Провинция Гренвилл — тектонически сложный регион в Восточной Канаде, который содержит множество различных по возрасту аккреционных террейнов различного происхождения. Он находится к юго-востоку от фронта Гренвилл [1] и простирается от юго-запада Лабрадора до озера Гурон . Он ограничен рекой Св. Лаврентия / морским путем на юго-востоке. [2]
Гренвильский фронт отделяет провинцию Гренвилл от кратона Сьюпириор . Рядом с Гренвильский фронт находится параавтохтонный пояс. Параавтохтонный пояс состоит из пород, изначально полученных из кратона Сьюпириор, которые были метаморфизованы и переработаны с момента их размещения. [3] Породы к юго-западу от параавтохтонного пояса представляют собой различные аккретированные террейны , которые были надвинуты или размещены во время различных тектонических событий, которые имели место от 2,0 до 0,98 миллиарда лет назад. Составы этих террейнов уникальны и имеют различные возрасты моделей истощенной мантии.
Во время формирования провинции Гренвилл тип тектонизма изменился. На самых ранних стадиях формирования доминировала задержанная субдукция. Затем тип тектонизма изменился на субдукцию плоской плиты. На поздних стадиях формирования тектонизм изменился на коллизионный орогенез. Хотя было проведено много исследований провинции Гренвилл, происхождение различных террейнов до сих пор не полностью изучено и, возможно, никогда не будет полностью известно.
Центральная метаседиментационная пограничная зона надвига образует северо-западную границу Центрального метаседиментационного пояса. Она была создана во время орогенеза Шавиниган (1,19-1,14 млрд лет назад). [3] [4] Центральный метаседиментационный пояс ограничен на юге фанерозойскими осадочными породами и озером Онтарио .
В северо-восточном центральном метаседиментарном поясе породы состоят из ортогнейса. Регион известен как купольные комплексы Бонди и ЛаКост. В юго-западном метаседиментарном поясе породы представлены ортогнейсами от тоналитовых до гранитных.
Модельный возраст Центрального метаосадочного пояса по неодиму колеблется от 1,55 до 1,4 млрд лет. Происхождение этой области можно объяснить рифтингом (который создал условия для размещения осадков) и последующим надвигом в результате столкновения с Амазонией.
Бариллия расположена к северо-востоку от озера Гурон. [5] Она ограничена аллохтонным пограничным надвигом и Алгонкией на юге, и Лаврентией на севере. Это аккретированная дуга, которая была аккретирована во время пенокейской орогенеза . Состав Бариллии - известково-щелочной гранитный гнейс. Nd модельный возраст Бариллии составляет около 1,90 млрд лет. [3]
Макковикия расположена в восточной части Лабрадора. Она была создана во время орогенеза Макковик. Дуга андийского типа развилась и была аккрецирована на ранее существовавших континентальных породах. Состав Макковикии довольно сложный. Домен Кайпокок имеет как архейскую кору, так и палеопротерозойские вулканические и осадочные породы. В пределах доменов Айллик и Кейп-Харрисон есть плутонические породы. [6] Модельный возраст Макковикии по Nd составляет около 1,90 млрд лет. [3]
Лабрадория расположена в северо-восточной части Квебека . Лабрадория является частью дуги Андского типа, которая образовалась около 1,67-1,66 млрд лет назад. Позднее она была прорвана континентальными дуговыми плутонами во время пинварийской орогенеза. Она состоит из известково-щелочных батолитов. Модельный возраст Лабрадории по Nd составляет около 1,70 млрд лет назад. [3]
Квебекия расположена в центральной части Квебека, недалеко от Бэ-Комо и Форествилля . На юге она граничит с рекой Св. Лаврентия. Квебекия представляет собой аккреционную дугу и имеет известково-щелочной состав. Модельный возраст Квебекии по неодимовому методу составляет около 1,55 млрд лет. [3] [7]
Мекинак расположен к северо-востоку от Оттавы, Канада. Он был создан магматизмом андского типа. Происхождение не полностью изучено, но считается, что оно связано с происхождением Адирондака. Это делает его связанным с орогенезом Шавинигана. Его состав — тоналитовый гнейс. Nd модельный возраст Мекинака составляет около 1,4-1,5 млрд лет. [3]
Морин расположен недалеко от Оттавы, Канада. Это был террейн, который был поднят во время орогении Шавиниган около 1,19-1,16 млрд лет назад. Его состав - анортозит-мангерит-чарнокит-гранит. Модельный возраст Морина по Nd составляет около 1,3-1,5 млрд лет. [3]
Адирондак расположен в северо-восточной части штата Нью-Йорк, США. Адирондак был аккрецирован во время орогении Шавиниган. Об этом свидетельствует деформация в аллохтонном моноциклическом поясе. Нагорья и низменности Адирондака были разделены до орогении Шавиниган. Об этом свидетельствует разный состав плутонических пород. Только нагорья испытали высокотемпературный метаморфизм Оттавана, тогда как низменности сместились вдоль зоны сдвига Карфаген-Колтон и оказались рядом с нагорьями.
