Севье орогени - Sevier orogeny

Пример тонкокожего толчка в Монтана где белый Мэдисон Известняк повторяется, причем одно вхождение на переднем плане (которое увеличивается с расстоянием), а другое - в верхнем правом углу и вверху фотографии

В Севье орогени горообразование затронуло западные Северная Америка от северной Канады на север до Мексики на юге.

Расположение Sevier Fold и Упорный пояс (выделены красным цветом). После Йонки и Вейля (2015).[1]

Орогенез Севье был результатом сходящаяся граница тектоническая активность и деформация произошли примерно 160 миллионов лет (млн лет назад) назад. [2] примерно до 50 млн лет.[3] Этот орогенез был вызван субдукцией океанических Фараллонская пластина под континентальным Североамериканская плита. Утолщение корки что привело к горообразованию, было вызвано сочетанием сжимающих сил и кондуктивный нагрев инициирована субдукцией, что привело к деформации.[4] В Река Севье район центрального Юта является тезкой этого события.

Степень

Sevier Fold и Thrust Belt простираются от южной Калифорнии у мексиканской границы до Канады.[1] Разломы бассейна и хребта прорезают более старые надвиги Севье.[4] Северному орогенезу предшествовало несколько других горных событий, включая Неваданская орогения, то Сономан орогенез, а Пантовая орогения, и частично перекрывается во времени и пространстве с Ларамидная орогенез.

Севье или Ларамид?

Ранние надвиги Севье начались задолго до начальной деформации Ларамида, тем не менее, есть свидетельства того, что поздние разломы Севье были активны во время раннего Ларамида.[5][6][7][3] Большая часть деформации Севье произошла к западу от деформации Ларамида, однако существует некоторое географическое перекрытие между восточной окраиной Севье и западной окраиной Ларамида.[8] На юго-западе штата Юта надвиги Севье могли оставаться активными до эоцена,[7][6] а деформация Ларамида началась в Поздний мел.[5]

Поскольку орогения Севье и Ларамида произошли в одно и то же время и в одном месте, их иногда путают.[8] В целом орогенез Севье определяет более древнее, более западное событие сжатия, в котором использовались слабые плоскости напластования в вышележащих слоях. Палеозой и Мезозойский осадочная порода. По мере укорачивания коры давление переносилось на восток вдоль слабых осадочных слоев, создавая «тонкокожий ” разломы тяги которые обычно молодеют на востоке. Напротив, орогенез Ларамид произвел поднятия с «ядрами фундамента», которые часто использовали преимущества ранее существовавших разломов, образовавшихся во время рифтинг в позднем докембрии при распаде суперконтинента Родиния или во время Скалистые горы предков орогенез.[8]

Геологические структуры

Карта из U.S.G.S. с изображением провинции бассейна и хребта в Соединенных Штатах. Бассейн и хребет включают в себя западную часть штата Юта, по существу всю Неваду - центральное сердце самого Большого бассейна - части южного Орегона и Айдахо, южную часть Аризоны, Нью-Мексико и далеко западный Техас, а также восточную окраину и юго-восточную пустынную область Калифорния. Он также простирается в Нижнюю Калифорнию и другие районы северо-западной Мексики.

Орогенный пояс Севье состоял из серии тонких пластин, расположенных вдоль пологих западных надвиговых пластов и движущихся с запада на восток.[9] Эти тонкокожие толчки продвигались поздно Докембрийский к Мезозойский возраст горных пород пассивной окраины Кордильеров на восток. Севье встречается с орогенным поясом Ларамид на своей восточной стороне.[10] Комбинация Севье и Ларамида похожа на современную окраину Анд в Чили. Они сопоставимы, потому что более молодые разломы и структуры Ларамида были геометрической реакцией на мелководные надвиги Севье.[11]

Расположение восточной окраины Севье-орогенеза было определено конгломераты в основном состоящий из валунов, которые были сброшены с восточного и самого крутого края поднимающихся гор. Такие конгломераты можно увидеть по всей Юте в каньоне Эхо, в красных узлах в каньоне Спэниш-Форк и в каньоне Лимингтон недалеко от Дельта, Юта. Сегодня разломы Севье на поверхности были разрушены и круто наклонены от своих первоначальных пологих положений из-за удлинения Бассейн и Диапазон сбой. Самые ранние толчки Севьера расположены дальше на запад, и каждый новый толчок сокращает более старый. Этот образец заставлял более старые толчки двигаться поверх более молодых толчков, когда они двигались на восток. Укол Пэрис-Вилларда в штате Юта был определен как самый старый в серии, в которой использовалась эта схема. Самый молодой из них - Hogback в Вайоминге.[4]

