Акадийская орогенезис — это длительное горообразование , которое началось в среднем девоне и достигло апогея в позднем девоне. [1] Оно длилось около 50 миллионов лет, начавшись примерно 375 миллионов лет назад (млн лет назад), с деформационными, плутоническими и метаморфическими событиями, продолжающимися до раннего миссисипского века . [2] Акадийская орогенезис — это третья из четырех орогенезисов, которые сформировали Аппалачские горы и последующий бассейн . Предшествующие орогенезисы состояли из гренвильских и таконских орогенезисов , которые последовали за стадией рифта/дрейфа в неопротерозое . [3] Акадийская орогенезис включал столкновение ряда авалонских континентальных фрагментов с лавразийским континентом. Географически акадийская орогенезис простирался от канадских приморских провинций, мигрируя в юго-западном направлении к Алабаме. [4] Однако наиболее сильно от столкновения пострадал регион северных Аппалачей, от Новой Англии на северо-восток до региона Гаспе в Канаде. [2]
Это примерно совпало с бретонской фазой варисского орогенеза Лавруссии, с метаморфическими событиями на юго-западе Техаса и севере Мексики , а также с орогенезом Антлера Большого Бассейна .
Во время акадийской орогенеза, средний девон (385 млн лет назад), палеоширота Лаврентии находилась в южном полушарии около экватора, между 0° и 30° южной широты. [6] Лаврентия не сильно изменилась относительно палеошироты в течение девона. Гондвана , с другой стороны, переместилась на большое расстояние, так что в ордовике Южный полюс находился в северной Африке , где затем он переместился на запад от южного Чили в течение силура и вернулся в центральную Африку в течение девона. [7] Однако более поздние исследования, проведенные Скотезе и МакКерроу, предполагают, что в позднем девоне Южный полюс находился в северо-центральной Аргентине , а не в северной Африке, что подтверждается палеоклиматическими данными. [6] Палеоширота Гондваны в течение среднего и позднего девона находилась вокруг промежуточных широт около 50° южной широты. [7]
Столкновение, положившее начало акадийской орогенезу, привело к закрытию южного океана Япетус и образованию высокогорного пояса . [6] После того, как произошло акадское столкновение, Гондвана начала отступать от Лаврентии, оставив после себя вновь присоединенные авалонские террейны . По мере того, как Гондвана отдалялась, в период среднего и позднего девона открылся новый океан, Рейкский океан , а впоследствии его закрытие привело к образованию аллеганской орогенеза . [7]
Лаврентия — североамериканский палеоконтинент , который также включает в себя северо-западную часть Ирландии , Шотландию , Гренландию , северный склон Аляски и Чукотский полуостров на северо-востоке России . [6] В течение ордовикско-девонского времени Лаврентия оставалась на той же палеошироте, немного южнее экватора в южном полушарии, с относительно той же палеодолготой. [7] Основные определяющие тектонические события включают неопротерозойскую рифтовую последовательность от распада пород фундамента Гренвилля , термическое оседание, связанное с дрейфовой последовательностью раннего кембрия и среднего ордовика во время открытия океана Япетус, Аппалачские аккреционные события на восточной континентальной окраине и образовавшиеся в результате этого форланд-бассейн и обломочные клинья . [8]
Авалонские террейны, составляющие Авалонию, — это следующие современные регионы: северная Франция, Бельгия ( Арденны ), Англия , Уэльс , юго-восточная Ирландия , восточный Ньюфаундленд , Новая Шотландия , южный Нью-Брансуик и некоторые прибрежные части Новой Англии . Фундамент состоял из дуговых пород позднего докембрийского возраста и, как полагают, произошел от окраины Гондваны, когда-то в раннем ордовике. [6] Авалония отделилась от Гондваны во время начала магматической активности в Арденнах, Уэльсе и юго-восточной Ирландии, которая поглотила океаническую кору моря Торнквиста . Она дрейфовала в северном направлении и, вероятно, столкнулась с Балтикой в позднем ордовике, а затем с Лаврентией в позднем девоне. Доказательства этого согласуются с палеомагнитными данными, которые помещают Авалонию в умеренные широты во время ордовика и в субтропические широты во время позднего ордовика и девона. [6]
