Geweih Orogenese - Antler orogeny
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Die Geweih-Orogenese war ein tektonisches Ereignis, das im frühen späten Devon begann und weit verbreitete Auswirkungen auf den Mississippi und das frühe Pennsylvania hatte . Die meisten Beweise für dieses Ereignis befinden sich in Nevada, aber die Grenzen seiner Reichweite sind unbekannt. Ein großes Volumen an konglomeratischen Ablagerungen, die hauptsächlich aus dem Mississippi stammen, in Nevada und angrenzenden Gebieten zeugen von der Existenz eines wichtigen tektonischen Ereignisses und implizieren nahe gelegene Gebiete mit Auftrieb und Erosion, aber die Art und Ursache dieses Ereignisses sind ungewiss und umstritten. Obwohl es als bekannt ist Orogenese (Gebirgsbildung Ereignis), einige der klassischen Merkmale von orogeny wie allgemein definiert wie metamorphism und granitischen Intrusionen haben nicht mit ihm verbunden sind. Trotzdem wird das Ereignis allgemein als Orogenese bezeichnet und diese Praxis wird hier fortgesetzt. Dieser Artikel beschreibt, was über die Geweih-Orogenese bekannt und unbekannt ist, und beschreibt drei aktuelle Theorien bezüglich ihrer Natur und Herkunft.
Zwei Fazies von Gesteinen des unteren Paläozoikums
In Nevada gibt es zwei Hauptfazies von Gesteinen des unteren Paläozoikums . Im östlichen Teil des Bundesstaates weicht ein nach Norden verlaufender fossilreicher Karbonatschelf aus ordovizischer bis devonischer Zeit, der als Karbonat oder östliche Ansammlung bezeichnet wird, nach Westen einer gleichzeitigen Ausdehnung von kieselsäurehaltigen Sedimentablagerungen und kleinen mafischen Vulkangesteinen, die als kieselsäurehaltig bezeichnet werden westliche Versammlung. Crafford ordnete diese beiden Fazies jeweils der Schelfdomäne und der Beckendomäne zu. Die dunkle Farbe der westlichen Ansammlung, die Knappheit an Karbonatgesteinen und das nahezu Fehlen von Shelly-Fossilien werden im Allgemeinen als Hinweis auf eine relativ tiefe Ablagerungsumgebung im Wasser interpretiert. Die westliche Ansammlung unterscheidet sich von der östlichen Ansammlung auch in ihren Bestandteilen von eingebettetem Chert , Basaltkörpern , Barytablagerungen und Sulfidablagerungen. Die Art der beiden Assemblagen und ihre Beziehung zueinander sind entscheidend für das Verständnis der Geweih-Orogenese. Es wird allgemein angenommen, dass die westliche Fazies-Assemblage von Westen verschoben ist und die obere Platte eines ausgedehnten Schubfehlers bildet - des Roberts-Mountains-Schubes . Es wird angenommen, dass sich die Assemblage der östlichen Fazies unter der Druckplatte nach Westen erstreckt. Die Grundlage für diese Annahme ist, dass die Domäne der westlichen Fazies mit anomalen blockartigen Expositionen zeitgleicher Schelfschichten der östlichen Fazies übersät ist, einige von Gebirgsgröße, umgeben von Expositionen von Gesteinen westlicher Fazies. Diese wurden fast universell als Freilegungen der Karbonat-Regalfazies in Fenstern des Roberts Mountains- Druckbogens interpretiert , um die Existenz dieses Druckbogens zu beweisen.
Plattentektonik
Geologen hatten von Anfang an Mühe, die Präsenz in Nevada und angrenzenden Gebieten der orogenen Geweihvorkommen zu erklären, ohne einen Konsens zu erzielen. Das Aufkommen der plattentektonischen Theorie lieferte eine Vielzahl möglicher Mechanismen, mit denen der Schub der Roberts Mountains und die orogenen Ablagerungen erklärt werden konnten, aber keiner von ihnen wurde allgemein akzeptiert. Wie in den folgenden Absätzen dargelegt, wurde die Plattenbewegung entlang des westlichen Randes des nordamerikanischen Kontinents im späten Devon als Ursache für die Orogenese angeboten, und drei Arten davon wurden ausprobiert - Subduktion nach Osten , Subduktion nach Westen und Streik-Schlupf- Bewegung. Keiner von ihnen ist ohne ernsthafte Probleme und die Art und die treibende Kraft der Orogenese bleiben ungewiss.
Gegenwärtiges Wissen
Soviel ist über die Geweih-Orogenese bekannt:
- Sowohl in den westlichen als auch in den östlichen Fazies wurden große Mengen klastischer Gesteine in Nevada und Umgebung abgelagert.
