stringtranslate.com

Францисканский комплекс

Францисканский комплекс или францисканский ансамбль — геологический термин, обозначающий позднемезозойский террейн из гетерогенных пород , обнаруженный на всем побережье Калифорнийского побережья , и особенно на полуострове Сан-Франциско . Название ему дал геолог Эндрю Лоусон , который также назвал разлом Сан-Андреас , определяющий западную протяженность комплекса. [1]

Во францисканском комплексе преобладают песчаники граувакк , сланцы и конгломераты , испытавшие слабый метаморфизм . Другие важные литологии включают кремень , базальт , известняк , серпентинит , а также метабазиты высокого давления и низкой температуры ( голубые сланцы и эклогиты ) и метаизвестняки. Окаменелости, такие как радиолярии , обнаружены в кремнистых пластах францисканского комплекса. Эти окаменелости использовались для установления возрастных ограничений на различных террейнах , составляющих францисканский. Возможности добычи полезных ископаемых во францисканском регионе ограничены месторождениями киновари и известняка.

Обнажения формации имеют очень большой диапазон, простираясь от округа Дуглас, штат Орегон, до округа Санта-Барбара, штат Калифорния . [2] Францисканские образования могут находиться на юге вплоть до острова Санта-Каталина . Формация дала свое название термину, описывающему региональные метаморфические фации высокого давления , серию францисканских фаций . [3]

Геологическая история

Карта, измененная на основе Ирвина (1990) [4] , показывающая распространение последовательности Великой долины и францисканского комплекса (синим цветом).
Диаграмма (измененная на рис. 3.11 в Ирвине, 1990 г.), показывающая условия отложения францисканского комплекса и современной последовательности Великой долины . [5]

Францисканский комплекс представляет собой комплекс метаморфизованных и деформированных пород, связанных с падающей на восток зоной субдукции на западном побережье Северной Америки. [6] Хотя большая часть францисканских пород относится к периоду от ранней/поздней юры до мела (150-66 млн лет назад), [7] некоторые францисканские породы имеют возраст ранней юры (180-190 млн лет) и столь же молоды, как миоцен (15 Ма). [8] Различное возрастное распределение представляет собой временную и пространственную вариацию механизмов, действовавших в зоне субдукции. [9] Считается, что францисканские породы образовались до создания разлома Сан-Андреас , когда вдоль континентальной окраины Калифорнии существовала древняя глубоководная впадина . Этот желоб, остатки которого до сих пор активны в зоне субдукции Каскадия и Кокос , возник в результате субдукции океанической коры тектонической плиты Фараллон под континентальную кору Северо -Американской плиты . Когда океаническая кора опустилась под континент, базальт и отложения океанского дна были субдуцированы, а затем тектонически подошли к верхней плите. [10] Это привело к широкомасштабной деформации с образованием надвигов и складчатости и вызвало региональный метаморфизм с высоким давлением и низкой температурой. [10] В миоцене Фараллон-Тихоокеанский центр распространения достиг францисканского желоба, и относительное движение между Тихим океаном и Северной Америкой вызвало начало разлома Сан-Андреас. Трансформационное движение вдоль разлома Сан-Андреас скрыло и сместило структуры, связанные с субдукцией, что привело к наложению двух поколений структур. [11]

Описание

Меланж сланцевой матрицы с обломками песчаника и зеленого камня на пляже Маршаллс, Сан-Франциско.

Подразделения францисканского комплекса расположены параллельно активной границе между Северо-Американской и Тихоокеанской плитами . [12] Францисканский комплекс находится в контакте с последовательностью Великой долины , которая отложилась на береговом хребте офиолита , вдоль его восточной стороны. [13] [14] Типовая область францисканских пород в Сан-Франциско состоит из метаграувакков , серых аргиллитов и сланцев , тонких слоистых ленточных кремней с обильными радиоляриями , измененных подводных подушкообразных базальтов ( зеленокаменных сланцев ) и голубых сланцев . [15] В общих чертах, францисканцев можно разделить на две группы пород. Сплоченные террейны внутренне согласованы по степени метаморфизма и включают складчатые и нарушенные обломочные отложения, кремни и базальты, варьирующиеся от субметаморфических до пренит-пумпеллиитовых или низкотемпературных голубосланцевых ( содержащих жадеит ) степеней метаморфизма. Меланжовые террейны намного меньше, встречаются между или внутри более крупных связных террейнов и иногда содержат большие блоки метабазитовых пород более высокой степени метаморфизма ( амфиболит , эклогит и гранат -голубой сланец). [10] Зоны меланжа во францисканском периоде обычно имеют блоковый вид матрицы с метаморфическими блоками более высокого качества (голубой сланец, амфиболит, зеленый сланец , эклогит), включенными в матрицу меланжа. [16] Основой меланжа являются аргиллит или серпентинит. Геологи утверждают, что это тектоническое или олистобурмальное происхождение. [17] В северных прибрежных хребтах францисканцы были разделены на восточные, центральные и прибрежные пояса в зависимости от возраста и степени метаморфизма, при этом скалы молодеют, а степень метаморфизма снижается к западу. [18] [19] [10] Францисканцы различаются по простиранию, потому что отдельные аккрецированные элементы (пакеты траншейных отложений, подводные горы и т. д.) не простираются на всю длину траншеи. Различная глубина покрытия , распределение постметаморфических разломов и уровень эрозии привели к современному поверхностному распределению метаморфизма с высоким P/T. [9] [10]