Надвиговый пояс Севье в штате Юта можно разделить на две части, к северу от Солт-Лейк-Сити и к югу от Солт-Лейк-Сити. Надвиги на север изучены гораздо лучше, потому что с ними часто ассоциируются нефть и газ. Северная часть проходит через нынешние Юта, Айдахо и Вайоминг. Южная часть останавливается вокруг Лас Вегас. Общее сокращение земной коры северной части составило примерно 60 миль.[4]

Это диаграмма, показывающая, как поперечные зоны часто соединяют надвиговые разломы в складчатом и надвиговом поясе.

Пояс Севье оставил после себя многие отличительные геологические особенности в регионе Вайоминг и Юта, а именно углубления и выступы. Поперечные зоны могут сопровождать надвиги, соединяющие сегменты пояса. Одна из таких зон - поперечная зона Чарльстона, связывающая выступ Прово с южным плечом арки Уинта / Коттонвуд. Хотя арка Уинта / Коттонвуд является строением из Ларамида, Севье помог сформировать арку. Еще одна важная зона - это поперечная зона горы Реймонд, соединяющая выступ Вайоминга и северное плечо арки.[12]

В то время как окраины континентов обычно наиболее деформируются в результате орогенных явлений, внутренняя часть континентальных плит также может деформироваться. В орогенных событиях Севье-Ларамида свидетельства деформации внутренней плиты включают: складки, расщепление и суставные ткани, деформированные окаменелости, настойчивый нарушение, и кальцит побратимство.[11]

Это поперечное сечение складчатого и надвигового пояса Севье вместе с основными геологическими особенностями, которые сопровождали орогенез.

Как и когда

Складчатый и упорный пояс Севье был активен между поздним Юрский период через эоцен время.[13] Фактический возраст зарождения пояса не совсем согласован исследователями.[13] Однако деформация Севье началась в юрском периоде.[14][1]

Деформация южной части Севье складчатого и надвигового пояса началась около 160 млн лет назад.[2] Напряжение было перенесено на восток к надвигу Keystone к 99 млн лет назад.[15] В северной части штата Юта упорный щит Уилларда был заложен около 120 млн лет назад.[16] Штамм постепенно передавался в Hogsback Thrust в западном Вайоминге.[3] Разломы у переднего края Севьера оставались активными, по крайней мере, до эоцена.[7][6][3]

В это время приподнятая корка перешла в Плато Колорадо. Столкновение привело к боковому распространению деформации и ослаблению литосфера и утолщение коры.[17] Метаморфизм из-за нагрева и утолщения коры преобладает между 90 и 70 млн лет назад в настоящее время. Большой бассейн область, край.[17]

Исследования

Поперечные зоны и углубление Уинта

Параллельные надвиги и складки составляют в региональном масштабе складчато-надвиговый пояс. В локальном масштабе сегменты пояса соединяются поперечными зонами. Упомянутая ранее поперечная зона Чарльстона проходит перпендикулярно надвиговым разломам в пределах пояса Севье. Среди геологов ведутся споры о том, возникла ли эта поперечная зона во время орогенеза Севье или во время формирования арки Уинта / Коттонвуд во время Ларамидная орогенез.[10] Картирование Севье, проникающего в Провинция бассейна и хребта предполагает, что структуры Севьера изгибаются вокруг арки Уинта / Коттонвуд, определяющей углубление Уинта. Присмотревшись к разломам Севье в Американский форк-каньон указывают на то, что эти разломы являются самыми старыми в поперечной зоне Чарльстона, о чем свидетельствует пересечение разрезов, наблюдаемых в этой области.[12]

Провинция бассейна и хребта простирается на Невада, на запад Юта и на юг в Мексика в настоящее время состоит из нормальных разломов север-юг из-за расширения земной коры. Если эти нормальные ошибки показывают какое-либо расширение в конце эоцен рано Миоцен, это могло быть свидетельством орогенного события Севье. рушится после деактивации.[10] Утолщение коры из-за разломов Севье и Ларамид, как полагают, привело к нынешнему расширению бассейна и хребта на протяжении всего кайнозоя.[18] Это могло привести к реактивации разлома Чарльстона в виде разлома растяжения. Поперечная зона Чарлстона содержала многоугольные разломы, что предполагает, что она возникла как реакция на соединение малоугловых надвигов Севье. Поперечная зона Чарльстона очерчивает главную рампу боковой стенки, которая могла бы быть частью пояса Севье.[10]

