Таконическая орогенезия была периодом горообразования, который закончился 440 миллионов лет назад (млн лет назад) и затронул большую часть современной Новой Англии . Великая горная цепь образовалась от восточной Канады вниз через то, что сейчас является Пьемонтом на восточном побережье Соединенных Штатов . По мере того, как горная цепь разрушалась в силурийском и девонском периодах, осадочные породы распространялись по территории современных Аппалачей и средней части континентальной части Северной Америки. [1]
Начиная с кембрийского периода, около 550 млн лет назад, океан Япетус начал закрываться. Вес накапливающихся осадков, в дополнение к силам сжатия в земной коре, заставил восточный край североамериканского континента постепенно сгибаться вниз. [2] Таким образом, мелководное карбонатное осаждение , которое сохранялось на краю континентального шельфа в течение позднего кембрия и раннего ордовика , уступило место мелкозернистому обломочному осаждению и более глубоководным условиям в течение среднего ордовика. В этот период конвергентная граница плит развивалась вдоль восточного края небольшой островной цепи. Материал земной коры под океаном Япетус погружался в мантию вдоль зоны субдукции с ориентацией погружения на восток. [2] Обезвоживание нисходящей плиты привело к гидратации перидотитов в вышележащем мантийном клине , что понизило их температуру плавления. Это привело к частичному плавлению перидотитов внутри мантийного клина, в результате чего образовалась магма, которая вернулась на поверхность и образовала прибрежную островную дугу Таконик (или Бронсон-Хилл) .
К позднему ордовику эта островная дуга столкнулась с североамериканским континентом. Осадочные и магматические породы между массивами суши были сильно смяты и разломлены и подверглись различной степени метаморфизма . Это был последний эпизод таконического орогенеза. [1] Линия Камерона — это зона сутуры , которая является современным свидетельством столкновения островной дуги и континента. [3] Линия Камерона извивается на юг от Новой Англии в западный Коннектикут и проходит через южный Нью-Йорк через Бронкс , следуя общему направлению Ист-Ривер . Она простирается под осадочным чехлом на Статен-Айленде и на юг под прибрежной равниной Нью-Джерси . В целом, породы фундамента к западу от линии Камерона считаются автохтонными , что означает, что они не были значительно перемещены тектоническими процессами . Породы к западу от линии Камерона включают метаморфизованный осадочный материал , изначально включавший древние отложения континентального склона, подъема и шельфа. Породы к востоку от линии Камерона являются аллохтонными , что означает, что они были сдвинуты на запад поверх автохтонных пород фундамента на многие десятки или даже сотни километров. Эти породы изначально отложились в виде осадков в глубоководном бассейне. Линия Камерона представляет собой след зоны субдукции, которая прекратилась, когда островная дуга Таконик столкнулась с восточной окраиной Северной Америки и стала аккрецироваться на нее. Многие из пород к востоку от линии Камерона когда-то были частью дна океана Япетус. [2]
Когда таконическая орогенезис прекратился в конце ордовика (около 440 млн лет назад), субдукция завершилась, достигнув кульминации в аккреции Япетского террейна на восточной окраине континента. Это привело к образованию большого горного хребта по всей Новой Англии и восточной Канаде, и, возможно, в меньшей степени, на юге вдоль региона, который сейчас является Пьемонтом восточной части Северной Америки. Расширенная континентальная окраина постепенно стабилизировалась. Эрозия продолжала смывать осадки с возвышенностей. Внутренние моря, покрывающие средний континент, постепенно расширялись на восток в район залива Нью-Йорк и стали местом мелководного отложения обломочных и карбонатных пород. Этот тектонически спокойный период продолжался до конца девона (около 360 млн лет назад), когда начался следующий период горообразования, акадийская орогенезис . [1]
В южных Аппалачах Алабамы, Джорджии и Северной Каролины орогенез Таконик не был связан со столкновением островной дуги с древней Северной Америкой ( Лаурентией ). Геологи, работающие в этих областях, долго ломали голову над «отсутствующим» дуговым террейном, типичным для пород таконического возраста в Новой Англии и Канаде. [4] Вместо этого, окраина Япета этой части Лаврентии, по-видимому, столкнулась с задуговым бассейном во время ордовика, что предполагает, что океаническая кора Япета была субдуцирована под Лаврентию — в отличие от сегментов окраины Новой Англии и Канады, где Лаврентия находилась на субдуцирующей плите. [5] [6]