Галерея

Окаменелости

Францисканские отложения содержат редкий, но разнообразный набор окаменелостей . Самыми распространенными окаменелостями на сегодняшний день являются микроокаменелости , особенно в кремнях, которые содержат одноклеточные организмы, называемые радиоляриями , которые имеют экзоскелет из кремнезема . В некоторых сланцах имеются также микрофоссилии планктонных фораминифер , имеющие карбонатный экзоскелет . Эти микроокаменелости, в целом, указывают на отложение в открытой воде, где существуют глубоководные условия. [20] Окаменелости позвоночных во францисканском периоде чрезвычайно редки, но включают трех мезозойских морских рептилий, которые показаны в таблице ниже. [21] Опять же, это указывает на открытую воду и, следовательно, на глубоководную обстановку. Хотя и редко, но также было обнаружено несколько мелководных окаменелостей, в том числе вымершие устрицы ( Inoceramus ) и моллюски ( Buchia ). [20] Микроокаменелости в известняке Калера францисканского периода, обнаруженные в цементных карьерах Перманенте и Пасифика , также указывают на мелководно-морскую обстановку с отложением на вершине подводной горы в тропической части Тихого океана и последующим переносом и аккрецией Тихоокеанской плиты на континентальная окраина Калифорнии. [22] Таким образом, хотя большая часть францисканцев, по-видимому, отложилась в глубоководных условиях, это сложный и разнообразный комплекс горных пород, и мелководные условия, хотя и не являются нормой, также существовали.

