Sevier orogeny - Sevier orogeny

Geografie Sevier Orogeny
SunRiver.JPG
Příklad tenkého střetu v Montaně, kde se opakuje bílý Madisonský vápenec , s jedním výskytem v popředí (který se sevírá se vzdáleností) a druhým do pravého horního rohu a horní části fotografie.
Kontinent Severní Amerika
Hranice Spojené státy a Kanada

Sevier orogeny byla hora budování událost, která ovlivnila západní Severní Ameriku ze severní Kanadě na sever do Mexika na jihu.

Umístění Sevier Fold a Thrust Belt (zvýrazněno červeně). Po Yonkee a Weil (2015).

Sevierova orogeneze byla výsledkem konvergentní hraniční tektonické aktivity a k deformaci došlo přibližně před 160 miliony let (Ma) přibližně na 50 Ma. Tato orogeneze byla způsobena subdukcí oceánské Farallonské desky pod kontinentální severoamerickou deskou . Zesílení kůry, které vedlo k budování hor, bylo způsobeno kombinací tlakových sil a vodivého ohřevu iniciovaného subdukcí, což vedlo k deformaci. Sevier říční oblast centrálního Utahu je jmenovec této akce.

Rozsah

Sevier Fold and Thrust Belt se rozprostírá z jižní Kalifornie poblíž mexických hranic do Kanady. Poruchy pánve a dosahu přerušily starší chyby tahu Sevier. Sevier orogeny předcházelo několik dalších horotvornými akcí včetně Nevadan vrásnění , na Sonoman vrásnění , a Antler vrásnění a částečně překrývá v čase a prostoru s Laramide vrásnění .

Sevier nebo Laramid?

Rané Sevierovo tlačení začalo dobře před počáteční deformací Laramidu, nicméně existují důkazy, které naznačují, že pozdní Sevierovy chyby byly aktivní během raného Laramidu. Většina deformací Sevier nastala západně od deformace Laramidu, nicméně mezi východním okrajem Sevier a západním okrajem Laramidu existuje určité geografické překrytí. V jihozápadním Utahu mohly Sevierovy tahy zůstat aktivní až do eocénu, zatímco v pozdní křídě začala deformace Laramidu .

Vzhledem k tomu, že k orogeniím Sevier a Laramid došlo v podobných dobách a na podobných místech, jsou někdy zmatení. Sevierská orogeneze obecně definuje starší, západnější tlakovou událost, která využívala slabých ložiskových rovin v nadložních paleozoických a mezozoických sedimentárních horninách. Jak byla kůra zkracována, byl tlak přenášen na východ podél slabých sedimentárních vrstev, čímž vznikaly tahové chybytenké kůže “, které na východě obecně omládly. Naproti tomu Laramidská orogeneze produkovala „sklepní“ jádro, které často využívalo již existujících poruch, které se vytvořily během riftingu v pozdním prekambriu během rozpadu superkontinentu Rodinia nebo během orogeneze Ancestral Rocky Mountains .

Geologické struktury

Mapa z USGS zobrazující provincii Basin a Range ve Spojených státech. Basin and Range zahrnuje západní část Utahu, v podstatě celou Nevadu - centrální srdce samotné Velké pánve - kousky jižního Oregonu a Idaha, jižní Arizony, Nového Mexika a dalekého západního Texasu a východní okraj a jihovýchodní pouštní region Kalifornie. Zasahuje také do Baja California a dalších oblastí severozápadního Mexika.

Sevierský orogenní pás sestával z řady tenkých desek podél jemně se ponořujících západních přítlačných plechů a pohybujících se od západu na východ. Tyto tahy s tenkou kůží se přesunuly pozdně prekambrickým do druhohorního věku skály kordillerského pasivního okraje na východ. Sevier se na své východní straně setkává s orogenním pásem Laramid. Kombinace Sevier a Laramide je podobná novodobému andskému rozpětí v Chile . Jsou srovnatelné, protože mladší chyby a struktury Laramidu byly geometrickou reakcí na mělké ponoření Sevierových tahů.

Umístění východního okraje Sevierského orogeneze bylo určeno konglomeráty z velké části tvořenými balvany, které by byly odhozeny z východního a nejstrmějšího okraje stoupajících hor. Takové konglomeráty lze vidět po celém Utahu v Echo Canyonu, Red Narrows ve Spanish Fork Canyonu a v Leamington Canyonu poblíž Delty v Utahu . Dnes byly těžší chyby na povrchu rozděleny a strmě nakloněny ze svých původních pozic mírně ponořených v důsledku rozšíření poruch pánve a střelnice . Nejranější tahy Sevier se nacházejí nejdále na západ, přičemž každý novější tah přerušuje starší tah. Tento vzorec způsobil, že starší tahy jezdily na mladších tahech, když se pohybovaly na východ. Tah Paris-Willard v Utahu byl určen jako nejstarší tah v sérii využívající tento vzorec. Nejmladším tahem je Hogback ve Wyomingu.

