Поднятие Льяно — это геологически древний, низкий геологический купол диаметром около 90 миль (140 км), расположенный в основном в округах Льяно , Мейсон , Сан-Саба , Джиллеспи и Бланко , штат Техас. Он состоит из островного обнажения докембрийских магматических и метаморфических пород, окруженных выходами палеозойских и меловых осадочных слоев . В самой широкой части обнаженные докембрийские породы простираются примерно на 65 миль (105 км) к западу от долины реки Колорадо и под широким, пологим топографическим бассейном, дренируемым рекой Льяно . Подавленный топографический бассейн залегает докембрийскими породами и граничит с прерывистым краем холмов с плоскими вершинами. Эти холмы являются расчлененным краем плато Эдвардс , которое состоит из перекрывающих меловых осадочных слоев. В пределах этого бассейна и вдоль его границ находятся сбросовые блоки и эрозионные остатки палеозойских слоев, которые образуют выступающие холмы. [1] [2] [3]
Подъем Льяно хорошо известен своими большими гранитными куполами , такими как Enchanted Rock . Район включает в себя несколько крупных каменных карьеров, таких как Granite Mountain , которые добывают характерный розовый гранит. Кроме того, район содержит единственные известные месторождения льянита . [4]
В 1992 году Департамент здравоохранения Техаса определил этот район как один из четырех регионов с высоким потенциалом присутствия опасных уровней радонового газа. [ необходима ссылка ]
Поднятие Льяно можно считать поднятием либо по его образцу на геологической , либо по структурной карте верхней части докембрийских пород. Оно квалифицируется как поднятие, поскольку состоит из обширного докембрийского возвышения фундамента , которое обнажено в силу своей поверхности, лежащей значительно выше по высоте поверхности окружающего докембрийского фундамента . Однако поднятие Льяно, возможно, никогда не поднималось как отдельное образование и в одно время как возвышение фундамента. Скорее, оно образовалось в результате того, что окружающие его области опустились вокруг него, а докембрийские породы, лежащие под ним, были подняты в результате образования и взаимодействия множества геологических структур в разное время в течение каменноугольного и мелового периодов. [5]
Докембрийские породы залегают непосредственно под поверхностью центральной и топографически самой низкой части поднятия Льяно в пределах бассейна с низким рельефом, дренируемого рекой Льяно и на восток в долину реки Колорадо . Эти породы состоят из около 900 000 км 2 (350 000 кв. миль) среднепротерозойского кристаллического фундамента, обнаженного в эрозионном окне, прорванном через вышележащие фанерозойские осадочные слои . Докембрийский фундамент прорезан многочисленными нормальными и косо-сдвиговыми сбросами, результатом орогении Уошито , которые сопоставляют палеозойские слои с докембрийскими породами. [2] [6] [7]
Докембрийские породы состоят из многократно деформированных, метаосадочных , метавулканических и метаплутонических пород, возраст которых колеблется от 1,37 до 1,23 млрд лет. Эти метаморфические породы были прорваны синтектоническими и посттектоническими гранитами возрастом от 1,13 до 1,07 млрд лет . [2] [5] [6] Эти породы можно разделить на три ограниченных разломами блока слоев, называемых доменами . Они называются доменами Valley Spring , Packsaddle и Coal Creek . Каждый из этих доменов содержит отличительные типы пород и возрасты и были либо извергнуты , либо внедрены, либо отложены в трех отдельных областях, а затем тектонически сопоставлены во время гренвильской орогении . Домен Valley Spring состоит в основном из гнейса , который состоит из кварца и микроклинового полевого шпата с небольшим количеством биотита и роговой обманки . Вероятно, этот гнейс состоит из сильно метаморфизованных осадочных, вулканических и интрузивных пород , которые включают потоки риолитовой лавы и туфы пепловых потоков ; магматические интрузии; и аркозы , переслаивающиеся с небольшим