Экономическое значение

Хотя никаких значительных скоплений нефти или газа во францисканском регионе обнаружено не было, на протяжении многих лет использовались и другие возможности. В 19 веке, когда добыча золота была одной из основных отраслей промышленности в Калифорнии, киноварь, связанная с серпентином во францисканской группе и группе Грейт-Вэлли, добывалась для получения ртути (ртути), необходимой для переработки золотой руды и золотосодержащего гравия. Некоторыми из наиболее важных рудников были шахты в Нью-Идрии и Нью-Алмадене , шахта Серного банка в Клирлейк-Оксе , шахта Ноксвилля (ср. шахта Маклафлина ) и другие в Ноксвилле. Францисканский также содержит большие тела известняка, достаточно чистого для производства цемента , а карьер Перманенте недалеко от Купертино, Калифорния, представляет собой гигантский карьер в теле францисканского известняка, который поставлял большую часть цемента для строительства плотины Шаста через реку Сакраменто. . [24] Карьер Рокуэй в Пасифике является еще одним примером крупного известнякового карьера во францисканском регионе.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Бейли, Ирвин и Джонс (1964), Францисканские и родственные породы и их значение в геологии западной Калифорнии. Калифорнийский отдел горнодобывающей промышленности и геологии, т. 183 стр. 15-17.
  2. ^ Упрощенная геологическая карта прибрежного хребта Орегона
  3. ^ Университет Тулейна - Региональный метаморфизм
  4. ^ Ирвин, Уильям П. (1990). Уоллес, Роберт Э. (ред.). «Геология и тектоническое развитие плит». Система разломов Сан-Андреас, Профессиональный документ Геологической службы Калифорнии и США . 1515 : 61–82.
  5. ^ Ирвин, Уильям П. (1990). Уоллес, Роберт Э. (ред.). «Геология и тектоническое развитие плит». Система разломов Сан-Андреас, Калифорния. Профессиональный документ Геологической службы США . 1515 : 74.
  6. ^ ГАМИЛЬТОН, УОРРЕН (1969). «Мезозойская Калифорния и подтопление Тихоокеанской мантии». Бюллетень Геологического общества Америки . 80 (12): 2409. Бибкод : 1969GSAB...80.2409H. doi : 10.1130/0016-7606(1969)80[2409:mcatuo]2.0.co;2. ISSN  0016-7606.
  7. ^ Бэйли, Ирвин и Джонс (1964), с. 142-146; Блом и Ирвин (1983), с. 77-89.
  8. ^ Маклафлин (1982), с. 595-605.
  9. ^ аб Малкахи, Шон Р.; Старнс, Джесслин К.; Дэй, Говард В.; Кобл, Мэтью А.; Вервурт, Джеффри Д. (май 2018 г.). «Раннее начало францисканской субдукции». Тектоника . 37 (5): 1194–1209. Бибкод : 2018Tecto..37.1194M. дои : 10.1029/2017tc004753 . ISSN  0278-7407.
  10. ^ abcde Вакабаяши, Джон (1 января 1992 г.). «Покровы, тектоника наклонной конвергенции плит и метаморфическая эволюция, связанная с 140 миллионами лет непрерывной субдукции, францисканский комплекс, Калифорния». Журнал геологии . 100 (1): 19–40. Бибкод : 1992JG....100...19W. дои : 10.1086/629569. ISSN  0022-1376. S2CID  140552742.
  11. ^ Вентворт и др. (1984), с. 163-173; Ирвин (1990), с. 61-82.
  12. ^ Вассманн, Сара; Штёкхерт, Бернхард (28 сентября 2012 г.). «Механизмы деформации матрицы в тектонических меланжах HP-LT - Микроструктурная запись голубого жадеита из францисканского комплекса, Калифорния». Тектонофизика . Хаос и геодинамика: меланжи, процессы меланжеобразования и их значение в геологической летописи. 568–569: 135–153. Бибкод : 2012Tectp.568..135W. doi :10.1016/j.tecto.2012.01.009. ISSN  0040-1951.
  13. ^ Эрнст, WG (1970). «Тектонический контакт между францисканским Меланжем и толщей Великой долины - коровое выражение позднемезозойской зоны Беньоффа». Журнал геофизических исследований . 75 (5): 886–901. Бибкод : 1970JGR....75..886E. дои : 10.1029/JB075i005p00886. ISSN  2156-2202.
  14. ^ Тернер, Фрэнсис Дж. (1981). Метаморфическая петрология: минералогические, полевые и тектонические аспекты (2-е изд.). Вашингтон: Паб Hemisphere. Корпоративный ISBN 0-07-065501-4. ОСЛК  5894059.
  15. ^ Вархафтиг, Клайд (1984). Трамвай до субдукции и других поездок по тектоническим плитам на общественном транспорте в Сан-Франциско . Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз. дои : 10.1029/sp022. ISBN 0-87590-234-0.
  16. ^ Сюй, К. Цзинхва (1 августа 1968). «Принципы меланжа и их влияние на парадокс францисканцев-Ноксвилля». Бюллетень ГСА . 79 (8): 1063–1074. doi :10.1130/0016-7606(1968)79[1063:POMATB]2.0.CO;2. ISSN  0016-7606.
  17. ^ Вакабаяши, Джон (август 2011 г.), «Меланжи францисканского комплекса, Калифорния: Разнообразные структурные условия, свидетельства смешения осадочных пород и их связь с процессами субдукции», Меланжи: процессы формирования и социальное значение , Специальные статьи Геологического общества Америки , том. 480, Геологическое общество Америки, стр. 117–141, номер документа : 10.1130/2011.2480(05), ISBN. 978-0-8137-2480-5
  18. ^ Джеймс О. Беркланд (2), Лорен А. Рэй (1972). «Что такое францисканец?». Бюллетень AAPG . 56 . дои : 10.1306/819a421a-16c5-11d7-8645000102c1865d. ISSN  0149-1423.{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  19. ^ Блейк, MC; Хауэлл, генеральный директор; Джонс, Дэвид Лоуренс (1982). «Предварительная тектоностратиграфическая карта террейнов Калифорнии». Отчет об открытом файле . дои : 10.3133/ofr82593 . ISSN  2331-1258.
  20. ^ аб Бейли, Ирвин и Джонс (1965), с. 115-123; Блом и Ирвин (1983), с. 77-89.
  21. ^ Хилтон (2003), с. 223-225.
  22. ^ Тардуно и др. (1985), с. 345-347.
  23. ^ abc Hilton (2003), «Приложение: Краткое описание мезозойских окаменелостей рептилий Калифорнии», стр. 272-273.
  24. ↑ Остин, Донна (26 июня 2009 г.). «Кайзер копал цемент и наткнулся на алюминиевую фольгу». Cupertino News (газета — интернет-издание) . Проверено 14 июня 2013 г.Также см. следующую анонимную статью в Интернете «Наследие Генри Кайзера, вплетенное в богатый калифорнийский гобелен». Касьер Перманенте . 26 ноября 2009 года . Проверено 14 июня 2013 г.

Рекомендации

Внешние ссылки