Акадийская орогенезис произошел в результате косой конвергенции или крупного транскуррентного движения вдоль крупного сдвигового разлома , который представляет собой зону конвергенции между террейнами Лавруссия/Лаврентия и Авалон. [4] Один или несколько террейнов Авалон срослись с восточной окраиной Лаврентии, скорее всего, начиная с конца раннего девона. [9]
Доказательства акадийской орогенеза многочисленны и широко распространены в северных Аппалачах, зафиксированы плутонизмом и миграцией северного фронта деформации Аппалачей к кратону . В центральных и южных Аппалачах доказательства акадийской орогенеза скудны и обнаружены в основном в плутонизме Голубого хребта и метаморфизме террейна Кэт-Скуэр. [10]
Акадийская орогенезис пережил по крайней мере три основные фазы деформации, и местами признаются несогласия . [4] Эти фазы называются тектофазами и представляют собой последовательность столкновений, которые произошли от авалонских террейнов, аккрецирующих к Лаврентии. В результате этих тектофаз на прилегающих частях стабильного кратона, восточной окраины Лаврентии, образовались дельты . [11] Эти дельты описываются как форланд-бассейн, дельта-комплексные обломочные клинья, которые отвечают за большие объемы осадочного притока в Аппалачский бассейн. [9]
Столкновение Авалонии с Лаврентией инициировало последовательность событий, в ходе которых более старые породы подверглись деформации , плутонизму, метаморфизму и поднятию , которые произошли на большой территории восточной Лаврентии. [12] В ходе орогенеза образовались новые разломы, в то время как старые разломы были реактивированы. [2] Акадийская деформация и метаморфизм были асимметричны по простиранию орогена. Акадийские плутоны внедрились в каждый пояс, в отличие от деформации/метаморфизма Авалонии, которая не претерпела значительных изменений, показанных в других местах. [13] В течение среднего девона в регионе Новой Англии образовались центры вулканов и поднятия, которые сбросили мелкозернистый обломочный материал во внутренний морской пролив, который покрывал большую часть южных и центральных Аппалачей. Сегодня части древнего массива суши Авалонии встречаются в разбросанных поясах обнажений вдоль восточной окраины Северной Америки. Один пояс находится в Ньюфаундленде; другой образует коренную породу большей части прибрежного региона Новой Англии от восточного Коннектикута до северного Мэна , где он известен как Прибрежный литотектонический блок. [2]
Столкновение между Лаврентией и Авалонскими террейнами на самом деле более сложное, чем описано выше. Столкновение разбито на три или, возможно, четыре тектофазы, которые представляют собой последовательное столкновение Авалонских террейнов с восточной Лаврентией. [4] [11]
Поскольку основные обломочные клинья и бассейновые отложения распределены в юго-западном направлении, предполагается, что они произошли из областей вблизи мысов , областей вдоль континентальной окраины, где сконцентрирована деформация. Самая ранняя тектофаза была расположена на мысе Св. Лаврентия в северной части Новой Англии и в канадских приморских провинциях. [9] Тектофаза Св. Лаврентия была активна в течение раннего и среднего девона с интенсивной транспрессионной деформацией, которая сформировала бассейн на полуострове Гаспе , северном Нью-Брансуике и северной части Новой Англии. [11] Обломочные клинья присутствовали в этой области, но свидетельства их существования были в основном уничтожены последующим тектонизмом. [9]
Вторая тектофаза, в течение среднего девона, представляет собой столкновение с мысом Нью-Йорк. Миграция деформации на юг отражала третью тектофазу, которая отмечает столкновение террейнов Авалон с мысом Вирджиния в средне-позднедевонское время. Эффекты мысов Нью-Йорк и Вирджиния вместе создали комплекс дельты Катскилл . [9]
По мере того, как миграция деформации продолжалась на юг вдоль зоны разлома, в течение раннего миссисипского времени произошло окончательное столкновение с мысом Алабамы. [11] Эттенсон называет четвертую тектофазу миссисипской тектофазой акадийской орогении, поскольку она продемонстрировала необычно большую продолжительность (миссисипско-раннепенсильванский). [9] Впоследствии Поконо и эквивалентные обломочные клинья по существу заполнили эпиконтинентальное море . Отложение карбонатов среднего миссисипского времени знаменует собой конец акадийской орогении и комплекса дельты Катскилл. [11]
