Nevadská orogeneze - Nevadan orogeny

Nevadan orogeny došlo podél západního okraje Severní Americe během Middle Jurassic k předčasným křídové době, což je přibližně od 155 mA až 145 Ma. Po celou dobu trvání této orogeneze docházelo k nejméně dvěma různým druhům orogenních procesů. Během časných stádiích vrásnění za „andský typu“ kontinentální magmatická oblouk vyvinut kvůli subduction části Farallon oceánské desky pod Severoamerická deska. Poslední fáze orogeneze, naopak, vidělo více oceánských obloukových terranů, které se začaly přidávat na západní okraj Severní Ameriky v akrečním orogenu „Cordilleranského typu“. Deformace související s narůstáním těchto sopečných obloukových terranů je většinou omezena na západní oblasti výsledných horských pásem ( pohoří Klamath a Sierra Nevada ) a ve východních oblastech chybí. Deformace v těchto pohořích je navíc většinou způsobena nevadským orogeny a ne jinými vnějšími událostmi, jako jsou novější Sevierovy a Laramidové orogenie. Je třeba poznamenat, že hory Klamath a Sierra Nevada sdílejí podobnou stratigrafii, což naznačuje, že oba byly vytvořeny nevadským orogeny. Ve srovnání s jinými orogenními událostmi se zdá, že k nevadské orogeny došlo poměrně rychle a trvalo to jen asi 10 milionů let ve srovnání se stovkami milionů let u jiných orogenií po celém světě (např. Trans-Hudsonova orogeneze ).

Pořadí akcí

„Cordilleranský“ způsob narůstání obloukového terranu na kontinentální pevninu. Pokračující subdukce přenáší obloukový terran na okraj kontinentu, kde je příliš vznášející se na to, aby byl subdukován, takže se dostane na kontinent.

Nevadan Orogeny začal vytvořením kontinentálního sopečného oblouku v důsledku subdukce Farallonské desky pod severoamerickou deskou. Pokračující subdukce oceánské kůry přenášela více oceánských obloukových terranů na západní okraj Severní Ameriky, kde se dostaly na okraj kontinentu. Během narůstání obloukových terranů do Severní Ameriky byl sediment a materiál kůry mezi severoamerickým a přicházejícím obloukovým terranem vržen na kontinent tvořící ophiolitové sekvence, které jsou zachovány jak v pohoří Klamath, tak v Sierra Nevadě. Tato pohoří se nacházejí v severní Kalifornii-jižní Oregon a centrální Kalifornii. Akrece obloukových terranů vedla k vytvoření tří odlišných pásů v Sierra Nevadě: západní pás, centrální pás a východní pás. Pohoří Klamath je ve své celkové struktuře poněkud složitější než Sierra Nevada.

Sierra Nevada

Sierra Nevada, pokrytá sněhem na obrázku vlevo.

Západní pás

Skály západního pásu zahrnují převážně sedimentární horniny včetně šedých a bahnitých kamenů, které prošly deformací. V jižní části západního pásu byly skály složeny jako hlavní typ deformace. Západní pás je obecně oddělen od centrálního pásu zlomovou zónou Melones, která také rozlišuje mezi metamorfovanými horninami západního a středního pásu Sierry Nevady. Skály západního pásu jsou interpretovány jako součást terranu Slate Creek, který byl přibližně na 150 Ma přičleněn na západní okraj Severní Ameriky. Stáří těchto hornin bylo datováno pomocí datování draslíkem a argonem (K-Ar). Na západním úpatí pohoří Sierra Nevada je mnoho hrází , které pronikly do skal ve věku od 148 do 155 Ma. Navrhuje se, aby tyto hráze byly vytvořeny, když severoamerická deska prošla změnou směru pohybu, takže k subdukci již nedocházelo ve směru severovýchodním, ale jihovýchodním. Smyku smysl podél hrází je levostranné smyku smysl, který indikuje, později jihovýchodní subduction oceánské desky.

Středový pás

Centrální pás pohoří Sierra Nevada se skládá ze skal z terranu řeky Tuolumne, které se na západním okraji Severní Ameriky nashromáždily dříve (> 150 ma) než skály terranu Slate Creek. Obecně jsou ve středním pásu dvě různé zóny, kterými jsou komplex zelených Calaveras a komplex Shoo Fly . Komplex Calaveras-greenschist se nachází v západní polovině centrálního pásu a v podstatě se skládá ze sopečných obloukových hornin spolu s malým množstvím rohovce a argillitu. Komplex Shoo Fly se nachází na východ od komplexu zelených Calaveras a dominuje mu křemenný pískovec s malým množstvím vápence a fylitu. K-Ar datování terranu řeky Tuolumne naznačuje, že je mezi 190 a 170 Ma ve věku. Během této doby by došlo k významnému množství skládání a tahu v blízkosti kolizní zóny jak pro terran Tuolumne River, tak pro stávající severní Sierra Terrane. Většina deformací, které by při kolizi byly zaznamenány, však byla omezena na Tuolumne River Terrane, protože ve východním pásu je vidět minimální deformace.