количеством известняка и сланца . Возраст этих метаморфических пород колеблется от 1,29 до 1,23 млрд лет. Домен Паксадл в основном состоит из сланцев, состоящих из роговой обманки , биотита , мусковита и актинолита ; мраморов и известково-силикатных пород; кварцитов ; и кварцево-полевошпатового гнейса. Эти породы, вероятно, изначально были морским известняком, сланцем и песчаником, переслаивающимися с основными и кислыми вулканическими породами и интрузивными силлами . Они датируются возрастом от 1,27 до 1,25 млрд лет. Гранитные силлы, которые прорывают эти породы, датируются возрастом от 1,255 до 1,250 млрд лет. Домен Коул-Крик состоит из 6,4-километровой (4,0 мили) массы серпентинита ( серпентинит Коул-Крик ), которая окружена метамагматическими кварцево- плагиоклазовыми породами.Гнейс Биг-Бранч-Гнейс. Гнейс датируется возрастом от 1,33 до 1,30 млрд лет и был метаморфизован около 1,29 млрд лет назад, раньше, чем любые другие метаморфические породы Льяно. Домен Коул-Крик также содержит диоритовые плутоны , габбро , амфиболит , мафический сланец, второстепенный тальк и более мелкие тела серпентинита, все из которых были метаморфизованы около 1,26 млрд лет назад. Домен Коул-Крик, по-видимому, представляет собой фрагменты островной дуги с частью океанической мантии , врезанной в нее. [2] [5] [6] [7]
После 1,2 млрд лет назад глобальный цикл столкновения континентов и последующее горное образование , во всем мире называемое орогенезом Гренвилля , а на местном уровне — орогенезом Льяно, тектонически сдвинули и переслаили эти слои. Они также были дополнительно изменены метаморфизмом в породы, которые сегодня выходят на поверхность в поднятии Льяно. Крупные гранитные плутоны, которые локально образуют большой процент обнажения в некоторых областях, и дайка лланита также внедрились в них. В течение 400-миллионного интервала между размещением лланита и началом среднекембрийского осадконакопления эрозия удалила несколько километров докембрийской породы. [2] [5] [6]
Внутри и вокруг поднятия Льяно находятся эрозионные остатки и опущенные вниз блоки осадочных слоев нижнего палеозоя. Внутри поднятия Льяно эти остатки и блоки сбросов часто образуют выступающие холмы. Нижнепалеозойские слои состоят из более чем 600 метров (2000 футов) кембрийских песчаников, известняков и доломитов группы Мур Холлоу и нижнеордовикских известняков и доломитов группы Элленбургер . [2] [5] Группа Мур Холлоу, которая состоит из песчаника Хикори, известняка Кэп Маунтин и песчаника Лайон Маунтин, и формация Уилбернс , которая состоит из песчаника, известняка, сланца и верхней смеси известняка и доломита. [2] [8] Группа Элленбергер представляет собой неполную последовательность нижнеордовикских слоев , которые делятся снизу вверх на формации Таньярд , Горман и Ханикат . Эти формации содержат известняки и доломиты, которые обычно неглауконитовые и скудно ископаемые . Эрозионная, додевонская палеоповерхность с хорошо развитым палеокарстом обрезает группу Элленбергер таким образом, что она утончается с толщины 570 метров (1870 футов) в юго-восточном углу региона Льяно до всего лишь 250 метров (820 футов) в северо-западном углу региона. [2] [9]
Группа Мур Холлоу регистрирует продвижение моря с юго-востока через эродированные докембрийские породы в период от среднего до позднего кембрия и последующее захоронение под прибрежными и прибрежными морскими отложениями . Кембрийское море распространилось на север через эродированную поверхность области докембрийских пород, которая имела локальный рельеф до 240 метров (790 футов). В результате осадки, состоящие из локально полученного остатка , часто обработанного ветром, накапливались в виде тонкого, прерывистого конгломерата гальки , залегающего над докембрийскими слоями в основании группы Мур Холлоу. После отложения самых верхних кембрийских известняков и доломитов, нижнеордовикская группа Элленбургер (состоящая из формаций Таньярд, Горман и Ханикат) накапливалась в пределах мелководных карбонатных платформ . В конце нижнего ордовика регион Центрального Техаса был наклонен на восток и подвергся субаэральной эрозии и карстификации . [8] [10] [11]
