Rio Grande rift - Rio Grande rift

Lokalitetskart som viser Rio Grande -riften som strekker seg fra Sør -Colorado til Chihuahua, Mexico. The Rio Grande følger denne rift for mye av sin gang.

The Rio Grande rift er en nord-trending kontinental rift sone. Det skiller Colorado -platået i vest fra det indre av den nordamerikanske kraton i øst. Bruddet strekker seg fra det sentrale Colorado i nord til delstaten Chihuahua , Mexico , i sør. Riftsonen består av fire basseng som har en gjennomsnittlig bredde på 50 kilometer. Splitten kan blant annet observeres på stedet i Rio Grande National Forest , White Sands National Park , Santa Fe National Forest og Cibola National Forest .

Rio Grande -riften har vært et viktig sted for mennesker i lang tid, fordi den gir en rute nord -sør som følger en stor elv. The Rio Grande følger løpet av splittelsen fra sørlige Colorado til El Paso, hvor det viser sørøst og strømmer mot Mexicogulfen . Viktige byer, inkludert Albuquerque , Santa Fe , Taos , Española , Las Cruces , El Paso og Ciudad Juárez , ligger innenfor riften.

Geologi

Rio Grande -riften representerer den østligste manifestasjonen av omfattende utvidelse i det vestlige USA i løpet av de siste 35 millioner årene. Spalten består av tre store bassenger og mange mindre bassenger, mindre enn 100 km 2 . De tre store bassengene (fra nordligste til sørligste) er bassengene San Luis, Española og Albuquerque . Splittets nordlige utstrekning er avgrenset av det øvre bassenget i Arkansas -elven mellom Leadville og Salida, Colorado . Lenger sør er sprekken definert av et nettverk av mindre, mindre topografisk distinkte vekslende bassenger og områder. Skillet mellom disse mindre bassengene og de i Basin and Range Province blir uskarpt i Nord -Mexico .

Bassengstørrelse reduseres generelt mot nord i kløften, selv om Española dekker omtrent 120 km nord - sør og 40 km øst - vest, og San Luis er omtrent 120 km med 80 km. Disse bassengene kan inneholde mindre enheter i dem, for eksempel Alamosa -bassenget i San Luis, som er avgrenset av fjellene San Juan og Tusas i vest og Sangre de Cristo -fjellene i øst. Albuquerque -bassenget er det største av de tre bassengene, og strekker seg over 160 km nord - sør og 86 km øst - vest på de bredeste punktene. Det er det eldste av de tre store bassengene, og inneholder 7 350 m paleogene klastiske sedimenter avsatt i prekambrisk kjeller. Det sørligste Albuquerque-bassenget inneholder vulkanske forekomster før kløften , mens de sentrale og nordlige delene inneholder vulkaner som brøt ut under rifting.

Generalisert tverrsnitt av Albuquerque -bassenget
Et generalisert tverrsnitt av Albuquerque -bassenget fra øst til vest. Legg merke til halvgraben geometri, paleozoiske og mesozoiske sedimenter som eksisterte før rift, og den store (opptil 28%) mengden forlengelse.
Generalisert tverrsnitt av San Luis -bassenget
Et generalisert tverrsnitt av San Luis -bassenget fra øst til vest. Siden det er lenger nord, har dette bassenget opplevd mindre utvidelse (opptil 12%). Legg også merke til mangelen på pre-rift sedimenter og tynnere profil.

I tverrsnitt, er geometrien av bassengene innen rift er asymmetriske halv grabens , med store feilgrenser på den ene siden og en nedadgående hengsel på den andre. Hvilken side av bassenget har den største feilen eller hengslet veksler langs riften. Vekslingen mellom disse halvgrepene skjer langs overføringsfeil, som trender på tvers av kløften for å koble de store avgrensningsfeilene og forekomme mellom bassenger eller på steder innenfor bassenger. Den prekambriske kjelleren endrer lettelsen kraftig i dette området, fra 8700 m under havnivå i bunnen av Albuquerque -bassenget til 3300 m over havet i de nærliggende Sandia -fjellene , som flankerer Albuquerque -bassenget i øst. Flankerende fjell er generelt høyere langs østsiden av riften (selv om noe av denne lettelsen kan ha opprinnelse fra Laramid ). Tykkelsen på skorpen øker mot nord under riften, hvor den kan være så mye som 5 km tykkere enn den er i sør. Skorpetykkelsen under riften er i gjennomsnitt 30–35 km, tynnere med 10–15 km enn Colorado -platået i vest og Great Plains i øst.

Cañones -feil på den sørøstlige kanten av Colorado Plateau, nær Abiquiú, New Mexico

Dannelsen av riften begynte med betydelig deformasjon og feil med forskyvninger på mange kilometer med start på omtrent 35 Ma. Den største manifestasjonen av rifting innebærer en riftningsmekanisme med ren skjær, der begge sider av riften trekker seg jevnt og sakte fra hverandre, med nedre skorpe og øvre kappe ( litosfæren ) som strekker seg som taffy . Denne forlengelsen er forbundet med svært lave seismiske hastigheter i den øvre mantelen over omtrent 400 km dybde forbundet med relativt varm mantel og lave grader av delvis smelting. Denne inntrengningen av asthenosfæren inn i litosfæren og den kontinentale skorpen antas å være ansvarlig for nesten hele vulkanismen knyttet til Rio Grande -riften.

