Провинция Гренвилл — это тектонически сложный регион на востоке Канады, который содержит множество аккрецированных террейнов разного возраста и различного происхождения. Он существует к юго-востоку от Гренвильского фронта [1] и простирается от юго-западного Лабрадора до озера Гурон . Он ограничен рекой Святого Лаврентия / морским путем на юго-востоке. [2]
Гренвиллский фронт отделяет провинцию Гренвилл от кратона Верхний . К Гренвильскому фронту примыкает параавтохтонный пояс. Параавтохтонный пояс состоит из пород, первоначально полученных из кратона Верхний, которые подверглись метаморфизации и переработке с момента их размещения. [3] Породы к юго-западу от Параавтохтонного пояса представляют собой различные сросшиеся террейны , которые были надвинуты или внедрены во время различных тектонических событий, произошедших от 2,0 до 0,98 миллиардов лет назад. Составы этих террейнов уникальны и имеют четко выраженный модельный возраст обедненной мантии.
В ходе образования провинции Гренвилл изменился тип тектонизма. На самых ранних стадиях формирования преобладала задержанная субдукция. Затем тип тектонизма сменился на субдукцию плоских плит. На поздних этапах формирования тектонизм сменился коллизионным орогенезом. Хотя в провинции Гренвилл было проведено множество исследований, происхождение различных террейнов до сих пор полностью не изучено и, возможно, никогда не будет полностью известно.
Центральная метаосадочная краевая надвиговая зона образует северо-западную границу Центрального метаосадочного пояса. Он был создан во время Шавиниганской складчатости (1,19-1,14 млрд лет назад). [3] [4] Центральный метаосадочный пояс граничит на юге с фанерозойскими осадочными породами и озером Онтарио .
В северо-восточной части центрального метаосадочного пояса породы сложены ортогнейсом. Этот регион известен как купольные комплексы Бонди и Лакост. В юго-западном метаосадочном поясе породы от тоналитов до гранитных ортогнейсов.
Nd модельный возраст Центрального метаосадочного пояса колеблется от 1,55 до 1,4 млрд лет. Возникновение этой области можно объяснить рифтогенезом (который обеспечил аккомодацию осадков) и последующим надвигами в результате коллизии с Амазонией.
Бариллия расположена к северо-востоку от озера Гурон. [5] Он ограничен границей аллохтона и Алгонкией на юге и Лаврентией на севере. Это сросшаяся дуга, образовавшаяся во время пенокейской складчатости . По составу Бариллия представляет собой известково-щелочной гранитогнейс. Модельный возраст Nd Barillia составляет около 1,90 млрд лет [3] .
Макковикия расположена на востоке Лабрадора. Он был создан во время складчатости Макковика. Дуга Андского типа развилась и приросла к существовавшим ранее континентальным породам. Композиция Макковикии довольно сложна. Домен Кайпокок содержит как архейскую кору, так и палеопротерозойские вулканические и осадочные породы. В пределах доменов Айллик и мыс Харрисон встречаются плутонические породы. [6] Модельный возраст Nd Макковикии составляет около 1,90 млрд лет. [3]
Лабрадория расположена на северо-востоке Квебека . Лабрадория является частью дуги Андского типа, которая образовалась около 1,67-1,66 млрд лет назад. Позже она была прорвана плутонами континентальной дуги во время пинварианской складчатости. Он сложен известково-щелочными батолитами. Возраст модели Nd Лабрадории составляет около 1,70. Га. [3]
Квебекия расположена в центре Квебека, недалеко от Бэ-Комо и Форествилля . На юге он граничит с рекой Святого Лаврентия. Квебекия представляет собой сросшуюся дугу и имеет известково-щелочной состав. Модельный возраст Nd Квебекии составляет около 1,55 млрд лет. [3] [7]
Мекинак расположен к северо-востоку от Оттавы, Канада. Он был создан с помощью магматизма Андского типа. Происхождение до конца не изучено, но считается, что оно связано с происхождением Адирондака. Это роднит его с Шавиниганской складчатостью. Его состав – тоналитический гнейс. Возраст Nd-модели Мекинак составляет около 1,4-1,5 млрд лет [3] .
Морин расположен недалеко от Оттавы, Канада. Это был террейн, вздыбившийся во время Шавиниганской складчатости около 1,19-1,16 млрд лет назад. Его состав — анортозит-мангерит-чарнокит-гранит. Nd-модельный возраст Морена составляет около 1,3-1,5 млрд лет [3] .