Форлендские бассейны являются продуктом тектонической деформационной нагрузки или утолщения земной коры вдоль орогена, следствием надвига и складчатости . Акадийский форлендский бассейн классифицируется как ретродуговой форлендский бассейн , который находится на перекрывающей континентальной литосфере , рядом с форлендским складчато-надвиговым поясом за дугой континентальной окраины . [4] Первоначальным результатом нагрузки является смещение выпуклости и поднятие форленда, что создает локализованное несогласие. Распределение несогласий демонстрирует асимметричную картину по отношению к выступам. [14] Проседание следует за перемещением выпуклости и поднятием и производится на кратонной стороне орогена из-за региональной изостатической адаптации к нагрузке литосферой. [4] После того, как распространение надвига снижается, существенные рельефные и дренажные сети успели развиться, и в результате более грубые обломочные осадки размываются и переносятся в форлендский бассейн. [14]
Структуры фундамента Аппалачского форландового бассейна в начале акадийского орогенеза были реактивированы во время литосферного изгиба форланда . Эти структуры повлияли на эволюцию форландового бассейна и закономерности осадконакопления , а существовавшие ранее разломы разделили бассейн на области контролируемых разломами поднятий и депоцентров . [15]
Аппалачский бассейн в среднем девоне и раннем миссисипском периоде характеризуется большими объемами дельтовых осадочных пород, которые отложились в акадийском форлендском бассейне в ответ на акадийскую орогенез. Эти отложения простираются от центрального Нью-Йорка и Пенсильвании на запад до Огайо и на юг вдоль Аппалачских гор через Вирджинию и Теннесси до Алабамы. Акадийский дельтовый комплекс подразделяется на две дельты: дельту Катскилл среднего и верхнего девона и дельту Прайс-Роквелл в горах Поконо позднего девона и раннего миссисипского периода. [16] Акадийский дельтовый комплекс связан с четырьмя тектофазами акадийского орогенеза как с точки зрения происхождения, так и с точки зрения условий осадконакопления. Рельеф, образовавшийся в результате орогенеза, был основным источником дельтовых осадков. [11]
Комплекс дельты Катскилл состоит из огрубляющей восходящей последовательности пород. Его толщина наибольшая в восточной Пенсильвании и утончается к западу в Огайо. Палеогеография Катскилла, по-видимому, состоит из множества небольших ручьев, которые откладывали свои осадочные породы вдоль прибрежной аллювиальной равнины длиной в сотни миль. [16]
Силикокластические слои от среднего девона до нижнего миссисипия , отложенные дельтой Катскилл, включают черный сланец , серый сланец, песчаник , красные пласты и незначительные глинистые известняки. Слои откладывались в четырехстадийном режиме, который наблюдается в каждой тектофазе. Формирование бассейна форланда посредством быстрого опускания инициировало трансгрессивные последовательности, которые отложили бассейновые черные сланцы. После того, как черные сланцы были отложены, миграция деформации продолжилась на юг, и регрессия доминировала, особенно на восточной стороне бассейна. По мере усиления столкновения опускание в бассейне форланда уменьшилось, и седиментация была заменена притоком известковых илистых сланцев и карбонатов. Эти отложения отражают небольшие трансгрессивно-регрессивные циклы в условиях дельта-фронта и дельта-платформы. Третий этап представлен региональным поднятием, которое сопровождало столкновение террейна Авалон с мысом, и впоследствии развило региональное несогласие . Четвертый и последний этап представлен тектоническим затишьем с широко распространенным карбонатным отложением в медленно трансгрессирующем море. [11]
В этой статье использованы материалы, находящиеся в общественном достоянии, из Valley and Ridge Province. Геологическая служба США . Получено 08.01.2009 .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )