stringtranslate.com

Францисканский комплекс

Францисканский комплекс или Францисканская ассамбляж — геологический термин для позднемезозойского террейна гетерогенных пород, встречающихся по всему Калифорнийскому прибрежному хребту , и в частности на полуострове Сан-Франциско . Он был назван геологом Эндрю Лоусоном , который также дал название разлому Сан-Андреас , определяющему западную границу ассамбляжа. [1]

В комплексе Францискан преобладают граувакковые песчаники , сланцы и конгломераты , которые испытали низкосортный метаморфизм . Другие важные литологии включают кремень , базальт , известняк , серпентинит и метабазиты высокого давления и низкой температуры ( голубые сланцы и эклогиты ) и метаизвестняки. Ископаемые, такие как радиолярии , обнаружены в кремнистых пластах комплекса Францискан. Эти ископаемые использовались для установления возрастных ограничений на различных террейнах , составляющих Францискан. Возможности добычи в пределах Францисканского ограничены залежами киновари и известняка.

Выходы пород этой формации имеют очень большой диапазон, простирающийся от округа Дуглас, штат Орегон, до округа Санта-Барбара, штат Калифорния . [2] Францисканские формации могут быть на юге вплоть до острова Санта-Каталина . Формация дала свое название термину, описывающему высоконапорные региональные метаморфические фации , серии францисканских фаций . [3]

Геологическая история

Карта, модифицированная из работы Ирвина (1990) [4], показывает распределение последовательности Великой долины и Францисканского комплекса (синим цветом).
Диаграмма (модифицированная из рис. 3.11 в Irwin, 1990), показывающая обстановку осадконакопления францисканского комплекса и современной последовательности Грейт-Валли , [5]

Францисканский комплекс представляет собой совокупность метаморфизованных и деформированных пород, связанных с восточной зоной субдукции на западном побережье Северной Америки. [6] Хотя большая часть Францисканского комплекса имеет возраст от ранней/поздней юры до мела (150-66 млн лет), [7] некоторые Францисканские породы имеют возраст от ранней юры (180-190 млн лет) и молодой до миоцена (15 млн лет). [8] Различное распределение возраста отражает временные и пространственные изменения механизмов, которые действовали в зоне субдукции. [9] Считается, что Францисканские породы образовались до образования разлома Сан-Андреас , когда вдоль континентальной окраины Калифорнии существовал древний глубоководный желоб . Этот желоб, остатки которого все еще активны в зоне субдукции Каскадия и Кокос , возник в результате субдукции океанической коры тектонической плиты Фараллон под континентальную кору Североамериканской плиты . По мере того, как океаническая кора опускалась под континент, базальт и осадки океанического дна были субдуцированы и затем тектонически подпластованы к верхней плите. [10] Это привело к широко распространенной деформации с образованием сбросовых разломов и складчатости , а также вызвало региональный метаморфизм с высоким давлением и низкой температурой. [10] В миоцене центр спрединга Фараллон-Пасифик достиг Францисканского желоба, а относительное движение между Тихим океаном и Северной Америкой вызвало начало разлома Сан-Андреас. Трансформное движение вдоль разлома Сан-Андреас скрыло и сместило структуры, связанные с субдукцией, что привело к наложению двух поколений структур. [11]

Описание

Смешение сланцевой матрицы с обломками песчаника и зеленого камня на пляже Маршаллс-Бич, Сан-Франциско