Возможные переработанные конодонты среднего ордовика (Chirognathus) были найдены в более молодых слоях, а карман верхнеордовикского известняка, известняк Бернам, сохранился в структуре обрушения в округе Бернет. Переработанные конодонты и известняк Бернам указывают на то, что регион поднятия Льяно, вероятно, был частично и ненадолго затоплен во время среднего и верхнего ордовика, а затем отложения, отложившиеся во время этих наводнений, были удалены более поздней эрозией. [12] [13]
В пределах поднятия Льяно ископаемые силурийские и девонские слои сохранились в виде заполнений растворов и структур обрушения, которые различаются по размеру от крупных структурных впадин до заполнений трещин шириной в несколько дюймов или меньше. Изолированные отложения ископаемого известняка Starcke, сохранившиеся в древних карстовых воронках, разработанных в группе Элленбергер, предоставляют определенные доказательства того, что регион Льяно был затоплен морскими водами по крайней мере один раз в силурийский период. Ископаемые девонские известняки различных типов, которые сохранились в пещерных заполнениях, провалах обрушения и других палеокарстовых образованиях, разработанных в группе Элленбергер, также демонстрируют, что регион Льяно также эпизодически затапливался морскими водами в девонский период. В периоды субаэрального воздействия эти отложения были в значительной степени вымыты из региона поднятия Льяно. Карманы и остатки девонских слоев, сохранившиеся в палеокарсте, включали формацию Bear Spring, известняк Pillar Bluff, формацию Stribling и, частично, формацию Houy. Брекчии, обнаруженные в основании основания карманов девонских слоев, вероятно, представляют собой смесь остатков, образовавшихся в результате субаэрального растворения на месте нижележащих известняков и доломитов, и остатков, размытых и переотложенных продвигающейся морской береговой линией. [12] [13] [14] [15]
Подобно девонским слоям, обнаруженным в поднятии Льяно, раннекаменноугольные ( миссисипские ) слои, самые молодые черные сланцы формации Хуи, криноидные известняки известняка Чаппел и черные сланцы формации Барнетт состоят максимум из нескольких метров слоев, сохранившихся в структурах обрушения и других палеокарстах. Как и в случае девонских и силурийских слоев, обнаруженных в поднятии Льяно, эти слои представляют собой краткие периоды затопления региона мелководными эпиконтинентальными морями и морской седиментации, чередующиеся с длительными периодами наземного воздействия, в течение которых эти морские отложения были почти полностью удалены эрозией. [13] [14] [15] [16] [17]
Позднекаменноугольные (нижнепенсильванские) пласты в значительной степени обнажены в трех несмежных областях. Во-первых, изолированное площадное обнажение сланцев Смитвик и подстилающих их известняков Марбл-Фолс происходит около Марбл-Фолс, штат Техас , на юго-западе округа Бернет. Во-вторых, на юго-западе округа Мейсон и северо-востоке округа Кимбл, позднекаменноугольные известняки Марбл-Фолс, залегающие над относительно тонкими раннекаменноугольными пластами, обнажены в пределах полудюжины изолированных блоков сбросов на юго-западной периферии региона Льяно. Наконец, позднекаменноугольные пласты обнажены в пределах треугольной области, которая разделена рекой Колорадо вдоль северо-западной, северной и северо-восточной периферии региона Льяно в округах Маккалок, Сан-Саба и Лампасас. В этой области хорошо обнажены известняк Марбл-Фолс, сланец Смитвик и нижняя группа Строун. Слои нижней группы Строун срезаны эрозионным несогласием, которое перекрыто гораздо более молодыми меловыми слоями. [2] [16] [17]
