Большая магматическая провинция Маккензи - Mackenzie Large Igneous Province

Большая магматическая провинция Маккензи
MLIP
Большая магматическая провинция Маккензи.png
Карта Большой Магматической провинции Маккензи и ее частей. Голубая звезда отмечает приблизительную точку фокусировки магматической активности возрастом 1270 миллионов лет.
Место расположенияСеверо-Западные территории, Канада
Площадь2,700,000 км2 (1,000,000 квадратных миль)
ВозрастМезопротерозойский

В Большая магматическая провинция Маккензи (MLIP) является основным Мезопротерозойский большая магматическая провинция юго-запада, запада и северо-запада Канадский щит в Канада. Он состоит из группы связанных Магматические породы которые образовались во время мощного извержения вулкана, начавшегося около 1270 миллионов лет назад. Большая магматическая провинция простирается от Арктический в Нунавут рядом с Великие озера в Северо-Западный Онтарио где встречается с меньшими Рой матчеванских дамб. В Большую магматическую провинцию Маккензи входят большие Многослойное вторжение овцебык, то Базальт разлива реки Коппермайн последовательность и массивный северо-западный тренд Рой дамб Маккензи.

Как большая магматическая провинция, это чрезвычайно большая территория связанных магматических пород, которые были заложены в течение очень короткого промежутка времени. геологическое время охватывать. Магматические породы, входящие в состав Большой магматической провинции Маккензи, возникли в результате процессов, не связанных с обычным тектоника плит и распространение морского дна. Это одна из нескольких крупных вулканических провинций, разбросанных по канадскому ландшафту, который может достигать тысячи километров по объему и площади. Большая магматическая провинция Маккензи - одна из крупнейших в мире Протерозойский магматический провинции, а также один из наиболее хорошо сохранившихся континентальных базальтов местности на земле.[1] Магматические породы Большой магматической провинции Маккензи обычно мафический в составе, в том числе базальт и габбро.

Несмотря на то, что Большая магматическая провинция Маккензи классифицируется как большая магматическая провинция, как и другие чрезвычайно крупные скопления магматических пород на Земле, она намного больше, чем стандарты крупных магматических провинций. Классификация стандартного размера для крупных вулканических провинций - минимальная протяженность территории 100000 км.2 (39 000 квадратных миль). Однако сам рой дамб Маккензи занимает площадь не менее 2700000 км2.2 (1000000 квадратных миль), что делает Большую магматическую провинцию Маккензи больше, чем Плато Онтонг Ява (на юго-западе Тихий океан ) и Штат США из Аляска.[2]

Геология

Происхождение

Как и большинство крупных вулканических провинций, Большая магматическая провинция Маккензи берет свое начало в мантийный шлейф - зона апвеллинга аномально горячей породы в пределах Земли. мантия. Когда голова плюма Маккензи столкнулась с земным литосфера, он распространился и катастрофически таял, образуя большие объемы базальтовой магмы. Это привело к созданию стационарной вулканической зоны к западу от г. Остров Виктория который испытал значительный вулканизм, известный как Точка доступа Маккензи. Свидетельства о горячей точке Маккензи включают существование гигантского мафического роя даек Маккензи из-за его разветвления, прилегающего к вторжению овцебык.[3]

Считается, что размер горячей точки Маккензи составлял около 1000 км (620 миль) в диаметре.[3] Этот расчет основан на анализе магматической ткани в рое даек Маккензи, который показывает, что поток магмы был только вертикальным около середины плюма Маккензи и только субгоризонтальным от плюма.[3] Однако, если субгоризонтальный поток является результатом подъема дамбы до уровня беспристрастной легкости в земной коре, это не будет связано с размером плюма Маккензи.[3] Вместо этого, анализ геометрии роя даек мог бы подтвердить свидетельства наименьшего диаметра плюма Маккензи.[3] Внешний предел, разделяющий зону веерной геометрии даек и субпараллельные дайки, может указывать на наименьший диаметр плюма Маккензи, поскольку маловероятно, что напряжение, связанное с магматической зоной, имеет последствия для региона, который меньше плюма Маккензи. который создал функцию.[3] Согласно этому анализу, наименьший диаметр плюма Маккензи составил бы около 2000 км (1200 миль).[3] Уран-свинцовые датировки некоторых даек Маккензи с множества расстояний от назначенной точки фокуса дает возраст 1267 ± 2 миллион лет.[2] Это указывает на то, что горячая точка Маккензи, по сути, занимала территорию Большой магматической провинции Маккензи в целом по всему сопутствующему ландшафту.[2] Связанный плюм Маккензи согласуется с мантийными плюмами, которые имеют глубокое происхождение в мантии Земли.[2]

