Поднятие Ллано — это геологически древний низкий геологический купол диаметром около 90 миль (140 км), расположенный в основном в округах Ллано , Мейсон , Сан-Саба , Гиллеспи и Бланко , штат Техас. Он представляет собой островное обнажение докембрийских магматических и метаморфических пород , окруженное обнажениями палеозойских и меловых осадочных толщ . В самом широком месте 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 . Приглушенный топографический бассейн подстилается докембрийскими породами и окаймлен прерывистой каймой холмов с плоскими вершинами. Эти холмы представляют собой расчлененную окраину плато Эдвардс , состоящего из перекрывающих их меловых осадочных толщ. Внутри этого бассейна и вдоль его границ расположены разломные блоки и эрозионные остатки палеозойских толщ, которые образуют выступающие холмы. [1] [2] [3]
Подъем Льяно хорошо известен своими большими гранитными куполами , такими как Enchanted Rock . В этом районе есть несколько крупных каменных карьеров, таких как Гранитная гора , где добывают характерный розовый гранит. Кроме того, в этом районе находятся единственные известные месторождения лланита . [4]
В 1992 году Министерство здравоохранения Техаса определило этот район как один из четырех регионов с высоким потенциалом присутствия опасных уровней газа радона. [ нужна цитата ]
Поднятие Льяно можно считать поднятием по его расположению на геологической или структурной карте кровли докембрийских пород. Его можно квалифицировать как поднятие, поскольку он состоит из обширного выступа докембрийского фундамента , который обнажен в силу того, что его поверхность лежит значительно выше по высоте поверхности окружающего докембрийского фундамента . Однако поднятие Ллано, возможно, никогда не поднималось как отдельное образование и ни разу как высота подвала. Скорее, он образовался в результате оседания окружающих его областей, а лежащие в его основе докембрийские породы были подняты в результате образования и взаимодействия множества геологических структур несколько раз в течение каменноугольного и мелового периодов. [5]
Докембрийские породы непосредственно подстилают поверхность центральной и топографически самой нижней части поднятия Льяно в пределах низкорельефной котловины , дренируемой рекой Льяно и на восток до долины реки Колорадо . Эти породы состоят из около 900 000 км 2 (350 000 квадратных миль) среднепротерозойского кристаллического фундамента , обнаженного в эрозионном окне , размытом через вышележащие фанерозойские осадочные толщи . Докембрийский фундамент прорезан многочисленными сбросами и наклонно-сдвиговыми разломами, образовавшимися в результате складчатости Уачита , которые сопоставляют палеозойские толщи 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 назад. Эти метаморфические породы были внедрены 1,13–1,07 млрд лет назад, от синтектонических до посттектонических гранитов . [2] [5] [6] Эти породы можно разделить на три блока пластов, ограниченных разломами , называемых доменами . Их называют доменами Valley Spring , Packsaddle и Coal Creek . Каждый из этих доменов содержит различные типы и возраст горных пород и был либо извержен , либо внедрен, либо отложен в трех отдельных областях, а затем тектонически совмещен во время Гренвильской складчатости . Родниковая область Долины состоит в основном из гнейсов , состоящих 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 , включающих риолитовые лавовые потоки и пепловые туфы ; магматические интрузии; и аркозы с прослоями мелких известняков и сланцев . Возраст этих метаморфических пород колеблется в пределах от 1,29 до 1,23 млрд лет. Область Пакседл состоит в основном из сланцев , сложенных роговой обманкой , биотитом , мусковитом и актинолитом ; мрамор и известково-силикатные породы; кварциты ; и кварто-полевошпатовый гнейс. Эти породы, вероятно, изначально представляли собой морской известняк, сланец и песчаник с прослоями основных и кислых вулканических пород и интрузивных силлов . Они датируются периодом от 1,27 до 1,25 млрд лет назад. Гранитные силлы, которые прорывают эти породы, датируются периодом от 1,255 до 1,250 млрд лет назад. Домен Коул-Крик состоит из массы серпентинита ( серпентинит Коул-Крик ) длиной 6,4 км (4,0 мили), окруженной метамагматическим кварц- плагиоклазомгнейс Большой Ветви Гнейс. Возраст гнейса был датирован 1,33–1,30 млрд лет назад, и он метаморфизировался примерно 1,29 млрд лет назад, раньше, чем любые другие метаморфические породы Ллано. Домен Коул-Крик также содержит диоритовые плутоны , габбро , амфиболиты , основные сланцы, второстепенный тальк и более мелкие серпентинитовые тела, все из которых были метаморфизованы около 1,26 млрд лет назад. Домен Коул-Крик, по-видимому, представляет собой фрагменты островной дуги с кусочком океанической мантии. виноват в этом. [2] [5] [6] [7]