Последовательность каменноугольных слоев в пределах и рядом с поднятием Льяно регистрирует выраженное опускание и заполнение прилегающего бассейна Форт-Уорт западным выдвижением дельты и связанных с ней речных систем от поднятых гор Уошито на восток. Известняк Чаппелл и сланец Барнетт представляют собой эпизодические ранние каменноугольные затопления региона Льяно после его затопления и формирования карбонатной платформы, в пределах которой известняк Марбл-Фолс накапливался как латеральный эквивалент более глубоководного сланца Смитвик. По мере того, как бассейн Форт-Уорт углублялся и погружался в ответ на орогенез Уошито, сланец Смитвик откладывался на бывших участках осадконакопления Марбл-Фолс в регионе поднятия Льяно. В более глубокой части региона Льяно накапливались сланцы, заполняющие бассейн, и подводные конусные отложения , которые образуют нижнюю группу Строун. По мере заполнения бассейна в течение оставшейся части карбона и перми, в бассейне Форт-Уэрт накапливались флювиально-дельтовые отложения и связанные с ними мелководные морские континентальные шельфовые отложения верхней группы Строун, Каньон и Сиско. [16] [18] [19]
Единственные мезозойские породы, известные в регионе Льяно, относятся к меловой системе. На протяжении триасового и юрского периодов регион Льяно подвергался эрозии. Накопление триасовых, наземных красноцветных пластов группы Докхэм могло достичь западного края региона Льяно. Однако они были эродированы обратно в свое нынешнее положение, а нижележащие слои были эродированы в триасовом и юрском периодах в ответ на региональный наклон и поднятие. [20]
К тому времени, когда районы поднятия Льяно медленно покрылись меловыми осадочными отложениями, они были уменьшены эрозией до эрозионной поверхности с низким рельефом, называемой палеоравниной Уичито . [21] То немногое исследование, которое было проведено на палеоравнине Уичито, оценивает, что на этой поверхности существует до 33 метров (108 футов) рельефа, врезанного в нижележащие слои. В течение мелового периода эта поверхность была постепенно погребена накоплением речных и прибрежных отложений группы Тринити, а позднее формациями Уолнат, Команч-Пик и Эдвардс. [5] [21] [22]
Эрозия, которая произошла после ухода меловых морей, привела к топографической инверсии. В результате самые старые и структурно самые высокие породы, как правило, встречаются на самых низких топографических высотах. Там, где меловые породы окаймляют поднятие Льяно, часто встречается резкий топографический подъем или уступ . [23] [24]
Регион Llano Uplift также называют Центральным минеральным регионом Техаса из-за большого разнообразия минералов, обнаруженных в нем, и многочисленных рудных разведочных шурфов, вырытых в обнаженных докембрийских породах и слоях нижнего палеозоя. За десятилетия несколько небольших шахт дали иттрий и другие редкоземельные минералы, магнетит , полевой шпат , вермикулит , серпентин и топаз ювелирного качества . Вкратце, галенит как свинцовая руда добывался из известняка, несогласно залегающего на гранитных выступах, которые когда-то были холмами, прежде чем были затоплены из-за повышения относительного уровня моря в кембрии. Незначительные проявления золота , серебра , меди , олова , висмута , молибдена , вольфрама и урановых минералов были обнаружены и исследованы в разведочных шурфах. До своего закрытия в 1980 году, шахта Southwestern Graphite к северо-западу от Бернета, штат Техас , была единственным крупным производителем высокочистого графита в Северной Америке в течение нескольких десятилетий. В прошлом большие объемы талькового камня добывались из обнажений к югу от Льяно, штат Техас , и измельчались для использования в качестве носителя инсектицидов и инертного наполнителя в различных продуктах. Основные минеральные ресурсы, которые в настоящее время добываются в регионе Central Mineral, состоят из песка для гидроразрыва («песок гидроразрыва») , щебня и строительного камня. Гранит добывался почти из бесчисленных местностей, и активная добыча объемного камня продолжается и сегодня из купола грубого розового гранита Town Mountain около Марбл-Фоллс, штат Техас . [4] [25]
