Antrogen orogeni - Antler orogeny

Slikkelinjefeiloverflate fra Roberts Mountain Thrust Fault (Nevada) fra Antler Orogeny

Den Antler fjellkjededannelsen var en tektonisk hendelse som begynte tidlig sen devon med utbredt effekter fortsetter inn i Mississippian og tidlig Pennsylvanian . Det meste av beviset for denne hendelsen er i Nevada, men grensene for rekkevidde er ukjente. Et stort volum av konglomeratiske forekomster av hovedsakelig Mississippian-tid i Nevada og tilstøtende områder vitner om eksistensen av en viktig tektonisk begivenhet, og innebærer nærliggende områder med løfting og erosjon, men arten og årsaken til den hendelsen er usikker og omstridt. Selv om det er kjent som en orogeny (mountain building event), har noen av de klassiske egenskapene til orogeny som ofte definert, slik som metamorfisme , og granittiske påtrengende stoffer ikke vært knyttet til den. Til tross for dette blir arrangementet universelt betegnet som en orogeni, og denne praksisen fortsetter her. Denne artikkelen skisserer hva som er kjent og ukjent om Antler-orogenien og beskriver tre aktuelle teorier om dens natur og opprinnelse.

To ansikter av nedre paleozoiske bergarter

Det er to hovedfasier av lavere paleozoiske bergarter i Nevada. I den østlige delen av staten, en nordtrendende fossilrik karbonathylle fra ordovicisk til devonisk tid, kalt karbonat eller østlig samling, gir vei vestover til en samtidig utvidelse av kiselholdige sedimentære avsetninger og mindre mafiske vulkanske bergarter som kalles kisel eller vestlig forsamling. Crafford tildelte disse to facies henholdsvis til hylldomene og bassengdomenet. Den mørke fargen på den vestlige forsamlingen, mangelen på karbonatbergarter og et nesten fravær av shelly fossiler, tolkes generelt for å indikere et relativt dypt vannavsetningsmiljø. Den vestlige forsamlingen skiller seg også fra den østlige forsamlingen i komponentene av kirsebær , basaltlegemer , barittavleiringer og sulfidavsetninger. Naturen til de to forsamlingene og deres forhold til hverandre er avgjørende for en forståelse av Antler-orogenien. Den vestlige faciesamlingen antas generelt å være fordrevet fra vest og utgjøre den øvre platen til en omfattende skyvefeil - Roberts-fjellkraften . Det antas at den østlige faciesamlingen strekker seg vestover under skyveplaten. Grunnlaget for denne troen er at det vestlige facies-domenet er prikket med unormale blokkerende eksponeringer av samtidige østlige facies hyllelag, noen av fjellstørrelse, omgitt av eksponeringer av vestlige facies bergarter. Disse har blitt tolket nesten universelt som eksponeringer av karbonathylleflatene i vinduene på Roberts Mountains skyveplate, og for å bevise eksistensen av det skyveplaten.

Platetektonikk

Fra en tidlig dato har geologer slitt med å forklare tilstedeværelsen i Nevada og tilstøtende områder av Antler orogene avleiringer uten å oppnå enighet. Fremkomsten av platetektonisk teori ga en rekke mulige mekanismer som Roberts-fjellene satte i retning og de orogene avleiringer kunne forklares, men ingen av dem har blitt allment akseptert. Som beskrevet i de følgende avsnittene har plate bevegelse langs vestkanten av det nordamerikanske kontinentet i sen devon blitt tilbudt som årsaken til fjellkjededannelsen og tre varianter av det har blitt prøvd-øst dipping subduksjon , vest-dipping subduksjon, og streik-skli bevegelse. Ingen av dem er uten alvorlige problemer, og arten og drivkraften til orogenen er fortsatt usikker.