К северу от арки Уинта / Коттонвуд во время орогении Севье находилась возвышенность подвала, полого спускавшаяся на север, идентифицированная изопах карты. Таким образом, осадок быстро уплотнялся к югу. К северу пласты постепенно менялись на протяжении всего надвига, и постепенно образовывалась кривая вокруг выступа Вайоминга и к югу вокруг выступа Прово. Поперечные зоны Чарльстона и Маунт-Рэймонд сформировали впадину Уинта, что указывает на то, что впадина возникла во время орогенеза Севье.[12]

Результаты были интерпретированы для поддержки поперечной зоны Чарльстона, формирующейся во время орогенеза Севье, с учетом геометрических изменений по простиранию надвигов. Зона служила связующим звеном между различными сегментами орогенеза. Поперечная зона варьировалась по всему региону по глубине и смещению. Позже зона была наклонена и реактивировалась за счет расширения земной коры.[10] Результаты также подтверждают образование впадины Уинта во время орогенеза Севье из-за аналогичной геометрической аккомодации земной коры. Смещение старых надвиговых разломов Севье вызвало формирование кривизны впадины Уинта до поднятия арки Уинта / Коттонвуд.[12]

Связанные упорные ремни

Сосредоточившись на южной части надвигового пояса Севье, можно обнаружить множество надвигов. Одна система тяги известна как система тяги Гарден Вэлли в поясе тяги центральной Невады. Напоры в этой системе включают удары Пахранагат, Маунт-Айриш и Золотые Ворота. Эти надвиги соотносились с южным направлением. Пик Гасса толкать. Тяга Пика Гасса расположена в Лас-Вегас Диапазон и является возрастной структурой Севье. Этот толчок мог быть ответственным за самое большое смещение основного пояса вдоль этой широты. Эти удары располагались на всем протяжении одного удара. Этот регион показал небольшое расширение в Кайнозойский за счет реактивации толчков. Такая корреляция предполагает, что система надвигов Гарден Вэлли имеет прямую связь с надвиговым поясом Севье. Интерпретация этих данных привела к выводу, что центральный пояс Невады является внутренним участком Севьера. Эта корреляция свидетельствует о том, что надвиговый пояс Севье был результатом сжатия, перемещающегося на восток через Североамериканскую плиту.[11]

Кордильерские и Севье орогенезные отношения

Истончение Кордильерана ранее считалось доказательством и причиной плоской субдукции в орогенных событиях Севье и Ларамид. Тем не мение, изотопический данные свидетельствуют о том, что сохранение литосферы Кордильеров подразумевает, что истончение Кордильер не является достаточным ответом на плоскую субдукцию Севье и Ларамид. Это означает, что истончение и расслоение кордильеров ограничивалось областью передней дуги.[17] Данные свидетельствуют о том, что на всем протяжении Севье-Ларамида надвиг земной коры также был поднят и расширен.[18] Считается, что современная чилийская субдукция является параллельной моделью событий Севье и Ларамида, поэтому, возможно, в этой современной модели есть ответы на этот вопрос. Объяснения могут включать комбинацию увеличения скорости движения плит, нижележащая океаническая плита становится моложе по мере того, как более старая часть погружается, и, таким образом, нижняя плита становится более горячей и более плавучей.[17]

Укорочение корки

Исследование двойникования кальцита и карбонатных взаимоотношений с орогенным поясом Севье показало, что направления сокращения были параллельны надвиговому разрыву, который был направлен с востока на запад. Дифференциальное напряжение величины, определенные из двойникования кальцита, показали тенденцию к экспоненциальному уменьшению в сторону кратон. Дифференциальные напряжения, вызывающие деформацию сжатия в толчке Севье, превышали 150 МПа. Сужение с востока на запад во время Севьера изменилось примерно на северо-западное во время орогенного события Ларамида. Сокращение Севье было зарегистрировано на большей части западной части США вплоть до востока. Миннесота в известняках зеленорогих меловых отложений, сохранившихся в результате двойникования кальцита. Расстояние передачи напряжения примерно эквивалентно более 2000 км. Укорочение E-W, показанное в двойниковании кальцита в Sevier, параллельно сегодняшним основным напряжениям в западной части Северо-Американской плиты.[11]