Горячая точка Маккензи интерпретируется как сходная с ранним вулканизмом Горячая точка Йеллоустоуна.[3] Обе горячие точки произвели массивные потоки базальтовой лавы, которые были идентичны формированию роя даек в течение короткого периода времени в начале вулканизма мантийного плюма.[3] Подсчитано, что большая часть вулканизма, сформировавшего Большую магматическую провинцию Маккензи, произошла не более двух миллионов лет назад, и последующий вулканизм неизвестен.[3] Однако младшие и меньшие Франклин Большая магматическая провинция к северо-востоку считается, что подобный мантийный шлейф образовался между 727 и 721 миллионами лет назад.[3] Короткий промежуток времени в два миллиона лет для образования магмы в Большой Магматической провинции Маккензи также присутствует в горячей точке Йеллоустоуна.[3]

Вытяжные силы

Изображение, показывающее зону со связанными функциями.
Тектонические и магматические особенности, связанные с Большой магматической провинцией Маккензи. Красная звезда показывает начальную зону плюма Маккензи относительно литосферы; частичный черный кружок - оценка зоны влияния плюма на ориентацию поля напряжений; темные линии - дайки роя Маккензи; CRB указывает на базальты реки Коппермайн; M указывает на вторжение овцебык.

В начале магматического события Маккензи горячая точка Маккензи столкнулась с литосферой, которая уже находилась в режиме растяжения, что позволяло возникать рифтинг.[3] Пассивный рифтинг был интерпретирован как механизм, который вызвал открытие первого Посейдон Океан, геометрия которого частично контролировалась геометрией роя даек.[3] Фариг (1987) предположил, что удар плюма Маккензи привел к размещению тройной стык на каждом рукаве разлома имелся большой рой мафических дамб.[3] Два из первых рукавов сформировали бассейн океана Посейдона, а третье плечо не удалось, образуя авлакоген.[3] Это предположение о тектонической обстановке можно сопоставить с ранней вулканотектонической эволюцией горячей точки Йеллоустоуна, в которой развились два рукава вместо трех, за которыми последовал отказ обоих рукавов.[3] В горячей точке Маккензи рифтогенез считается пассивным и имел место в земной коре над горячей точкой, которая должна была быть ослаблена плюмом Маккензи.[3] Поднятие земной коры могло также создать напряжения, способствующие рифтингу.[3]

Немного более молодой, но, возможно, связанный с этим геологический объект - это 2000 км (1200 миль) в длину. Система разломов Мидконтинента примыкает к южной оконечности Большой магматической провинции Маккензи.[4] В Озеро Верхнее Часть рифтовой системы Мидконтинента ограничена на юге существовавшими ранее континентальными разломами, которые имели существенное правостороннее движение до образования рифтовой системы Мидконтинента.[4] Этот период рифтинга стал большим событием для медь минерализация, и рифтинг позже прекратился, когда Гренвилл орогенез произошло столкновение.[4]

Магматическая история

Огромная протяженность Большой Магматической провинции Маккензи содержит ряд магматических особенностей, которые сформировались во время обширного магматического события Маккензи. Это включает в себя паводковые базальты, многоуровневые вторжения, подоконники и дамбы, которые широко распространены на всей территории большой магматической провинции. Площадью 2700000 км.2 (1000000 квадратных миль), событие Маккензи - крупнейшее магматическое событие, когда-либо происходившее на канадском ландшафте.[5] По крайней мере, два магматических образования сами по себе могут считаться крупными магматическими провинциями, каждая из которых занимает площадь более 150 000 км2.2 (58000 квадратных миль).