Den sedimentære fyllingen av bassengene består i stor grad av alluvial vifte og mafiske vulkanske strømmer. De mest alkaliske lavaene brøt ut utenfor kløften. Sedimentene som ble avsatt under rifting er ofte kjent som Santa Fe Group . Denne gruppen inneholder sandsteiner , konglomerater og vulkaner. Eoliske forekomster er også tilstede i noen bassenger.

Rio Grande-kløften skjæres i Nord-New Mexico av NE-SW-trend Jemez Lineament som strekker seg langt inn i Arizona . Linjen er definert av justerte vulkanske felt og flere kalderer i området, inkludert Valles Caldera National Preserve i Jemez -fjellene . Jemez -lineamentet antas å være et vannaktig subduksjonssonear, som skiller prekambriumsk kjellerbergart fra Yavapai - Mazatzal -overgangssonen fra Mazaztl -provinsen. Også på Colorado -platået, men lenger nord, ligger det vulkanske feltet San Juan i San Juan -fjellene i Colorado.

De yngste utbruddene i riftområdet befinner seg i Valley of Fires , New Mexico, og er omtrent 5400 år gamle. Den Socorro, New Mexico , region av de sentrale rift vertene en oppblåsing mid-crustal terskel-lignende magma kroppen på en dybde av 19 km som er ansvarlig for unormalt høy jordskjelvaktivitet i nærheten, inkludert de største rift-forbundet jordskjelv i historisk tid (to hendelser av omtrent 5,8 størrelsesorden) i juli og november 1906. Jord- og rombaserte geodetiske målinger indikerer pågående overflateheving over Socorro magmakropp med omtrent 2 mm/år.

  • Generalisert tverrsnitt av Rio Grande Rift, som viser litosfærisk og astenosfærisk struktur.

    Et generalisert tverrsnitt av Rio Grande Rift, som viser litosfærisk og astenosfærisk struktur. Legg merke til magmalinsene og vulkanene forårsaket av at asthenosfæren brenner opp i skorpen og tynning av litosfæren

  • Dypt seismisk bilde av Rio Grande-spalten samlet fra den seismiske transekt som vist i forrige figur, og viser utledet mantelflyt og avbildet skorpe- manteltopografi (etter Wilson et al.) (2005). \

  • Tidslinje for forlengelse og vulkanisme i Rio Grande -riften.

    En kort tidslinje som viser forlengelse og vulkanisme i Rio Grande -riftområdet. Slutten på Laramid -orogenien ble fulgt av vulkanisme og deretter forlengelse. Endringer i lavakjemi er også funnet, som skyldes endringer i magmatiske kilder.

Geologisk historie

Rio Grande -riftens tektoniske utvikling er ganske kompleks. Den grunnleggende endringen i den vestlige margen på den nordamerikanske platen fra en av subduksjon til en transformasjonsgrense skjedde i løpet av senozoisk tid. Den Farallon plate fortsatte å bli subduseres under vestlige Nord-Amerika for minst 100 millioner år i løpet av sen mesozoikum og tidlig kenozoikum tid. Komprimerings- og transpressjonsdeformasjon påført av Laramide Orogeny varte til omtrent 40  Ma i New Mexico. Denne deformasjonen kan ha vært et resultat av koblingen mellom den subdukterende Farallon -platen og den overliggende nordamerikanske platen . Skorpetykkelse skjedde på grunn av Laramid -komprimering. Etter Laramide Orogeny og fram til 20 Ma skjedde en stor periode med vulkansk aktivitet i hele det sørvestlige USA. Injeksjon av varme magas svekket litosfæren og tillot senere forlengelse av regionen.

Seismisk profil fra Rio Grande Rift Seismic Transect (RISTRA) -eksperimentet som krysset riftsystemet, med cenozoisk utvidet terreng for riften og de sørlige tektoniske provinsene i det store bassenget angitt.

Cenozoic forlengelse startet for omtrent 30 millioner år siden (Ma). Det er to faser av forlengelse observert: sen oligocen og midten av mycen . Den første forlengelsesperioden ga brede, grunne bassenger avgrenset av lavvinkelfeil. Skorpen kan ha blitt utvidet så mye som 50% i løpet av denne episoden. Utbredt magmatisme i midten av senozoisk tid antyder at litosfæren var varm, den sprø-duktile overgangen var relativt grunne. Det er bevis på at den andre forlengelsesperioden begynte tidligere i den sentrale og nordlige Rio Grande -riften enn i sør. En tredje forlengelsesperiode kan ha begynt på begynnelsen av Pliocene .

Det har blitt antydet at Colorado-platået fungerer som en semi-uavhengig mikroplate, og en måte å forklare opprettelsen av Rio Grande-riften er ved enkel rotasjon av Colorado-platået 1-1,5 grader i retning med klokken i forhold til den nordamerikanske kraton . Andre forklaringer som har blitt tilbudt er at forlengelsen drives av mantelkrefter, som for eksempel storskala manteloppvelling eller småskala mantelkonveksjon i kanten av det stabile kraton; kollaps av over-fortykket kontinental skorpe; initiering av transformasjonsfeil langs den vestlige margen på den nordamerikanske platen; eller løsrivelse av et fragment av Farallon -platen under Rio Grande -regionen som forbedret astenosfærisk oppvelling i platevinduet.

Se også

Referanser