Opěrný pás Sevier v Utahu lze rozdělit na dva, severně od Salt Lake City a jižně od Salt Lake City. Tahy na sever jsou mnohem lépe pochopitelné, protože s nimi často souvisí ropa a plyn. Severní část vede přes dnešní Utah, Idaho a Wyoming. Jižní část se zastavuje kolem Las Vegas . Celkové zkrácení kůry severní části bylo zhruba 60 mil.

Toto je diagram ukazující, jak příčné zóny často spojují tahové chyby v záhybu a přítlačném pásu.

Pás Sevier zanechal v oblasti Wyomingu a Utahu mnoho výrazných geologických rysů, jmenovitě výklenky a svitky. Příčné zóny mohou doprovázet tahové poruchy spojující segmenty pásu. Jednou takovou zónou je příčná zóna Charleston spojující výběžek Prova s ​​jižním ramenem oblouku Uinta/Cottonwood. Ačkoli oblouk Uinta/Cottonwood je Laramidová struktura, Sevier pomohl vytvořit oblouk. Další důležitou zónou je příčná zóna Mount Raymond spojující výběžek Wyomingu a severní rameno oblouku.

Zatímco při orogenních událostech jsou obvykle nejvíce deformovány kontinentální okraje, může se deformovat i vnitřek kontinentálních desek. V orogenních událostech Sevier-Laramide důkazy o deformaci vnitřní desky zahrnují záhyby , štěpné a kloubní textilie, zdeformované zkameněliny , trvalé chyby a twinning kalcitu .

Toto je příčný řez Sevierovým záhybem a přítlačným pásem spolu s hlavními geologickými rysy, které doprovázely orogeny.

Jak a kdy

Sevierův záhyb a tlačný pás byl aktivní mezi koncem jury (201 - 145 Mya) až do eocénu (56 - 34 Mya). Skutečný věk zahájení pásu není výzkumníky zcela odsouhlasen. Sevierova deformace však začala jurskou.

Deformace v jižní části Sevierova záhybu a přítlačného pásu začala kolem 160 Ma. Kmen byl přenesen na východ do tahu Keystone o 99 Ma. V severním Utahu byla Willardova přítlačná deska umístěna kolem 120 Ma. Kmen byl postupně přenesen do Hogsback Thrust v západním Wyomingu. Poruchy poblíž náběžné hrany Seviera zůstávaly aktivní alespoň do eocénu.

V tomto okamžiku zvýšená kůra narazila na Colorado Plateau . Srážka vedla k bočnímu šíření deformací a vedla k oslabení litosféry a zesílení kůry. Metamorfóza způsobená zahříváním a zahušťováním kůry v současné oblasti Velké pánve převládá mezi 90 a 70 Ma .

Studie

Příčné zóny a vybrání Uinta

Paralelní tahové chyby a záhyby tvoří skládací tlačný pás v regionálním měřítku. V místním měřítku jsou segmenty pásu spojeny příčnými zónami. Dříve zmíněná příčná zóna Charlestonu probíhá kolmo na chyby tahu uvnitř pásu Sevier. Mezi geology se debatovalo o tom, zda se tato příčná zóna vyvinula během Sevierovy orogeneze nebo při tvorbě oblouku Uinta/Cottonwood během Laramidové orogeneze . Mapování silnějšího tahu v provincii Basin a Range naznačuje, že křivka Sevier struktur kolem oblouku Uinta/Cottonwood definuje vybrání Uinta. Pohled zblízka na Sevierovy chyby v americkém Fork Canyonu naznačují, že tyto chyby jsou nejstarší v příčné zóně Charlestonu naznačené vzájemnými vztahy pozorovanými v této oblasti.

Basin and Range Province zasahující přes Nevadu , do západního Utahu a na jih do Mexika nyní sestává z NS normálně chybujícího v důsledku rozšíření kůry. Pokud tyto normální chyby vykazují jakékoli rozšíření v pozdním eocénu na raný miocén , mohlo by to být důkazem toho, že se Sevierova orogenní událost po deaktivaci zhroutí . Předpokládá se, že zesílení kůry způsobené chybami Seviera a Laramidu vedlo k současnému rozšíření pánve a dosahu v celém cenozoiku. To mohlo způsobit, že se chyba tahu Charlestonu znovu aktivovala jako extenzionální chyba. Příčná zóna Charlestonu obsahovala chyby vysokého úhlu, což naznačuje, že byla zahájena jako reakce na spojení nízkoúhlých tahových chyb Sevier. Příčná zóna Charlestonu nastiňuje hlavní rampu boční stěny, která by byla součástí pásu Sevier.

Na sever od oblouku Uinta/Cottonwood během Sevierského orogeneze byla v suterénu vysoká oblast, která se mírně svažovala k severu, identifikovaná izopachovými mapami. Sediment tak na jihu rychle zhoustl. Na sever se vrstvy postupně měnily v celém tahu a kolem výběžku Wyomingu se vyvíjela postupná křivka a kolem výběžku Provo na jihu. Příčné zóny Charleston a Mount Raymond vytvořily vybrání Uinta, což naznačuje, že vybrání bylo zahájeno během Sevierovy orogeneze.