Место вторжения овцебык

Геологическая карта интрузии овцебык и прилегающих геологических групп

Рядом с озером МакГрегор на западе Нунавут лежит массовое вторжение овцебык. Он остается одним из крупнейших и наиболее изученных многоуровневые вторжения на Земле, а также один из самых ценных с экономической точки зрения.[6] Интрузия представляет собой старейшее магматическое образование магматического события Маккензи, образовавшееся между 1905 и 1155 миллионами лет назад. Он поддерживает треугольную форму желоба. магматическая камера который простирается на 1,8 км (1,1 мили) ниже поверхности.[1] При ширине 20 км (12 миль) и длине более 470 км (290 миль) вторжение Маскокса перекрывается последовательностью базальтов затопления Коппермайна, толщина которых остается 3 км (1,9 мили).[1]

Интрузия овцебыка может быть разделена на три секции, включая дайку, питающую оливиновые габбро, ведущую к интрузии, другую зону контактной окраины и верхнюю слоистую серию.[1] Из-за разного уровня эрозии и выхода овцебык на более высоких структурных уровнях к северу от Река Коппермайн вышележащая пограничная зона и слоистая толща покрывают фидерную дайку.[1] Серия слоев плавно опускается на север, как и вышележащие базальты затопления Коппермайна.[1] Выветривание погружения овцебык обнажило поперечный разрез всей толщи погружения, начиная с базальтов затопления Коппермайн на севере над кровлей магматического очага, вниз через магматические слои интрузии овцебыков и в килевую область. интрузия и ее пересечение с фидерной дайкой оливиновых габбро, образующей самый южный сектор.[1] Краевая зона характеризует западную и восточную внешние границы интрузии.[1]

Строительство роя дамб Маккензи

Широко распространен по всей Большой Магнезной провинции Маккензи, составляет 2700000 км.2 (1000000 квадратных миль) рой плотин Маккензи. Эта обширная группа радиально ориентированных дамб имеет ширину более 500 км (310 миль) и длину 3 000 км (1900 миль), простираясь от Северо-Западного Онтарио до Северного Манитоба и северный Саскачеван в Нунавут и Северо-западные территории. Рой даек Маккензи был внедрен в более старые 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 Группа базальтов реки Колумбия в Соединенных Штатах, которые имеют длину от 400 км (250 миль) до 500 км (310 миль) и толщину от 10 км (6,2 мили) до 30 км (19 миль) соответственно.[3] Дифференциация по размеру даек реки Колумбия и Маккензи предполагает, что приблизительные оценки как длины даек, так и отношения мощности находятся в пределах 5-6,7 х 104 для точки доступа Маккензи и 1,3-5 х 104 для ранней стадии горячей точки Йеллоустоуна.[3]

Карта плотины Маккензи, простирающейся на северо-запад 1267 миллионов лет назад (черные линии). Точками обозначены области, в которых было определено направление потока. Красная дугообразная линия обозначает границу между вертикальным и горизонтальным потоками.

Рой дамб Маккензи - самый крупный рой дамб, известный на Земле, и один из нескольких роев дамб, встречающихся на всей территории Канадского щита.[7][8] Вырезаны основные дайки Архейский и Протерозойский породы Канадского щита, в том числе в Бассейн Атабаски в Саскачеване, в бассейне Телон в Нунавуте и в бассейне озера Бейкер на Северо-Западных территориях.[8] Основные дайки свидетельствуют о том, что неметаморфизованные бассейн Последовательность заполнения была отложена до того, как дайки Маккензи были внедрены в связанные бассейны.[8] Когда гигантский рой дамб Маккензи вторгся в Канадский щит, он частично поднялся и вторгся в Подчиненный кратон в Северо-Западных территориях и Нунавуте.[9] Это было последнее крупное событие, повлиявшее на ядро ​​кратона Слейв, хотя позже на его границах был зарегистрирован более молодой основной магматизм.[9] Это включает в себя магматические события, которые сформировали Большую магматическую провинцию Франклина возрастом 723 миллиона лет и листы габбро Хотта возрастом 780 миллионов лет.[9] С тех пор, как рой дамб Маккензи вторгся в кратон Слейв, кратон неоднократно погружался под воду.[9]

В северной Юкон, возрастом от 1265 до 1269 миллионов лет Плотины Медвежьей реки интерпретируются как представление западного продолжения роя даек Маккензи.[10] Они обнаруживают геологическое сходство с роем дамб Маккензи и базальтами затопления реки Коппермайн, и поэтому считаются продуктами плюма Маккензи.[10] Дайки прорываются сквозь раннепротерозойские осадочные породы. слои супергруппы Вернеке, некоторые из которых существуют как отдельные интрузии, а другие встречаются роями, насчитывающими до восьми даек.[10] Отдельные дамбы имеют толщину от 5 м (16 футов) до 15 м (49 футов) и длину до 5 км (3,1 мили).[10] От среднего до мелкозернистого диорит и габбро составляют дайки Медвежьей реки и иногда изменяются метаморфизмом с образованием зелень.[10] За исключением двух даек, которые демонстрируют дифференциацию, например, содержат слабые проникающие слоение неизвестного возраста и происхождения и пересечены недатированными гематит жилы, дайки Медвежьей реки интерпретируются как сформированные в течение одной магматической фазы.[10]

Базальты паводка

Между 1200 и 740 миллионами лет назад произошла серия извержений базальтов. В северной части Большой магматической провинции Маккензи огромные объемы базальтовой лавы вымостили большую часть северо-западной части Канадского щита. Этот обширный вулканизм построил большой лавовое плато площадью 170 000 км2 (66000 квадратных миль), что составляет не менее 500000 км3 (120 000 куб. Миль).[11] Эта обширная область паводковых базальтовых потоков лавы была названа паводковыми базальтами реки Коппермайн, что объясняет местоположение последовательности паводковых базальтов. Площадью 170 000 км2 (66 000 квадратных миль) и объемом 650 000 км3 (160000 куб. Миль), последовательность базальтов затопления реки Коппермайн больше, чем группа базальтов реки Колумбия в Соединенные Штаты и сопоставима по размеру с Деканские ловушки в западно-центральном Индия. Это делает паводковые базальты реки Коппермайн одним из крупнейших паводков, когда-либо происходивших на североамериканском континенте, а также на Земле. Максимальная толщина базальтовых отложений 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 затопления реки Коппермайн были вытеснены вскоре после периода поднятия земной коры, который позже привел к короткому периоду обрушения связанного ландшафта.[3] Это внезапное поднятие, вероятно, было вызвано подъемом магмы плюма Маккензи, что позже привело к появлению горячей точки Маккензи. Считается, что раннее вторжение овцебыков первоначально было силловидным резервуаром магмы для вышележащих базальтов затопления реки Коппермайн во время их формирования.[1] Поскольку базальты реки Коппермайн включают более 100 отдельных лавовых потоков, потенциальные объемы силикат магмы, которая двигалась через канал овцебык, составляла порядка 10 000 км3 (2400 куб. Миль).[1]

Далее на северо-восток Науятская свита паводковые базальты на северо-западе Баффинова остров из Нунавут были извергнуты в меньшем масштабе около 900 миллионов лет назад. Эти базальты паводков достигают мощности 360 м (1180 футов). К юго-востоку от Залив Королевы Мод, то Экалулийская свита базальты паводков остаются толщиной от 300 м (980 футов) до 500 м (1600 футов).[13] Они имеют зеленый цвет и содержат магний утюг силикат минеральная оливин.[13] Незначительный подушка лава также существуют в базальтах затопления Экалулия.[13]

Минерализация

Тяжелый платиновая группа элементы и медная минерализация существует в базальной окраине интрузии овцебык.[1] Исследования, проведенные Muskox Minerals Corp., показывают, что это обширное слоистое вторжение может превратиться в ожидаемый массивный источник меди. никель и металлы платиновой группы.[1] Ожидаемый потенциал минерализации для интрузии овцебык подтверждается в результате его сильного сходства с интрузиями Норильск-Талнах в Сибири, где рудные тела существуют на Земле.[1] Поскольку интрузия овцебыков очень похожа на Норильско-Талнахский район в Сибири, был проведен ряд поисков полезных ископаемых. Первая разведка полезных ископаемых во вторжении овцебык произошла в 1950-х годах, когда наземная разведка началась Канадской компанией International Nickel Company, которая сейчас известна как Vale Inco.[1] В 1980-х годах многие небольшие компании с небольшим финансированием и фрагментированными блоками заявок участвовали в отборе проб и ряде буровых работ на обнажениях интрузии Маскокса, которые содержали элементы платиновой группы.[1]