После 1,2 млрд лет назад глобальный цикл континентального столкновения и возникшее в результате горное образование , глобально называемое Гренвильской орогенией , а локально — Ллано-орогенией, тектонически столкнуло и чередовало эти пласты. Они также были преобразованы в результате метаморфизма в породы, которые сегодня обнажаются на поднятии Льяно. В них также прорываются крупные гранитные плутоны, которые на некоторых участках составляют значительную часть обнажений, а также лланитовая дайка. В течение 400 - миллионного интервала между внедрением лланита и началом среднекембрийского осадконакопления эрозия удалила несколько километров докембрийских пород. [2] [5] [6]
Внутри и вокруг поднятия Льяно находятся эрозионные остатки и разрушенные блоки осадочных толщ нижнего палеозоя. В пределах поднятия Льяно эти остатки и блоки разломов часто образуют выступающие холмы. Слои нижнего палеозоя состоят из более чем 600 метров (2000 футов) кембрийских песчаников, известняков и доломитов группы Мур-Холлоу , а также нижнеордовикских известняков и доломитов группы Элленбургер . [2] [5] Группа Мур-Холлоу, состоящая из песчаника Гикори, известняка Кэп-Маунтин и песчаника Лайон-Маунтин, а также формации Уилбернс , которая состоит из песчаника, известняка, сланца и верхней смеси известняка и доломита. [2] [8] Группа Элленбургер представляет собой неполную последовательность слоев нижнего ордовика , которые разделены от основания вверх на формации Таньярд , Горман и Ханикут . Эти образования содержат известняки и доломиты, которые обычно неглауконитовые и умеренно ископаемые . Эрозионная додевонская палеоповерхность с хорошо развитым палеокарстом обрезает группу Элленбергера так, что ее толщина утончается с 570 метров (1870 футов) в юго-восточном углу региона Льяно до всего 250 метров (820 футов) в северо-западной части региона. уголок области. [2] [9]
Группа впадин Мура фиксирует 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 по эродированной поверхности участка докембрийских пород, местный рельеф которого достигал 240 метров (790 футов). В результате отложения, состоящие из остатков местного происхождения , часто истертых ветром, накапливались в виде тонкого прерывистого конгломерата булыжника , перекрывающего докембрийские пласты у подножия группы Мур-Холлоу. После отложения верхних кембрийских известняков и доломитов нижнеордовикская группа Элленбургер (состоящая из формаций Таньярд, Горман и Ханикут) накапливалась на мелководных карбонатных платформах . 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 обнаружены в более молодых слоях, а карман известняка верхнего ордовика, известняка Бёрнэм, сохранился в обрушившейся структуре в округе Бернет. Переработанные конодонты и известняк Бёрнам указывают на то, что район поднятия Льяно, вероятно, был частично и ненадолго погружен под воду в течение среднего и верхнего ордовика только для того, чтобы отложения, отложившиеся во время этих наводнений, были удалены последующей эрозией. [12] [13]
В пределах поднятия Льяно окаменелости силурийских и девонских отложений сохранились в виде заполнений растворов и структур обрушения, размер которых варьируется от крупных структурных провалов до заполнений трещин шириной несколько дюймов или меньше. Изолированные отложения ископаемого известняка Старке, сохранившиеся в древних воронках, образовавшихся в группе Элленбергера, являются убедительным свидетельством того, что регион Льяно был затоплен морскими водами по крайней мере один раз в силурийский период . Ископаемые девонские известняки различных типов, сохранившиеся в пещерных заполнениях, обваловых впадинах и других палеокарстовых образованиях, развивающиеся в группе Элленбергер, также демонстрируют, что регион Льяно также эпизодически затоплялся морскими водами в девонский период. В периоды субаэрального воздействия эти отложения в значительной степени были вынесены из района поднятия Льяно. Карманы и остатки девонских толщ, сохранившиеся в палеокарсте, включали формацию Беар-Спринг, известняк Пиллар-Блафф, формацию Стриблинг и, частично, формацию Уи. Брекчии, обнаруженные в основании карманов девонских отложений, вероятно, представляют собой смесь остатков , образовавшихся в результате субаэрального растворения in situ нижележащих известняков и доломитов, и остатков, размытых и переотложенных продвигающейся морской береговой линией. [12] [13] [14] [15]
Как и пласты девона, обнаруженные в поднятии Ллано, пласты раннего карбона ( Миссисипи ), самый молодой черный сланец формации Уи, криноидальный известняк известняка Чаппель и формация черного сланца Барнетт состоят не более чем из нескольких метров пластов, сохранившихся в пределах обрушения. структуры и другие палеокарсты. Как и в случае с девонскими и силурийскими пластами, обнаруженными в пределах поднятия Льяно, эти пласты представляют собой короткие периоды затопления региона мелководными эпиконтинентальными морями и морским осадконакоплением, чередующиеся с длительными периодами наземного воздействия, в течение которых эти морские отложения были почти полностью удалены в результате эрозии. . [13] [14] [15] [16] [17]