Адирондак расположен на северо-востоке Нью-Йорка, США. Адирондак образовался во время горообразования Шавиниган. Об этом свидетельствуют деформации в аллохтонном моноциклическом поясе. Высокогорье и низменность Адирондака были разделены еще до шавиниганской складчатости. Об этом свидетельствует разный состав плутонических пород. Только Хайленд испытал оттаванский высокотемпературный метаморфизм, в то время как Лоуленд сместился вдоль зоны сдвига Карфаген-Колтон и оказался рядом с Хайлендом.
В состав Южного Адирондака входит ортокварцит. В Адирондакской низменности встречаются офиолиты и известково-щелочные гранитоиды. В Адирондакском нагорье присутствуют ортогнейсы с метапелитовыми мигматитами .
Адирондак в целом не содержит архейских цирконов и поэтому породы не имеют происхождения из Лаврентии. Его модельный возраст Nd варьируется от 1,3 до 1,5 млрд лет [3] .
Алгонкия расположена к востоку от залива Джорджиан в Онтарио, Канада. Это был аллохтон, надвинутый на существующую континентальную скалу. Плутонический возраст не соответствует окружающим породам, что свидетельствует о том, что это экзотический террейн. Состав Алгонкии представлен ортогнейсом, диоритом и кварц-диоритовым ортогнейсом. Возраст его неодимовой модели составляет от 1,6 до 1,9 млрд лет. [3] [8]
Пэрри-Саунд расположен к востоку от залива Джорджиан в Онтарио, Канада. Пэрри-Саунд — это покров , образовавшийся на существующей континентальной скале. Об этом свидетельствует сходство составов с Центральным метаосадочным поясом и Адирондакским нагорьем. Кварцит является свидетельством того, что все три террейна в какой-то момент были непрерывными, поскольку содержащиеся в нем цирконы соответствовали Центральному метаосадочному поясу и Адирондакскому нагорью. Пэрри-Саунд сложен мигматитовым кварцитом, гнейсом, анортозитом и габбро. Его неодимовый модельный возраст составляет около 1,4-1,6 млрд лет [3] [9]
Пластичная нижняя кора покровов позволила террейнам срастаться с континентальной окраиной через отступ нижней коры . Более поздние события, такие как надвиг и растяжение на поздней стадии, можно объяснить гравитационным распространением. [10]
В палеопротерозое провинция Гренвилл контролировалась остановленной субдукцией. На начальных этапах мезопротерозоя ( 1,60-1,23 млрд лет назад) провинция Гренвилл контролировалась субдукцией плоских плит . К более поздним этапам мезопротерозоя (1,23-0,90 млрд лет назад) провинция Гренвилл контролировалась точечным орогенезом. [11]
Во время этой складчатости образовался Алгонкинский террейн.
Ювенильная кора образовалась без взаимодействия с более древним коровым материалом. Террейны, аккрецированные в это время, относятся к макковикским и пенокейским складчатым образованиям .
На ранее существовавшей Лаврентии образовалась известково-щелочная дуга .
Метаморфизм дуги и ранее существовавшей Лаврентии произошел с образованием милонитовых зон.
Утолщение земной коры, представленное сросшейся дугой на ранее существовавшей Лаврентии, вызвало магматизм.
Пассивная окраина, скопившая осадки, образовалась из-за отсутствия тектонической активности.
Центральное расположение зоны субдукции за это время меняется с юга на север.
В это время сохраняется пассивная маржа.
В этот период преобладает фельзитовый магматизм. Причина магматизма обсуждается между обстановкой растяжения и дугой континентальной окраины. Название связано с последовавшим за этим орогенезом и метаморфизмом.
Пинварский магматизм к этому времени прекратился. Габбро образовались в северной провинции Гренвилл около 1,46-1,43 млрд лет назад и получили название габбро Майкл-Шабогамо. С 1,42 по 1,35 млрд лет назад магматическая активность отсутствует. По истечении этого периода и до конца среднего Эльсона в Лабрадоре размещается Нейнская плутоническая свита. [12]
Фельзитовый магматизм преобладает в северных и южных районах Лабрадора, тогда как основной магматизм преобладает в центральной части Лабрадора.
В Центральном метаосадочном поясе прекращается фельзитовый магматизм и происходит аккреция островных дуг.
Смешанное сжатие и растяжение в это время вызвало широкий мафический магматизм. Это могло быть связано с шавиниганской складчатостью, которая произошла в юго-западном регионе провинции Гренвилл. [13]
В это время деформация и метаморфизм широко распространились по всей провинции Гренвилл, но уровень интенсивности варьировался. Внешняя часть провинции была подвержена большей деформации и метаморфизму, а внутренняя - большему магматизму. Магматизм происходил исключительно в существовавшей ранее коре.