Východní pás

„Andský“ styl orogeneze zahrnující subdukci oceánské desky pod kontinentální deskou způsobující částečné roztavení klínu astenosféry na vrcholu klesající desky. Částečná tavenina pak stoupá a způsobuje, že vulkanismus začne budovat hory lávovými proudy a nánosy z erupcí.

Východní pás pohoří Sierra Nevada tvoří severní pohoří Sierra Terrane. Northern Sierra Terrane byla vytvořena z vulkanismu na západním okraji Severní Ameriky v důsledku subdukce oceánské desky, což nakonec vedlo k narůstání terranů řeky Tuolumne a Slate Creek do Severní Ameriky. To je analogické s „andským“ stylem orogeneze, kde subdukce oceánské desky na přibližně 110 km pod povrchem Země vede k roztavení sestupné desky a k přenosu astenosféry. Tavení může být podporováno přítomností vody v takzvaném tavení tavivem . Tavenina z desky pak stoupá vzhůru astenosférou a skrz kůru a vytváří velké batolity a vulkanismus. Ačkoli deformace v západních a centrálních oblastech pohoří Sierra Nevada je rozšířená, deformace způsobená nevadským Orogeny ve východním pásu je poněkud omezená. Bylo zjištěno, že deformace byla ve východním pásu minimální, při pohledu na hráze, které zasahovaly do hornin, které se zdály být většinou nedeformované. Tyto většinou nedeformované hráze byly datovány pomocí metody K-Ar a bylo stanoveno, že jsou ve věku 169 až 209 Ma, což znamená, že byly umístěny dostatečně dlouho, než by došlo k jakékoli deformaci související s Nevadan Orogeny. Jelikož věk těchto hrází je starší než deformace nevadského Orogeny, je evidentní, že většina deformací se odehrála spíše na západní straně pohoří Sierra Nevada než ve východních oblastech.

Klamathské hory

Hory Klamath jsou zvýrazněny červeně. Sierra Nevada (není zvýrazněna) vede podél východního okraje Velkého údolí v Kalifornii.

Pohoří Klamath vypráví podobný příběh jako Sierra Nevada v tom, že jsou výsledkem několika různých akrečních událostí ostrovních obloukových terranů. Současný navrhovaný model pro tvorbu pohoří Klamath zahrnuje několik fází. První fází formování pohoří Klamath byl obloukový magmatismus na západním pobřeží Severní Ameriky, který vyústil ve vznik Western Hayfork Terrane. Jakmile byl vytvořen Western Hayfork Terrane (a následně se přestal formovat), oblast byla zasažena mafickými hrázemi připisovanými nějaké formě prodloužení přibližně na 160 Ma. Jakmile v této oblasti přestane prodlužování, začne opět komprese, což má za následek uzavření velmi malé zadní obloukové pánve produkované prodloužením a naroste sekvence ofiolitu pozorované v pohoří Klamath z doby Nevadan Orogeny (Josephine Ophiolite při 155 Ma). Pokračující konvergence v oblasti pohoří Klamath by nakonec vedla k umístění hrází a parapetů v Josephine Ophiolite přibližně na 153 Ma. Zdá se, že nejmladší z akreční sekvence ophiolitu v pohoří Klamath je Josephine Ophoilite, který je datován na věk asi 155 až 150 Ma za použití metod argon-argon (Ar-Ar) i olovo-uran (Pb-U) . Místo toho, aby byla vržena na vrchol Severní Ameriky, byla Josephine Ophiolite nabita jiným procesem, který zahrnoval strčení pod Severní Ameriku a poté její exhumaci na povrch. V pohoří Klamath bylo také pozorováno, že existují další dva plutony hornin, které byly nashromážděny během Nevadanského Orogeny, břidlic Abrams a Losos slídy formace Stuart Fork. Pomocí metody draselno-argonového (K-Ar) izotopického datování na fylitu byl stanoven věk metamorfózy ve formaci Stuart Fork asi 148 Ma. Metamorfóza související s fylitem ve formaci Stuart Fork pochází ze starších Abramsových a lososových slídových břidlic, které byly na konci Nevadanského Orogeny vrženy na skály Stuart Fork.

Načasování událostí v pohoří Sierra Nevada a Klamath

Pohoří Sierra Nevada a Klamath byly výsledkem kontinentálního magmatického oblouku a poté narůstání oceánského oblouku během nevadského Orogeny mezi 155 a 145 Ma. Téměř ve stejné době, kdy se formoval východní pás Sierry Nevady, byl budován Western Hayfork Terrane z pohoří Klamath. Jak Nevadan Orogeny postupoval, Tuolumne River Terrane byl přičleněn k Sierra Nevada přibližně ve stejnou dobu jako tvorba Josephine Ophiolite v pohoří Klamath (150-155 Ma). Během posledních fází orogeneze byly usazené horniny Západního pásu přisaty k Sierra Nevadě, zatímco štěrbiny slídy Abrams a Losos byly vrženy na vrchol formace Stuart Fork v pohoří Klamath.

Reference