Отложения позднего карбона (нижний пенсильванский период) в значительной степени обнажены на трех несмежных участках. Во-первых, изолированное обнажение сланца Смитвик и подстилающего его известняка Марбл-Фолс встречается недалеко от Марбл-Фолс, штат Техас , в юго-западной части округа Бернет. Во-вторых, на юго-западе округа Мейсон и на северо-востоке округа Кимбл известняк Мраморного водопада позднего карбона, перекрывающий относительно тонкие пласты раннего каменноугольного периода, обнажен в полудюжине изолированных блоков разломов на юго-западной периферии региона Льяно. Наконец, поздний карбон обнажается в пределах региона треугольной формы, который разделен пополам рекой Колорадо вдоль северо-западной, северной и северо-восточной периферии региона Льяно в округах Маккалок, Сан-Саба и Лампасас. В этом районе хорошо обнажены известняки Мраморного водопада, сланцы Смитвик и нижняя группа Строун. Пласты нижней группы Строун усечены эрозионным несогласием, которое перекрыто гораздо более молодыми меловыми толщами. [2] [16] [17]
Последовательность каменноугольных пластов внутри и рядом с поднятием Льяно фиксирует выраженное опускание и заполнение прилегающего бассейна Форт-Уэрт за счет продвижения на запад дельты и связанных с ней речных систем от поднятых гор Уачита на восток. Известняк Чаппелл и сланец Барнетт представляют собой эпизодические затопления региона Льяно в начале каменноугольного периода после его затопления и образования карбонатной платформы, внутри которой известняк Мраморного водопада накапливался как боковой эквивалент более глубоководных сланцев Смитвик. По мере того, как бассейн Форт-Уэрт углублялся и опускался в ответ на складчатость Уачита, сланцы Смитвик отложились на бывших участках седиментации Мраморного водопада в районе поднятия Льяно. В более глубокой части региона Льяно накопились бассейновые сланцевые и подводные конусные отложения , образующие нижнюю группу Строун. По мере заполнения бассейна в течение оставшейся части каменноугольного периода и перми в бассейне Форт-Уэрта накапливались речные дельтовые отложения и связанные с ними мелководные морские отложения континентального шельфа верхней части групп Строун, Каньон и Циско. [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 красных отложений группы Докхэм, возможно, достигло западной окраины региона Льяно. Однако они были размыты обратно в свое нынешнее положение, а нижележащие слои подверглись эрозии в триасе и юре в результате регионального наклона и поднятия. [20]
К тому времени, когда регионы поднятия Ллано были медленно покрыты меловыми осадочными отложениями, они превратились в результате эрозии в низкорельефную эрозионную поверхность, названную палеоплиной Уичито . [21] По оценкам тех немногих исследований, которые были проведены на палеоплине Уичито, на этой поверхности существует до 33 метров (108 футов) рельефа, врезанного в нижележащие слои. В течение мелового периода эта поверхность постепенно была погребена в результате накопления речных и прибрежных отложений группы Тринити, а затем формаций Уолнат, Пик Команч и Эдвардс. [5] [21] [22]
Эрозия, произошедшая после ухода меловых морей, привела к топографической инверсии. В результате самые старые и структурно самые высокие породы, как правило, встречаются на самых низких топографических отметках. Там, где меловые породы окаймляют поднятие Льяно, обычно наблюдается резкий топографический подъем или откос . [23] [24]
Регион поднятия Ллано также называют Центральным минеральным регионом Техаса из-за большого разнообразия полезных ископаемых , обнаруженных в нем, и многочисленных рудоразведочных ям, вырытых в обнаженных докембрийских породах и слоях нижнего палеозоя. На протяжении десятилетий несколько небольших рудников добывали иттрий и другие редкоземельные минералы, магнетит , полевой шпат , вермикулит , серпентин и топаз ювелирного качества . Коротко говоря, галенит в качестве свинцовой руды добывался из известняка, залегавшего в несогласии на гранитных выступах, которые когда-то были холмами, а затем были затоплены из-за повышения относительного уровня моря в кембрии. В поисковых карьерах обнаружены и разведаны незначительные проявления минералов золота , серебра , меди , олова , висмута , молибдена , вольфрама и урана . До своего закрытия в 1980 году Юго-западный графитовый рудник к северо-западу от Бернета, штат Техас , в течение нескольких десятилетий был единственным крупным производителем графита высокой чистоты в Северной Америке. В прошлом большое количество мыльного камня было извлечено из обнажений к югу от Ллано, штат Техас , и измельчено для использования в качестве носителя инсектицидов и инертного наполнителя в различных продуктах. Основные минеральные ресурсы, добываемые в настоящее время в Центральном минеральном регионе, состоят из песка для гидроразрыва («песок для гидроразрыва») , щебня и строительного камня. Гранит добывался почти в бесчисленных местах, и активное производство размерного камня продолжается и сегодня из купола грубого розового гранита Town Mountain недалеко от Марбл-Фолс, штат Техас . [4] [25]