Výsledky byly interpretovány tak, aby podporovaly příčnou zónu Charlestonu vytvářející se během Sevierova vrásnění, aby se přizpůsobily geometrickým změnám podél úderů tahů. Zóna sloužila jako spojovací nástroj různých segmentů orogeneze. Příčná zóna se v celé oblasti lišila hloubkou a výtlakem. Zóna byla později nakloněna a byla znovu aktivována prostřednictvím rozšíření kůry. Výsledky také podporují Uintovo vybrání vytvářející se během Sevierovy orogeneze kvůli podobnému geometrickému přizpůsobení kůry. Posunutí při poruchách tahu ve věku Sevier způsobilo tvarování zakřivení vybrání Uinta před zvednutím oblouku Uinta/Cottonwood.

Související přítlačné pásy

Zaměřením na jižní část přítlačného pásu Sevier lze nalézt mnoho poruch tahu. Jeden přítlačný systém je známý jako přítlačný systém Garden Valley v centrálním tlačném pásu Nevady. Tahy v tomto systému zahrnují tahy Pahranagat, Mount Irish a Golden Gate. Tyto tahy korelovaly s jižním tahem Gass Peak . Gass Peak tah se nachází v Las Vegas Range a je věkovou strukturou Sevier. Tento tah mohl být zodpovědný za největší skluz hlavního pásu podél této zeměpisné šířky. Tyto tahy byly umístěny po celou dobu stejného úderu. Tato oblast vykazovala v kenozoiku malé rozšíření v důsledku reaktivace tahů. Taková korelace naznačuje, že přítlačný systém Garden Valley má přímé spojení s přítlačným pásem Sevier. Interpretace těchto údajů vedla k tomu, že centrální Nevadský přítlačný pás byl vnitřní částí Sevieru. Tato korelace poskytuje důkaz, že přítlačný pás Sevier byl výsledkem komprese pohybující se na sever přes severoamerickou desku.

Vztahy Cordilleran a Sevier orogeneze

Ředění Cordilleranu bylo dříve považováno za důkaz a důvod ploché subdukce při orogenních událostech Sevier a Laramide. Nicméně, izotopové údajů vyplývá, že ochrana Cordilleran litosféry znamená Cordilleran ředění není dostatečná odpověď na Sevier a Laramide ploché subduction. To znamená, že ředění a stříhání Kordilleranů bylo omezeno na oblast předoblouku. Data naznačují, že skrz Sevier-Laramid, který tlačil kůrou, byl také povznesen a rozšířen. Moderní chilská subdukce je považována za paralelní model událostí Sevier a Laramide, takže v tomto moderním modelu možná existují odpovědi na tuto otázku. Vysvětlení mohou zahrnovat kombinaci zvyšujících se pohybů desek, přičemž podřízená oceánská deska se stává mladší, protože starší část subdukuje, a tím je podružná deska teplejší a plovoucí.

Zkrácení kůry

Studie o kalcitových twinningových a karbonátových vztazích s orogenním pásem Sevier ukázala, že směry zkracování byly rovnoběžné s porušením tahu, což byl směr EW. Velikosti diferenčního napětí určené z twinningu kalcitu vykazovaly klesající trend exponenciálně směrem ke cratonu . Diferenciální napětí způsobující tlakovou deformaci v Sevierově tahu byla větší než 150 MPa. Kontrakce EW během Seviera se během Laramidové orogenní události změnila na zhruba NS šikmou. Silnější zkrácení bylo zaznamenáno ve velké části západních Spojených států na Dálném východě jako Minnesota v křídovém vápenci Greenhorn, jak bylo zachováno kalcitovým twinningem. Vzdálenost přenosu napětí je zhruba ekvivalentní více než 2000 km. Zkrácení EW zobrazené v kalcitovém twinningu Sevier je rovnoběžné s dnešními hlavními napětími v západním vnitrozemí severoamerické desky.

Silnější vulkanismus

Objemný vulkanismus je také spojován se Sevier Orogeny. Sopečnou aktivitu lze pozorovat v moderních subdukčních zónách (například podél západního pobřeží Jižní Ameriky), jako je ta, která způsobila Sevier Orogeny. V oblouku Sierra Nevada, spojeném se Sevier Orogeny, došlo k několika sopečným vzplanutím: jeden od 170 Ma do 150 Ma a jeden od 100 Ma do 85 Ma. Sopečná centra migrovala obecně na východ během progrese Sevier a přechodu na deformaci Laramidu a pozdní křídový vulkanismus související s subdukcí desky Farallon byl nalezen jako daleký východ jako minerální pás Colorado, východně od náběžné hrany Sevierova záhybu a přítlačný řemen.

Sedimentace na předpolí

Když byly chyby Sevierova tahu vyzdviženy, došlo k erozi tahového plechu; tyto erodované sedimenty byly poté uloženy tam, kde existoval ubytovací prostor. Dynamický pokles a ohyb v důsledku zatížení kůry vytvořil prostor, kde se mohly hromadit sedimenty. Jak se Sevier tlačení migrovalo na východ, sedimentární pánve také migrovaly na východ. Vyvážené průřezy ukazují, že došlo k významné erozi tohoto synorogenního sedimentu vyššího věku.

Viz také

Reference