Единицы Францисканского комплекса выровнены параллельно активной границе между Североамериканской и Тихоокеанской плитами . [12] Францисканский комплекс находится в контакте с Великой долиной секвенцией , которая была отложена на Береговом хребте Офиолит , вдоль его восточной стороны. [13] [14] Типовая область Францисканских пород в Сан-Франциско состоит из метаграувакк , серых аргиллитов и сланцев , тонкослоистых ленточных кремней с обилием радиолярий , измененных подводных подушечных базальтов ( зеленокаменных ) и голубых сланцев . [15] В целом Францисканский комплекс можно разделить на две группы пород. Когерентные террейны внутренне последовательны по степени метаморфизма и включают складчатые и нарушенные сбросами обломочные осадки, кремни и базальты, варьирующиеся от субметаморфических до пренит-пумпеллиитовых или низкотемпературных голубых сланцев ( содержащих жадеит ) степеней метаморфизма. Меланжевые террейны намного меньше, находятся между или внутри более крупных когерентных террейнов и иногда содержат большие блоки метабазитовых пород более высокой степени метаморфизма ( амфиболит , эклогит и гранат -голубой сланец). [10] Меланжевые зоны во Францисканском поясе обычно имеют блок в матрице с метаморфическими блоками более высокой степени (голубой сланец, амфиболит, зеленый сланец , эклогит), встроенными в матрицу меланжа. [16] Матричный материал меланжей - аргиллит или серпентинит. Геологи утверждают, что они имеют либо тектоническое, либо олистоштормовое происхождение. [17] В северных Береговых хребтах Францисканский пояс был разделен на Восточный, Центральный и Прибрежный пояс на основе метаморфического возраста и степени, при этом породы становятся моложе, а степень метаморфизма уменьшается к западу. [18] [19] [10] Францисканский меняется по простиранию, потому что отдельные аккреционные элементы (пакеты осадочных пород траншеи, подводные горы и т. д.) не простирались по всей длине траншеи. Различные глубины подстилающей плиты , распределение постметаморфических разломов и уровень эрозии создали современное поверхностное распределение метаморфизма с высоким P/T. [9] [10]

Галерея

Ископаемые

Францисканские отложения содержат редкую, но разнообразную совокупность окаменелостей . Наиболее распространенными окаменелостями являются микроископаемые , особенно в кремнях, которые содержат одноклеточные организмы, называемые радиоляриями , которые имеют экзоскелеты из кремния . В некоторых сланцах также есть микроископаемые планктонных фораминифер , которые имеют экзоскелеты из карбоната . Эти микроископаемые, в общем и целом, указывают на отложение в условиях открытой воды, где существуют глубоководные условия. [20] Ископаемые останки позвоночных во Францисканских отложениях встречаются крайне редко, но включают трех мезозойских морских рептилий, которые показаны в таблице ниже. [21] Опять же, они указывают на условия открытой воды, а значит, и глубоководные. Хотя и редко, было найдено несколько мелководных окаменелостей, включая вымерших устриц ( Inoceramus ) и моллюсков ( Buchia ). [20] Микроископаемые в известняке Калера, входящем в состав францисканского пласта, обнаруженные в цементных карьерах Перманенте и Пасифика, также указывают на мелководную морскую обстановку с отложением на вершине подводной горы в тропической части Тихого океана и последующим переносом и аккрецией Тихоокеанской плитой на континентальную окраину Калифорнии. [22] Таким образом, хотя большая часть францисканского пласта, по-видимому, отложилась в глубоководной обстановке, это сложный и разнообразный комплекс пород, и мелководные обстановки, хотя и не были нормой, также существовали.