В состав Южного Адирондака входит ортокварцит. В низменностях Адирондака присутствуют офиолиты и известково-щелочные гранитоиды. В высокогорьях Адирондака присутствуют ортогнейсы с метапелитовыми мигматитами .
Адирондак в целом не содержит архейских цирконов, и поэтому породы не происходят из Лаврентии. Он имеет модельный возраст Nd в диапазоне от 1,3 до 1,5 млрд лет. [3]
Algonquia расположена к востоку от залива Georgian Bay в Онтарио, Канада. Это был аллохтон, который был выдвинут на существующую континентальную породу. Плутонический возраст не соответствует окружающим породам, что свидетельствует о том, что это экзотический террейн. Состав Algonquia - ортогнейс, диорит и кварц-диоритовый ортогнейс. Его Nd модельный возраст составляет от 1,6 до 1,9 млрд лет. [3] [8]
Parry Sound расположен к востоку от залива Georgian Bay в Онтарио, Канада. Parry Sound — это надвиг , который был поднят на существующую континентальную породу. Это подтверждается сходством составов с Центральным метаседиментационным поясом и Адирондакским нагорьем. Кварцит является свидетельством того, что все три террейна были непрерывны в одной точке из-за содержащихся в нем цирконов, соответствующих Центральному метаседиментационному поясу и Адирондакскому нагорью. Parry Sound состоит из мигматитового кварцита, гнейса, анортозита и габбро. Его Nd модельный возраст составляет около 1,4-1,6 млрд лет. [3] [9]
Пластичная нижняя кора покровов позволила террейнам аккрецироваться на континентальной окраине посредством индентора нижней коры . Более поздние события, такие как надвиг и расширение поздней стадии, можно отнести к гравитационному спредингу. [10]
В палеопротерозое провинция Гренвилл контролировалась задержанной субдукцией. На начальных стадиях мезопротерозоя ( 1,60-1,23 млрд лет) провинция Гренвилл контролировалась субдукцией плоской плиты . На более поздних стадиях мезопротерозоя (1,23-0,90 млрд лет) провинция Гренвилл контролировалась точечным орогенезом давления. [11]
В ходе этого орогенеза образовался алгонкинский террейн.
Ювенильная кора развивалась без взаимодействия с более древним коровым материалом. Террейны, аккретированные в это время, связаны с макковикскими и пенокейскими орогениями .
На ранее существовавшей Лаврентии образовалась известково-щелочная дуга .
Метаморфизм дуги и существовавшей ранее Лаврентии привел к образованию зон милонита .
Утолщение земной коры, представленное аккреционной дугой на ранее существовавшей Лаврентии, вызвало магматизм.
Пассивная окраина, на которой скапливались осадки, образовавшаяся из-за отсутствия тектонической активности.
В это время центральная часть зоны субдукции перемещается с юга на север.
В это время продолжается пассивная маржа.
В этот период времени доминирует фельзитовый магматизм. Причина магматизма обсуждается между обстановкой растяжения или дугой континентальной окраины. Название связано с последующей орогенезом и метаморфизмом.
К этому времени магматизм пинвариана прекратился. Габбро образовались в северной провинции Гренвилл около 1,46-1,43 млрд лет назад и получили название габбро Майкла-Шабогамо. С 1,42 по 1,35 млрд лет назад магматическая активность отсутствовала. После этого периода и до конца середины эльсонианского периода в Лабрадоре залегает плутоническая свита Наин. [12]
Фельзитовый магматизм преобладает в северной и южной части Лабрадора, тогда как мафический магматизм преобладает в центральной части Лабрадора.
В Центральном метаосадочном поясе прекращается кислый магматизм и происходит аккреция островных дуг.
Смешанное сжатие и растяжение вызвало обширный мафический магматизм в это время. Это может быть связано с орогенезом Шавиниган, который произошел в юго-западном регионе провинции Гренвилл. [13]
В это время деформация и метаморфизм были широко распространены по всей провинции Гренвилл, но уровень интенсивности варьировался. Внешняя часть провинции была подвержена большей деформации и метаморфизму, в то время как внутренняя часть была подвержена большему магматизму. Магматизм был исключительно в ранее существовавшей коре.