Вулканизм Севье

Масштабный вулканизм также связан с Севьерским орогенезом. Вулканическая активность может наблюдаться в современных зонах субдукции (например, вдоль западного побережья Южной Америки), как та, которая вызвала Севьерский орогенез. В дуге Сьерра-Невада произошло несколько вулканических вспышек, связанных с Севьер-орогенезом: одно от 170 до 150 млн лет и одно от 100 до 85 млн лет.[1] Вулканические центры мигрировали в основном на восток во время развития Севьера. [1] и переход к деформации Ларамида, а также вулканизм позднего мелового периода, связанный с субдукцией плиты Фараллон, может быть обнаружен на востоке, вплоть до Минерального пояса Колорадо, к востоку от передней кромки складки Севье и надвигового пояса.[19]

Форланд седиментация

Когда надвиговые разломы Севье были подняты, произошла эрозия надвигового щита; эти эродированные отложения затем откладывались там, где существовали жилые помещения.[15][20] Динамическое оседание и прогиб из-за нагрузки земной коры создавало пространство, где могли накапливаться отложения.[1] По мере того как надвиг Севье перемещался на восток, осадочные бассейны также перемещались на восток.[21] Сбалансированные поперечные сечения показывают, что произошла значительная эрозия этого синорогенного осадка Севье.[22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Йонки, У. Адольф; Вайль, Арло Брэндон (01.11.2015). «Тектоническая эволюция поясов Севье и Ларамид в орогенной системе Североамериканских Кордильер». Обзоры наук о Земле. 150: 531–593. Дои:10.1016 / j.earscirev.2015.08.001. ISSN  0012-8252.
  2. ^ а б Giallorenzo, M.A .; Wells, M.L .; Yonkee, W.A .; Stockli, D.F .; Вернике, Б. (2018-03-01). «Сроки эксгумации, надвиговый покров перевала Уиллера, южная Невада и Калифорния: эволюция складчато-надвигового пояса южного Севьера от поздней юры до среднего мела». Бюллетень GSA. 130 (3–4): 558–579. Дои:10.1130 / B31777.1. ISSN  0016-7606.
  3. ^ а б c d Деселлес, Питер Г. (1994-01-01). «Позднемеловое-палеоценовое синорогенное осаждение и кинематическая история надвигового пояса Севье, северо-восток Юты и юго-запад Вайоминга». Бюллетень GSA. 106 (1): 32–56. Дои:10.1130 / 0016-7606 (1994) 1062.3.CO; 2. ISSN  0016-7606.
  4. ^ а б c d Хинтце, Л., 2005, Захватывающая геология Юты, геологический факультет, Университет Бригама Янга, стр. 57, 60-62, 65.
  5. ^ а б Tindall, S.E .; Storm, L.P .; Jenesky, T.A .; Симпсон, Э. (Август 2010 г.). «Разломы роста в бассейне Кайпаровитс, штат Юта, указывают на начальную деформацию ларамида на западе плато Колорадо». Литосфера. 2 (4): 221–231. Дои:10.1130 / L79.1. ISSN  1947-4253.
  6. ^ а б c Андерсон, Л.П., и Динтер, Д.А., 2010 г., Деформация и седиментация в южной части Северного мыса, Ред-Хиллз, юго-западная Юта, в Карни, С.М, Табет, Делавэр, и Джонсон, К.Л., редакторы, Геология южно-центральной части штата Юта: Юта Публикация Геологической ассоциации 39, стр. 338–366.
  7. ^ а б c Биек, Р.Ф., Роули, П.Д., Андерсон, Дж. Дж., Мальдонадо, Ф., Мур, Д. В., Хакер, Д. Б., Итон, Дж. Г., Херефорд, Р., Филкорн, Х. Ф., и Матиясик, Б., 2015, Геологическая карта Четырехугольник Panguitch 30 'x 60', округа Гарфилд, Айрон и Кейн, Юта: Геологическая карта штата Юта, 4 пластины, масштаб 1: 62 500
  8. ^ а б c Уиллис, Грант С. (2000). "Я думал, что это орогения Ларамида!". Система тяги Севьера Юты. Геологическая служба Юты.
  9. ^ Бёртнер, Р. и Нигрини А., 1994, Термохронология надвигового пояса Айдахо-Вайоминг во время Севьерского орогенеза; новая откалиброванная многопроцессорная тепловая модель, Бюллетень AAPG, Vol. 78, выпуск 10, с. 1586-1612.
  10. ^ а б c d е Полсен, Т. и Маршак, С., 1998, поперечная зона Чарльстона, горы Уосатч, штат Юта; структура северной окраины выступа Прово, складчато-надвиговый пояс Севье, Бюллетень Геологического общества Америки, Vol. 116, выпуск 4, стр. 512-522.
  11. ^ а б c d Крэддок, Дж. П., и ван дер Плужим, Б. А., 1999, Деформация Севье-Ларамида континентальной части на основе анализа двойникования кальцита, западно-центральный север, Тектонофизика, т. 205, вып.1-3, стр. 275-286.
  12. ^ а б c d Паулсен, Т. и Маршак, С., 1999, Происхождение впадины Уинта, складчато-надвиговый пояс Севье, Юта; влияние бассейна и архитектуры на геометрию складчато-надвигового пояса, Тектонофизика, Вып. 312, выпуск 2-4, стр. 203-216.
  13. ^ а б Тейлор, У. Дж., Бартли, Дж. М., Мартин, М. В., Гейссман, Дж. У., Уокер, Дж. Д., Армстронг, П. А., и Фрикселл, Дж. Э., 2000, Взаимосвязь между сокращением материковой части и материка: орогенез Севье, Кордильеры центральной Северной Америки, Тектонофизика, т. 19, выпуск 6, с. 1124-1143.
  14. ^ ДеСеллес, П. Г. (2004-02-01). «Позднеюрское - эоценовое развитие Кордильерского надвигового пояса и системы форландского бассейна, запад США». Американский журнал науки. 304 (2): 105–168. Дои:10.2475 / ajs.304.2.105. ISSN  0002-9599.
  15. ^ а б Fleck, Роберт Дж .; Карр, Майкл Д. (1990). «Возраст Keystone Thrust: датирование лазерным синтезом 40Ar / 39Ar залежей Форлендского бассейна, южная часть Спринг-Маунтинс, Невада». Тектоника. 9 (3): 467–476. Дои:10.1029 / TC009i003p00467. ISSN  1944-9194.
  16. ^ Yonkee, W. A .; Элеограмма, В .; Wells, M. L .; Stockli, D. F .; Kelley, S .; Барбер, Д. Э. (2019). «История разломов скольжения и эксгумации надвигового листа Уилларда, складчато-надвигового пояса Севье, штат Юта: связь с распространением клина, поднятием внутренних районов и осадконакоплением в форлендском бассейне». Тектоника. 38 (8): 2850–2893. Дои:10.1029 / 2018TC005444. ISSN  1944-9194.
  17. ^ а б c d Ливакарри, Р.Ф. и Перри, Ф.В., 1993, Изотопные свидетельства сохранения кордильерской литосферной мантии во время орогении Севье-Ларамида, Западные США, Геология [Боулдер], Vol. 21, выпуск 8, стр. 719-722.
  18. ^ а б Ливакарри, Р.Ф., 1991, Роль утолщения земной коры и растяжения в тектонической эволюции орогении Севье-Ларамида, Запад США, Геология [Боулдер], Vol. 19, выпуск 11, с. 1104-1107.
  19. ^ Чапин, Чарльз Э. (2012-02-01). «Происхождение минерального пояса Колорадо». Геосфера. 8 (1): 28–43. Дои:10.1130 / GES00694.1.
  20. ^ Heller, P.L .; Bowdler, S. S .; Chambers, H.P .; Coogan, J.C .; Hagen, E. S .; Шустер, М. З .; Уинслоу, Н. С .; Лоутон, Т. Ф. (1986-05-01). «Время начального надвига в орогенном поясе Севье, Айдахо-Вайоминг и Юта». Геология. 14 (5): 388–391. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1986) 142.0.CO; 2. ISSN  0091-7613.
  21. ^ DeCelles, P.G .; Карри, Б. С. (1996-07-01). «Долговременное накопление наносов в среднеюрско-раннеэоценовой ретродуговой системе форланд-бассейн». Геология. 24 (7): 591–594. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1996) 0242.3.CO; 2. ISSN  0091-7613.
  22. ^ Ройз, Фрэнк (1993-02-01). "Случай призрачного прогиба: ранний мел в западно-центральной части штата Юта". Геология. 21 (2): 133–136. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1993) 0212.3.CO; 2. ISSN  0091-7613.