- Fast alle orogenen Ablagerungen sind im Alter von spätdevonisch bis mittelpennsylvanisch alt; einige können aus dem mittleren Devon stammen;
- Die orogenen Ablagerungen stehen in einem allgemein nicht übereinstimmenden Verhältnis zu den zugrunde liegenden Schichten;
- Einige Gebiete innerhalb der Domäne der westlichen Fazies wurden zuerst erhöht und erodiert, dann niedergedrückt und erhielten eine Decke aus konglomeratischen Sedimenten;
- Einige Klasten in diesen Lagerstätten stammten aus Gebieten außerhalb des Gebiets der westlichen Fazies, der größte Teil stammte jedoch aus der Ansammlung der westlichen Fazies.
- Blockhaltige Expositionen von Karbonatgesteinen der östlichen Fazies aus dem Kambrium bis Devon sind über die Domäne der westlichen Fazies verstreut.
- Es wurden keine metamorphen Gesteine, Vulkanbögen oder Granitintrusionen im Zusammenhang mit der Geweih-Orogenese berichtet.
- Das Alter der frühesten bekannten orogenen Ablagerungen stimmt ungefähr mit dem Alter des Alamo-Aufprallereignisses im frühen späten Devon überein - ein möglicherweise signifikanter Zufall.
Herkunft der Terminologie
Basierend auf stratigraphischen Beziehungen in der Nähe des Antler Peak in den Battle Mountains führte Roberts den Begriff Antler-Orogenese abstrakt wie folgt ein: Die früheste Orogenese, hier Antler-Orogenese genannt, fand während der Zeit des Mississippi (?) Und des frühen Pennsylvanian statt. Dieser Zusammenfassung folgte 1951 seine geologische Karte des Geweihpeak-Vierecks, in dessen Text er die Geweih-Orogenese ausführlich beschrieb und ihre Altersspanne etwas verfeinerte: Während der Geweih-Orogenese reichten Formationen im Battle Mountain von Ordovician bis Mississippian (?) waren komplex gefaltet und fehlerhaft. Da diese Gesteine nicht konform von der Schlachtformation des frühen Pennsylvanian (Des Moines) -Zeitalters überlagert werden, fand die Orogenese wahrscheinlich während des späten Mississippian statt. Die Orogenese könnte sich jedoch bis ins frühe Pennsylvanian fortgesetzt haben, da die groben Konglomerate der Battle Formation auf eine Ableitung aus einem rauen Hochlandgebiet hinweisen. In einem anschließenden einfluss Papier, Roberts und andere das Alter des Antler orogeny wie folgt angepasst: Dieser Gürtel nun der Ort der intensiven Faltung zu haben ist bekannt gewesen und während der Antler Orogenese in neueste Devonian oder Früh Mississippian Zeit Verwerfungen ... In der In derselben Arbeit stellten die Autoren eine Verbindung zwischen der Geweih-Orogenese und einem Hauptschubfehler wie folgt her: Ein Gürtel entlang der 116 ° -118 ° -Meridiane - der Geweih-Orogengürtel - war der Ort intensiver Faltung und Verwerfung, die im Roberts-Gebirgsschub gipfelte Fehler ... Diese Altersspanne und der Zusammenhang mit dem Schub der Roberts Mountains wurden in einem viel zitierten Artikel von Silberling und Roberts bestätigt: Während des späten Devon oder frühen Mississippi ... war der orogene Geweihgürtel stark gefaltet und fehlerhaft, und während der Zeit des Mississippi Das Schubblatt der Roberts Mountains wurde eingelagert. Der Effekt dieser Überarbeitung im Zeitalter der Orogenese bestand darin, die oben zitierten Beweise im Antler Peak-Viereck für ein spätes Mississippi- bis mittelpennsylvanisches Alter auszuschließen, auf dem das Konzept der Geweih-Orogenese ursprünglich basiert hatte, und die konventionelles Alter dieser Orogenese als spätes Devon bis frühes Mississippi.
Das ursprüngliche Datum des Roberts Mountains-Schubfehlers war nach dem Paläozoikum. Mit der Veröffentlichung der oben zitierten Artikel von 1958 und 1962 überarbeiteten die Autoren jedoch das Alter des Roberts Mountains-Schubes, um mit der Orogenese des späten Devonian zum Mississippian Antler übereinzustimmen und den Namen weit über die Roberts Mountains hinaus auszudehnen .
Theorien
Über einen Zeitraum von 22 Jahren wurden in verschiedenen Fachzeitschriften zahlreiche Berichte veröffentlicht, die sich auf die Konvergenz von Geweih und Roberts Mountains zur Plattenkonvergenz beziehen. Da ihre Grundprinzipien weithin akzeptiert wurden, werden sie hier als konventionelle Theorien bezeichnet. Der früheste Versuch, die Plattentektonik spezifisch mit der Geweih-Orogenese in Beziehung zu setzen, wurde von EM Moores kurz umrissen: Eine Kollision dieses Kontinentalrandes mit einer Subduktionszone, die in der späten devonisch-frühen mississippischen Zeit davon abfiel ... führte zu einer Verformung der Prä- vorhandene kontinentale Randgesteine in der Geweih-Orogenese.