Presentere kunnskap

Det er kjent så mye om Antler-orogenien:

1. Store mengder klastiske bergarter ble avsatt i Nevada og omkringliggende områder på både den vestlige og østlige faciesamlingen.
2. Nesten alle de orogene avleirene varierer i alder fra sent devonian til midten av Pennsylvanian; noen kan være fra middelaldonsk tid;
3. De orogene avsetningene er i et generelt uformbar forhold til de underliggende lagene;
4. Noen områder innenfor det vestlige facies-domenet ble først forhøyet og erodert, deretter deprimert og fikk et teppe av konglomeratiske sedimenter;
5. Noen klemmer i disse avsetningene var avledet fra områder utenfor det vestlige facies-domenet, men hovedparten var avledet fra forsamlingen vestlige facies;
6. Blokkerende eksponering av østlige fasader karbonatbergarter, fra kambrium til devonisk tid, er spredt over det vestlige fasadens domene;
7. Det er ikke rapportert om metamorfe bergarter, vulkanske buer eller granittinntrengende stoffer assosiert med Antler-orogenien;
8. Alderen til de tidligste kjente orogene avleirene sammenfaller omtrent med alamoen til Alamo-innvirkningshendelsen i tidlig sen Devonian-tid - en mulig betydelig tilfeldighet.

Opprinnelse til terminologi

Basert på stratigrafiske forhold nær Antler Peak, of the Battle Mountains , introduserte Roberts begrepet Antler orogeny i et abstrakt som følger: Den tidligste orogeny, her kalt Antler orogeny ... fant sted i Mississippian (?) Og tidlig Pennsylvanian tid. Dette sammendraget ble fulgt i 1951 av hans geologiske kart over Antler Peak-firkanten i teksten som han beskrev Antler-orogenien i detalj og noe raffinert aldersspennet: Under Antler-orogenien, formasjoner i Battle Mountain som varierte i alderen fra Ordovician til Mississippian. (?) ble foldet sammen og feil. Ettersom disse bergartene er uovertruffen overlappet av Battle Formation of Early Pennsylvanian (Des Moines) -alderen, skjedde orogenien sannsynligvis i slutten av Mississippian. Orogenien kan ha fortsatt til tidlig i Pennsylvanian, for de grove konglomeratene i kampformasjonen indikerer imidlertid avledning fra et ulendt høylandsområde. I et påfølgende innflytelsesrike papir justerte Roberts og andre alderen på Antler-orogenien som følger: Dette beltet er nå kjent for å ha vært stedet for intens folding og forkastning under Antler-orogenien i den siste Devonian eller Early Mississippian-tiden ... I samme papir forfatterne opprettet en sammenheng mellom antler-orogenien og en stor trykkfeil som følger: Et belte langs 116 ° -118 ° meridianene - Antler-orogene beltet - var stedet for intens folding og forkastning som kulminerte i Roberts-fjellkraften feil ... At aldersgruppen og forbindelsen med Robertsfjellkraften ble bekreftet i et mye sitert papir av Silberling og Roberts: Under det sene devoniske eller tidlige Mississippian ... Antler orogene belte ble intenst brettet og feil, og i løpet av Mississippian-tiden fremdriften av Robertsfjellene ble plassert. Effekten av denne revisjonen i orogenens tidsalder var å ekskludere bevisene i Antler Peak-firkanten som er sitert ovenfor for en sen Mississippian til midten av Pennsylvanian-alderen, som konseptet Antler-orogeny opprinnelig hadde vært basert på, og å etablere konvensjonell alder av den orogenien som sen devonian til tidlig Mississippian.

Den opprinnelige datoen for feilen i Roberts-fjellene var post-paleozoisk. Imidlertid, med publisering av 1958- og 1962-avisene som er sitert ovenfor, reviderte forfatterne alderen på Robertsfjellene for å falle sammen med sen-devonian til Mississippian Antler-orogeni og for å utvide navnet langt utover Roberts-fjellene .

Teorier

I løpet av en periode på 22 år ble det utgitt en rekke rapporter om Antler-orogeni og Roberts-fjellene som førte til platekonvergens i forskjellige tidsskrifter, og fordi de grunnleggende prinsippene har blitt allment akseptert, blir de her kalt de konvensjonelle teoriene. Den tidligste innsatsen for å relatere platetektonikk spesifikt til Antler-orogenien ble kort skissert av EM Moores: En kollisjon av denne kontinentale marginen med en subduksjonssone som dyppet bort fra den i slutten av Devon-tidlig Mississippian-tid ... resulterte i deformasjon av pre- eksisterende kontinentale marginale bergarter i Antler Orogeny.