Экономическое значение

Хотя в Франсискане не было обнаружено значительных залежей нефти или газа, на протяжении многих лет использовались другие возможности. В 19 веке, когда добыча золота была одной из основных отраслей промышленности в Калифорнии, киноварь, связанная с серпентином в Франсискане и Грейт-Вэлли-Групп, добывалась для получения ртути (ртути), необходимой для обработки золотой руды и золотоносных гравийных пород. Некоторые из наиболее важных рудников были в Нью-Идрии и Нью-Алмадене , рудник Сульфур-Бэнк в Клирлейк-Окс и рудник Ноксвилл (ср. рудник Маклафлин ) и другие в Ноксвилле. Францискан также содержит большие залежи известняка, достаточно чистого для производства цемента , а карьер Перманенте около Купертино, Калифорния, представляет собой гигантский открытый карьер в залежи францисканского известняка, который поставлял большую часть цемента для строительства плотины Шаста через реку Сакраменто . [24] Карьер Рокавей в Пасифике — еще один пример крупного известнякового карьера во Францисканском регионе.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Бейли, Ирвин и Джонс (1964), Францисканские и родственные им породы и их значение в геологии западной Калифорнии. Калифорнийское отделение горнодобывающей промышленности и геологии, т. 183, стр. 15-17.
  2. ^ Упрощенная геологическая карта Орегонского побережья
  3. ^ Университет Тулейна - Региональный метаморфизм
  4. ^ Ирвин, Уильям П. (1990). Уоллес, Роберт Э. (ред.). «Геология и развитие тектонических плит». Система разломов Сан-Андреас, профессиональная статья Геологической службы Калифорнии и США . 1515 : 61–82.
  5. ^ Ирвин, Уильям П. (1990). Уоллес, Роберт Э. (ред.). «Геология и развитие тектонических плит». Система разломов Сан-Андреас, Калифорния. Профессиональная статья Геологической службы США . 1515 : 74.
  6. ^ ГАМИЛЬТОН, УОРРЕН (1969). «Мезозойская Калифорния и нижний поток Тихоокеанской мантии». Бюллетень Геологического общества Америки . 80 (12): 2409. Bibcode : 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), стр. 595-605.
  9. ^ ab Mulcahy, Sean R.; Starnes, Jesslyn K.; Day, Howard W.; Coble, Matthew A.; Vervoort, Jeffrey D. (май 2018 г.). «Раннее начало францисканской субдукции». Тектоника . 37 (5): 1194–1209. Bibcode : 2018Tecto..37.1194M. doi : 10.1029/2017tc004753 . ISSN  0278-7407.
  10. ^ abcde Вакабаяши, Джон (1992-01-01). «Покровы, тектоника косой конвергенции плит и метаморфическая эволюция, связанная со 140 миллионами лет непрерывной субдукции, Францисканский комплекс, Калифорния». Журнал геологии . 100 (1): 19–40. Bibcode : 1992JG....100...19W. doi : 10.1086/629569. ISSN  0022-1376. S2CID  140552742.
  11. ^ Вентворт и др. (1984), стр. 163-173; Ирвин (1990), стр. 61-82.
  12. ^ Вассманн, Сара; Штокхерт, Бернхард (28.09.2012). «Механизмы деформации матрицы в тектонических меланжах HP-LT — Микроструктурная запись жадеитового голубого сланца из Францисканского комплекса, Калифорния». Тектонофизика . Хаос и геодинамика: меланжи, процессы формирования меланжа и их значение в геологической летописи. 568–569: 135–153. Bibcode : 2012Tectp.568..135W. doi : 10.1016/j.tecto.2012.01.009. ISSN  0040-1951.
  13. ^ Эрнст, WG (1970). «Тектонический контакт между Францисканским меланжем и последовательностью Грейт-Валли — коровое выражение позднемезозойской зоны Бениоффа». Журнал геофизических исследований . 75 (5): 886–901. Bibcode : 1970JGR....75..886E. doi : 10.1029/JB075i005p00886. ISSN  2156-2202.
  14. ^ Тернер, Фрэнсис Дж. (1981). Метаморфическая петрология: минералогические, полевые и тектонические аспекты (2-е изд.). Вашингтон: Hemisphere Pub. Corp. ISBN 0-07-065501-4. OCLC  5894059.
  15. ^ Wahrhaftig, Clyde (1984). Трамвай к субдукции и другим тектоническим плитам на общественном транспорте в Сан-Франциско . Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз. doi : 10.1029/sp022. ISBN 0-87590-234-0.
  16. ^ Сюй, К. Джингхва (1968-08-01). «Принципы меланжей и их влияние на парадокс Франциска-Ноксвилла». Бюллетень GSA . 79 (8): 1063–1074. doi :10.1130/0016-7606(1968)79[1063:POMATB]2.0.CO;2. ISSN  0016-7606.
  17. ^ Вакабаяси, Джон (август 2011 г.), «Меланжи Францисканского комплекса, Калифорния: Разнообразные структурные настройки, свидетельства осадочного смешивания и их связь с процессами субдукции», Меланжи: процессы формирования и общественное значение , Специальные статьи Геологического общества Америки, т. 480, Геологическое общество Америки, стр. 117–141, doi : 10.1130/2011.2480(05), ISBN 978-0-8137-2480-5
  18. ^ Джеймс О. Беркланд (2), Лорен А. Рэй (1972 ) . «Что такое францисканский?». Бюллетень AAPG . 56. doi :10.1306/819a421a-16c5-11d7-8645000102c1865d. ISSN  0149-1423.{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  19. ^ Блейк, М. К.; Хауэлл, Д. Г.; Джонс, Дэвид Лоуренс (1982). «Предварительная тектоностратиграфическая карта террейнов Калифорнии». Отчет в открытом файле . doi : 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), стр. 223-225.
  22. ^ Тардуно и др. (1985), с. 345-347.
  23. ^ abc Hilton (2003), «Приложение: Обзор ископаемых мезозойских 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) . Получено 14 июня 2013 г.См. также следующую анонимную статью в Интернете «Наследие Генри Кайзера, вплетенное в богатый калифорнийский гобелен». Kasier Permanente . 26 ноября 2009 г. Получено 14 июня 2013 г.

Ссылки

Внешние ссылки