В отличие от ордовикской геологической истории Новой Англии, породы в Алабаме, Джорджии, Теннесси и Северной Каролине, включая породы золотого пояса Далонега [7] (Джорджия и Северная Каролина), пояса Талладега [8] [9] (Алабама и Джорджия) и восточного Голубого хребта (Джорджия, Теннесси и Северная Каролина), не являются типичными для вулканической дуги в самом строгом смысле. [10] Вместо этого эти породы имеют геохимические и другие характеристики, типичные для задуговых бассейнов, которые формируются позади вулканической дуги на перекрывающей плите. [5] [6] Наличие этих пород задугового бассейна раннего-среднего ордовика (возраст 480–460 миллионов лет) в прямом или разломном контакте с породами Лаврентийского шельфа и склона-подъема в южных Аппалачах предполагает, что они были сформированы на окраине Лаврентии, за краем разрыва континентального шельфа-склона. [9]
В южных Аппалачах ордовикская лаврентийская окраина, вероятно, напоминала ту, что наблюдается в современном Японском море , с континентальным материком, отделенным от вулканической дуги узким, «окраинным» морским проливом. Другие линии доказательств, поддерживающих задуговую тектоническую модель в стиле Японского моря для таконической орогенеза в южных Аппалачах, включают смешивание ордовикских и гренвильских (возрастом около 1 миллиарда лет) обломочных цирконов в метаморфизованных осадочных последовательностях и переслаивание метаморфизованных ордовикских вулканических пород с осадочными породами, полученными из лаврентийской окраины. [5] [6]
Было высказано предположение, что одновозрастная фаматинская орогенезис в западной Гондване ( Южная Америка ) является «южным» продолжением таконской орогенезисис. [примечание 1] Это было объяснено добавлением того, что Лаврентия могла столкнуться с западной Гондваной в ранние палеозойские времена во время закрытия океана Япетус. [11] Согласно этой точке зрения, террейн Куйании был бы аллохтонным блоком лаврентийского происхождения, который остался в Гондване. Но такие взгляды оспариваются, поскольку альтернативно предполагается, что Куйания дрейфовала через океан Япетус как микроконтинент, начавшись в Лаврентии и затем присоединившись к Гондване. Третья модель утверждает, что Куйания является параавтохтонной и достигла своего нынешнего места посредством сдвиговых разломов, начавшихся не с Лаврентии, а с Гондваны. [12]
По мере того, как таконическая орогенезис затихал в раннем силуре , поднятия и складки в районе долины Гудзона были скошены эрозией. На этой поверхности начали накапливаться отложения, полученные из оставшихся поднятий в районе Новой Англии. Доказательством этого является силурийский конгломерат Шаванганк , массивная, образующая хребты кварцевая песчаниковая и конгломератовая формация, которая несогласно залегает на поверхности более старых пологих или крутопадающих досилурийских слоев по всему региону. Этот хребет конгломерата Шаванганк простирается на юг от долины Гудзона вдоль восточного фронта Катскиллс . Он образует впечатляющий хребет гор Шаванганк к западу от Нью-Палца . На юге и западе он становится выдающейся единицей, образующей хребты, которая обнажается вдоль гребня горы Киттатинни в Нью-Джерси. [2]
В силурийское время отложение грубых аллювиальных осадков сменилось мелководными морскими мелкозернистыми илами и, в конечном итоге, накоплением карбонатных осадков с чистой водой и рифами, образованными из накопления известковых водорослей и скелетных остатков кораллов , строматопорид , брахиопод и другой древней морской фауны. Эпизодический эвстатический подъем и падение уровня моря привели к изменению или смещению условий осадконакопления вбок. В результате сохранившиеся фаунистические останки, а также характер и состав осадочных слоев, отложенных в любом конкретном месте, менялись со временем. Текстурные или композиционные вариации слоев, а также изменение сохранившейся ископаемой фауны используются для определения многочисленных осадочных образований силурийского и девонского периодов, сохранившихся по всему региону. [2]
В статье использованы материалы, находящиеся в общественном достоянии, из провинции Валли и Ридж. Геологическая служба США . В статье использованы материалы, находящиеся в открытом доступе, из провинции Хайлендс. Геологическая служба США .