To viktigste kontrasterende tektoniske teorier ble publisert mer detaljert mellom 1972 og 1992, som relatert nedenfor. En teori innebar stenging av et bakbue-basseng mellom den vestlige kontinentale margen og en vulkansk bue over en østdypende subduksjonssone. En annen teori involverte kollisjon av kontinentet med en øybue over en vestdypende subduksjonssone. Begge var basert på den grunnleggende forståelsen av at den vestlige faciesamlingen består av oceaniske forekomster, og at den er underlagt en omfattende trykkfeil.

Østdypende subduksjon

Burchfiel og Davis presenterte den første detaljerte artikkelen som forklarte Antler-orogenien og Roberts-fjellene i form av subduksjonsspekteret av platetektonikk, og sa: ... paleogeografien til denne delen av Cordilleran geosyncline besto sannsynligvis av et offshore øykompleks skilt ut. fra den kontinentale skråningen og sokkelen ved et lite havbasseng av typen bak-buen. Innledende regional deformasjon i Cordilleran geosyncline — Mid-Paleozoic Antler orogeny — ble preget av den østlige forskyvningen (inntrykk av Robertsfjellene) av eugeosynkliniske enheter fra det lille havbassenget over miogeosynklinale lag lagret på kontinentalsokkelen. Deres nå utdaterte uttrykk eugeosynclinal og miogeosynclinal refererer til henholdsvis vestlige facies og øst facies domener. I denne artikkelen satte Burchfiel og Davis parametrene for fremtidige diskusjoner om arten og opprinnelsen til Antler-orogenien og tilhørende skyvekraft. Deres grunnleggende konsept med østdypende subduksjon ble reflektert i modifisert form av andre, inkludert Miller og andre.

Vestdypende subduksjon

Dickinson og andre argumenterte for en motsatt teori om at vestdypende subduksjon og vulkansk bue-kontinentkollisjon var de grunnleggende prosessene. De uttalte i sammendraget av sin 1983-rapport at The Roberts Mountains allochthon sannsynligvis var subduksjonskomplekset eller akkretionær prisme til et intra-oceanisk gevirbue-grøftesystem som vender mot øst (vest-dypping), med subduksjon nedover mot vest. Dens plassering ved å skyve over Cordilleran miogeoclinal terrane av nedre paleozoiske lag oppstod i tidligste Mississippian-tid under en avledet bue-kontinentkollisjon som begynte i siste devoniske tid og kalles Antler-orogenien. Begrepet deres "miogeoclinal terrane" refererte til forsamlingen østlige facies. Dette ble fulgt av papirer som tilbyr modifiserte versjoner av samme teori. Andre papirer ga endelige anmeldelser og bekreftet antler-orogenien som et resultat av platekonvergens.

Stryk-glidfeil

Som et alternativ til de to konvensjonelle teoriene som er beskrevet ovenfor, foreslo Ketner at (1) venstre-lateral streik-glidfeil langs den vestlige kanten av det nordamerikanske kontinentet, i stedet for platekonvergens, var motoren for paleozoisk tektonikk i regionen; (2) Roberts fjell allochthon, som sådan, eksisterer ikke, og ordovicien til Devonian vestlige facies forsamling ble avsatt hovedsakelig in situ; og (3) blokker av hyllekarbonatbergarter tidligere antatt å være eksponering av sokkelen i vinduene i Roberts Mountains allochthon er glideblokker fra karbonathyllen. Lysbildeblokkene ble sannsynligvis løsnet av Alamo-innvirkningshendelsen i sen Devonian-tid. I denne ordningen skyldes dypvannsaspektene av forsamlingen av vestlige facier havstigning i Kambrium i stedet for forskyvning fra et havbasseng.

De sedimentære effektene av Antler-orogenien er velkjente og godt beskrevet i mange publiserte rapporter, men den eksakte arten av hendelsen og drivkraften forblir urolig. Blant de ubesvarte spørsmålene er disse: hvilket aspekt av platetektonikk var involvert; hvilken effekt hadde Alamo-innvirkningshendelsen; hvorfor dukket marine bassenger opp i området med generell løfting; hvorfor inkluderte de vestlige fasadene forsamlingen, og ikke den østlige forsamlingen, sengekjerter, basaltlegemer, barytavsetninger og sulfidavsetninger.

Referanser