадью 170 000 км². 2 (66 000 квадратных миль), что представляет собой объем лавы площадью не менее 500 000 км . 3 (120 000 куб. миль). [ 11 ] Эта обширная область потоков базальтовой лавы была названа базальтами паводка реки Коппермайн, отсюда и расположение последовательности базальтов паводка. Площадью 170 000 км. 2 (66 000 квадратных миль) и объёмом 650 000 км². 3 (160 000 кубических миль), базальтовая толща паводка реки Коппермайн больше, чем базальтовая группа реки Колумбия в Соединенных Штатах , и сравнима по размеру с ловушками Декана в западно-центральной Индии . Это делает базальтовое наводнение на реке Коппермайн одним из крупнейших базальтовых наводнений, когда-либо наблюдавшихся на североамериканском континенте, а также на Земле. Максимальная толщина базальтов паводка реки Коппермайн составляет 4,7 км (2,9 мили) и состоит из 150 потоков лавы, каждый толщиной от 4 м (13 футов) до 100 м (330 футов). [ 12 ]
Базальты паводка реки Коппермайн были вытеснены вскоре после периода подъема земной коры, который позже привел к короткому периоду обрушения связанного ландшафта. [ 3 ] Этот внезапный подъем, вероятно, был вызван подъемом магмы плюма Маккензи, что позже привело к появлению горячей точки Маккензи. Считается, что ранняя интрузия Овцебыка первоначально представляла собой подоконниковый резервуар магмы для вышележащих базальтов паводка реки Коппермайн во время их формирования. [ 1 ] Поскольку базальты реки Коппермайн содержат более 100 отдельных потоков лавы, потенциальные объемы силикатной магмы, перемещавшейся через канал Маскокс, составляли порядка 10 000 км2. 3 (2400 куб. миль). [ 1 ]
Дальше на северо-восток около 900 миллионов лет назад произошло извержение паводковых базальтов формации Науят на северо-западе Баффинова острова Нунавута , но в меньшем масштабе. Эти паводковые базальты достигают толщины 360 м (1180 футов). К юго-востоку от залива Королевы Мод остаются базальты паводков формации Экалулия толщиной от 300 м (980 футов) до 500 м (1600 футов). [ 13 ] Они кажутся зелеными по цвету и содержат магния и железа силиката минерал оливин . [ 13 ] Незначительные подушечки лавы также существуют в базальтах паводка Экалулия. [ 13 ]
Минерализация
[ редактировать ]Тяжелые элементы платиновой группы и медная минерализация присутствуют в базальной окраине интрузива Овцебык. [ 1 ] Исследования, проводимые Muskox Minerals Corp., утверждают, что это обширное слоистое вторжение может превратиться в ожидаемый массивный источник меди, никеля и металлов платиновой группы. [ 1 ] Ожидаемый потенциал минерализации интрузии Овцебык подтверждается ее сильным сходством с Норильско-Талнахскими интрузиями в Сибири, где самые богатые рудные тела на Земле. существуют [ 1 ] Поскольку интрузия Овцебыка имеет большое сходство с Норильско-Талнахской территорией в Сибири, здесь был проведен ряд разведочных работ. Первая разведка полезных ископаемых интрузии Маскокса произошла в 1950-х годах, когда поверхностные исследования начались Международной никелевой компанией Канады, которая сейчас известна как Vale Inco . [ 1 ] В 1980-х годах многие небольшие компании с небольшим финансированием и фрагментированными блоками претензий участвовали в отборе проб и ряде буровых работ на обнажениях интрузии Маскокс, содержащих элементы платиновой группы. [ 1 ]
Обнаженные части питающей дайки к югу от реки Коппермайн представляют собой тела крупных полумассивных и вкрапленных медно-никелевых сульфидов, богатых металлами платиновой группы. [ 1 ] На окраинах интрузии Маскокс сульфидные зоны длиной более 10 км (6,2 мили) содержат палладий , платину, золото , медь и никель. [ 1 ] Это место, где в прошлом случайные компании по разведке полезных ископаемых обыскивали место вторжения Маскокса. [ 1 ]
См. также
[ редактировать ]- Хронология вулканизма на Земле
- Вулканология Канады
- Вулканология Восточной Канады
- Вулканология Северной Канады
- Вулканология Западной Канады
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р «Собственность Маскокса» . Премия Горнодобывающая Корпорация. Архивировано из оригинала 8 апреля 2009 г. Проверено 30 января 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с д Дэй, Джеймс, доктор медицинских наук «Большая магматическая провинция Маккензи возрастом 1,27 млрд лет назад и слоистая интрузия Маскокса» . Университет Мэриленда . [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В Эрнст, Ричард Э.; Бьюкен, Кеннет Л. (2001). Мантийные плюмы: их идентификация во времени . Геологическое общество Америки . стр. 143, 145, 146, 147, 148, 259. ISBN. 978-0-8137-2352-5 .
- ^ Jump up to: а б с Национальный исследовательский совет США . Комитет геофизических исследований (1980). Континентальная тектоника . Национальная академия наук США . п. 180. ИСБН 978-0-309-02928-5 .
- ^ «Крупные магматические провинции Канады во времени и их металлогенический потенциал, Приложение 1» . Месторождения полезных ископаемых Канады . Геологическая служба Канады . 24 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала 4 июня 2011 г. Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ Дэй, JMD (2003). «Изотопное исследование Re-os интрузии Маскокса, СЗТ, Канада» (PDF) . Объединенная ассамблея Egs-AGU-Eug : 6848. Бибкод : 2003EAEJA.....6848D . Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ Пилкингтон, Марк; Руст, Уолтер Р. (1998). «Устранение различных тенденций направления в аэромагнитных данных». Геофизика . 63 (2): 446–453. Бибкод : 1998Geop...63..446P . дои : 10.1190/1.1444345 .
- ^ Jump up to: а б с «Сравнение геологической карты Северной Америки 2005 года с картой 1965 года, участки 1–4» . Геологическая служба США . 14 февраля 2006 г. Архивировано из оригинала 14 сентября 2007 г. Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с д Бликер, Воутер (13 июня 2008 г.). «Региональная металлогения» . Месторождения полезных ископаемых Канады . Геологическая служба Канады . Архивировано из оригинала 20 апреля 2010 г. Проверено 23 февраля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Шваб, Данетт Л.; Торкельсон, Дерек Дж.; Мортенсен, Джеймс К.; Кризер, Роберт А.; Эбботт, Дж. Грант (20 августа 2004 г.). «Дайки Медвежьей реки (1265–1269 млн лет назад): продолжение дамбы Маккензи на запад, вторгающейся в Юкон, Канада». Докембрийские исследования . 133 (3–4): 175, 176. Бибкод : 2004PreR..133..175S . CiteSeerX 10.1.1.607.3240 . дои : 10.1016/j.prechambers.2004.04.004 .
- ^ Ламберт, Морис Б. (1978). Вулканы . Северный Ванкувер , Британская Колумбия : Энергетика, шахты и ресурсы Канады . ISBN 978-0-88894-227-2 .
- ^ Ёсида, М.; Б. Ф. Уиндли; С. Дасгупта (2003). Протерозойская Восточная Гондвана: сборка и распад суперконтинента . Геологическое общество . п. 26. ISBN 978-1-86239-125-3 .
- ^ Jump up to: а б с «Уведомление о внеочередном общем собрании» (PDF) . Rockgate Capital Corp. 31 июля 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 17 сентября 2018 г. Проверено 23 февраля 2010 г.