Zwei grundlegende kontrastierende tektonische Theorien wurden zwischen 1972 und 1992 ausführlicher veröffentlicht, wie nachstehend beschrieben. Eine Theorie beinhaltete die Schließung eines Rückbogenbeckens zwischen dem westlichen Kontinentalrand und einem Vulkanbogen über einer nach Osten abfallenden Subduktionszone. Eine zweite Theorie beinhaltete die Kollision des Kontinents mit einem Inselbogen über einer nach Westen abfallenden Subduktionszone. Beide basierten auf dem Grundverständnis, dass die Assemblage der westlichen Fazies aus ozeanischen Ablagerungen besteht und dass sie von einem ausgedehnten Schubfehler untermauert wird.
Subduktion nach Osten
Burchfiel und Davis präsentierten das erste detaillierte Papier, in dem die Orogenese des Geweihs und der Schub der Roberts Mountains im Hinblick auf den Subduktionsaspekt der Plattentektonik erläutert wurden: ... Die Paläogeographie dieses Teils der Cordilleran-Geosynkline bestand wahrscheinlich aus einem getrennten Offshore-Inselkomplex vom Kontinentalhang und Schelf durch ein kleines Ozeanbecken vom Typ hinter dem Bogen. Die anfängliche regionale Verformung innerhalb der kordilleranischen Geosynkline - der Orogenese des mittelpaläozoischen Geweihs - war durch die Verschiebung der eugeosynklinalen Einheiten aus dem kleinen Ozeanbecken nach Osten über miogeosynklinale Schichten auf dem Kontinentalschelf nach Osten gekennzeichnet. Ihre inzwischen veralteten Begriffe eugeosynclinal und miogeosynclinal beziehen sich jeweils auf die Domänen der westlichen Fazies und der östlichen Fazies. In diesem Artikel legten Burchfiel und Davis die Parameter für zukünftige Diskussionen über die Art und den Ursprung der Geweih-Orogenese und die damit verbundenen Stöße fest. Ihr Grundkonzept der nach Osten abfallenden Subduktion spiegelte sich in modifizierter Form bei anderen wider, einschließlich Miller und anderen.
Subduktion nach Westen
Dickinson und andere argumentierten für eine entgegengesetzte Theorie, dass die Subduktion nach Westen und die Kollision zwischen Vulkanbogen und Kontinent die grundlegenden Prozesse seien. Sie gaben in der Zusammenfassung ihres Berichts von 1983 an, dass das Allochthon der Roberts Mountains wahrscheinlich der Subduktionskomplex oder das Akkretionsprisma eines intraozeanischen Geweih-Bogengrabensystems war, das nach Osten ausgerichtet war (nach Westen abfallend), wobei die Subduktion nach Westen abwärts gerichtet war. Seine Einlagerung durch Überstoßen des kioilleranischen miogeoklinalen Terrans der Schichten des unteren Paläozoikums erfolgte in der frühesten Mississippi-Zeit während einer vermuteten Kollision zwischen Bogen und Kontinent, die in der letzten devonischen Zeit begann und als Geweih-Orogenese bezeichnet wird. Ihr Begriff "miogeoklinaler Terraner" bezog sich auf die Versammlung der östlichen Fazies. Es folgten Artikel mit modifizierten Versionen derselben Theorie. Andere Papiere lieferten endgültige Übersichten und bestätigten die Geweih-Orogenese als Ergebnis der Plattenkonvergenz.
Streikschlupffehler
Als Alternative zu den beiden oben beschriebenen konventionellen Theorien schlug Ketner vor, dass (1) ein linksseitiger Streik-Schlupf-Fehler entlang des westlichen Randes des nordamerikanischen Kontinents anstelle der Plattenkonvergenz der Motor der paläozoischen Tektonik in der Region sei; (2) das Allochthon der Roberts Mountains als solches existiert nicht, und die Assemblage der ordovizischen bis devonischen westlichen Fazies wurde im Wesentlichen in situ abgelagert; und (3) Blöcke von Regalkarbonatgesteinen, von denen früher angenommen wurde, dass sie das Regal in Fenstern des Allochthons der Roberts Mountains freilegen, sind Gleitblöcke aus dem Karbonatregal. Die Gleitblöcke wurden wahrscheinlich durch das Alamo-Aufprallereignis des späten Devonzeitalters verschoben. In diesem Schema sind die Tiefwasseraspekte der westlichen Fazies-Assemblage eher auf den Anstieg des Meeresspiegels im Kambrium als auf die Verlagerung aus einem Ozeanbecken zurückzuführen.
Die sedimentären Wirkungen der Geweih-Orogenese sind in vielen veröffentlichten Berichten bekannt und gut beschrieben, aber die genaue Art dieses Ereignisses und die treibende Kraft bleiben ungeklärt. Zu den unbeantworteten Fragen gehören: Welcher Aspekt der Plattentektonik war betroffen? Welchen Effekt hatte das Alamo-Aufprallereignis? Warum tauchten Meeresbecken im Bereich der allgemeinen Hebung auf? Warum umfasste die Ansammlung der westlichen Fazies und nicht die Ansammlung der östlichen Fazies eingebettetes Chert, Basaltkörper, Barytablagerungen und Sulfidablagerungen?