Открытые части подводной дамбы к югу от реки Коппермайн представляют собой тела крупных полумассивных и вкрапленных медно-никелевых сульфидов, богатых металлами платиновой группы.[1] На окраинах внедрения овцебык сульфидные зоны протяженностью более 10 км (6,2 мили) содержат палладий, платина, золото, медь и никель.[1] Это место, где в прошлом случайные компании по разведке полезных ископаемых искали вторжение Маскокса.[1]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р «Овцебык Собственность». Приз Горнорудной корпорации. Архивировано из оригинал на 2009-04-08. Получено 2010-01-30.
  2. ^ а б c d Дэй, Джеймс М. «Большая магматическая провинция Маккензи 1,27 млрд лет и многослойное вторжение овцебык». Университет Мэриленда.[постоянная мертвая ссылка ]
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Эрнст, Ричард Э .; Бьюкен, Кеннет Л. (2001). Перья мантии: их идентификация во времени. Геологическое общество Америки. С. 143, 145, 146, 147, 148, 259. ISBN  978-0-8137-2352-5.
  4. ^ а б c Национальный исследовательский совет США. Комитет по изучению геофизики (1980). Континентальная тектоника. Национальная академия наук США. п. 180. ISBN  978-0-309-02928-5.
  5. ^ «Крупные магматические провинции Канады во времени и их металлогенический потенциал, Приложение 1». Минеральные месторождения Канады. Геологическая служба Канады. 2008-09-24. Архивировано из оригинал на 2011-06-04. Получено 2010-02-23.
  6. ^ Дэй, J.M.D. (2003). "Изотопное исследование Re-os вторжения овцебыка, Северо-Запад, Канада" (PDF). Egs - Agu - Eug Joint Assembly: 6848. Bibcode:2003EAEJA ..... 6848D. Получено 2010-02-23.
  7. ^ Пилкингтон, Марк; Руст, Уолтер Р. (1998). «Устранение разнонаправленных трендов в аэромагнитных данных». Геофизика. 63 (2): 446–453. Bibcode:1998Геоп ... 63..446П. Дои:10.1190/1.1444345.
  8. ^ а б c «Сравнение геологической карты Северной Америки 2005 г. с картой 1965 г., участки 1-4». Геологическая служба США. 14 февраля 2006 г. Архивировано из оригинал на 2007-09-14. Получено 2010-02-23.
  9. ^ а б c d Бликер, Воутер (13.06.2008). «Региональная металлогения». Минеральные месторождения Канады. Геологическая служба Канады. Архивировано из оригинал на 2010-04-20. Получено 2010-02-23.
  10. ^ а б c d е ж Schwab, Danette L .; Торкельсон, Дерек Дж .; Мортенсен, Джеймс К .; Creaser, Роберт А .; Эбботт, Дж. Грант (20 августа 2004 г.). «Дайки Медвежьей реки (1265–1269 млн лет назад): продолжение на западе дайкового роя Маккензи в Юкон, Канада». Докембрийские исследования. 133 (3–4): 175, 176. Bibcode:2004Пред..133..175С. Дои:10.1016 / j.precamres.2004.04.004.
  11. ^ Ламберт, Морис Б. (1978). Вулканы. Северный Ванкувер, британская Колумбия: Энергетика, горнодобывающая промышленность и ресурсы Канады. ISBN  978-0-88894-227-2.
  12. ^ Yoshida, M .; Б. Ф. Уиндли; С. Дасгупта (2003). Протерозой Восточная Гондвана: сборка и распад суперконтинента. Геологическое общество. п. 26. ISBN  978-1-86239-125-3.
  13. ^ а б c «Уведомление о внеочередном общем собрании» (PDF). Rockgate Capital Corp.31 июля 2008 г. Архивировано из оригинал (PDF) на 2018-09-17. Получено 2010-02-23. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)