Taconische Orogenese - Taconic orogeny

Illustration der taconischen Orogenese

Die taconische Orogenese war eine Bergbauperiode , die vor 440 Millionen Jahren endete und den größten Teil des heutigen Neuenglands beeinflusste . Eine große Bergkette bildete sich vom Osten Kanadas hinunter durch das heutige Piemont an der Ostküste der Vereinigten Staaten. Als die Bergkette im Silur und Devon erodierte , breiteten sich Sedimente der Bergkette in den heutigen Appalachen und im mittleren Nordamerika aus.

Neuengland und Kanada

Beginnend im Kambrium , vor etwa 550 Millionen Jahren, begann sich der Iapetus-Ozean zu schließen. Das Gewicht der sich ansammelnden Sedimente, zusätzlich zu den Kompressionskräften in der Kruste, zwang den östlichen Rand des nordamerikanischen Kontinents, sich allmählich nach unten zu falten. Auf diese Weise wich die Karbonatablagerung im Flachwasser, die am Kontinentalschelfrand durch das späte Kambrium bis in das frühe Ordovizium bestand , im mittleren Ordovizium einer feinkörnigen klastischen Ablagerung und tieferen Wasserbedingungen. In dieser Zeit entwickelte sich am östlichen Rand einer kleinen Inselkette eine konvergente Plattengrenze . Krustenmaterial unter dem Iapetus-Ozean sank entlang einer nach Osten einfallenden Subduktionszone in den Mantel . Die Entwässerung der nach unten gehenden Platte führte zu einer Hydratation der Peridotiten im darüber liegenden Mantelkeil, wodurch deren Schmelzpunkt erniedrigt wurde. Dies führte zum teilweisen Schmelzen der Peridotiten innerhalb des Mantelkeils und produzierte Magma, das an die Oberfläche zurückkehrte, um den vorgelagerten Inselbogen Taconic (oder Bronson Hill) zu bilden .

Im späten Ordovizium war dieser Inselbogen mit dem nordamerikanischen Kontinent kollidiert. Das Sediment- und Eruptivgestein zwischen den Landmassen war stark gefaltet und verwerft und wurde unterschiedlichen Graden intensiver Metamorphose ausgesetzt. Dies war die letzte Episode der Taconic Orogeny. Cameron's Line ist die Nahtzone, die heute ein Beweis für die Kollision des Inselbogens und des Kontinents ist. Cameron's Line windet sich südwärts aus Neuengland in Western Connecticut und führt durch das südliche New York durch die Bronx , dem allgemeinen Trend des East River folgend . Es erstreckt sich unter der Sedimentdecke auf Staten Island und südwärts unter der Coastal Plain von New Jersey . Im Allgemeinen gelten Grundgesteine ​​westlich der Cameron-Linie als autochthon , dh sie wurden nicht wesentlich durch tektonische Prozesse verdrängt . Die Gesteine ​​westlich von Cameron's Line umfassen metamorphisiertes Sedimentmaterial, das ursprünglich aus alten Kontinentalhang-, Anstiegs- und Schelfablagerungen bestand. Die Gesteine ​​östlich der Cameron-Linie sind allochthon , was bedeutet, dass sie in der Größenordnung von vielen Dutzend oder sogar Hunderten von Kilometern nach Westen über autochthones Grundgestein geschoben wurden . Diese Gesteine ​​wurden ursprünglich als Sedimente in einem Tiefwasserbecken abgelagert. Cameron's Line stellt die Spur einer Subduktionszone dar , die aufhörte, als der Bogen der Taconic-Insel mit dem östlichen Rand Nordamerikas kollidierte und sich daran anlagerte. Viele der Felsen östlich der Cameron-Linie waren einst Teil des Bodens des Iapetus-Ozeans .

Als die taconische Orogenese während des späten Ordoviziums (vor etwa 440 Millionen Jahren) nachließ, endete die Subduktion und gipfelte in der Akkretion des Iapetus Terrane am östlichen Rand des Kontinents. Dies führte zur Bildung einer großen Bergkette in ganz Neuengland und im Osten Kanadas und vielleicht in geringerem Maße südlich entlang der Region, die heute das Piemont im Osten Nordamerikas ist. Die neu ausgebaute Kontinentalmarge stabilisierte sich allmählich. Durch die Erosion wurden weiterhin Sedimente aus den Hochlandgebieten entfernt. Das Binnenmeer, das den Midcontinent bedeckt, dehnte sich allmählich nach Osten in die New York Bight-Region aus und wurde zum Ort flacher klastischer und karbonatischer Ablagerungen. Diese tektonisch ruhige Periode dauerte bis in die spätdevonische Zeit (vor etwa 360 Millionen Jahren) an, als die nächste Periode der Bergbildung begann, die akadische Orogenese .

Südliche Appalachen

In den südlichen Appalachen von Alabama, Georgia und North Carolina war die taconische Orogenese nicht mit der Kollision eines Inselbogens mit dem antiken Nordamerika ( Laurentia ) verbunden. Geologen, die in diesen Gebieten arbeiten, rätseln seit langem über das "fehlende" Arc-Terran, das typisch für Taconic-gealterte Gesteine ​​in Neuengland und Kanada ist. Stattdessen scheint der Iapetus- Rand dieses Teils von Laurentia während des Ordoviziums einem Back-Arc-Becken gegenübergestanden zu haben , was darauf hindeutet, dass die ozeanische Kruste von Iapetus unter Laurentia subduziert wurde - im Gegensatz zu den Neuengland- und kanadischen Segmenten des Randes, wo Laurentia auf der Subduktion war Teller. Im Gegensatz zur ordovizischen geologischen Geschichte Neuenglands, Gesteine ​​in Alabama, Georgia und North Carolina, einschließlich der des Dahlonega-Goldgürtels (GA und NC), des Talladega-Gürtels (Alabama und Georgia) und des östlichen Blue Ridge (AL, GA , und NC) sind nicht typisch für einen Vulkanbogen im engeren Sinne. Stattdessen weisen diese Gesteine ​​geochemische und andere für Back-Arc-Becken typische Eigenschaften auf – die sich hinter dem Vulkanbogen auf der darüber liegenden Platte bilden. Das Vorkommen dieser früh-mittleren Ordovizium (480 - 460 Millionen Jahre alten) Back-Arc-Beckengesteine ​​in direktem oder verwerflichem Kontakt mit Gesteinen des Laurentian- Schelfs und Hangaufstieg in den südlichen Appalachen legt nahe, dass sie am Rande von Laurentia gebaut wurden. jenseits des Randes des Kontinentalschelfs. In den südlichen Appalachen ähnelte der Laurentianische Rand des Ordoviziums wahrscheinlich dem im modernen Japanischen Meer , wobei das kontinentale Festland durch einen schmalen, "marginalen" Seeweg von einem vulkanischen Bogen getrennt war. Andere Beweise, die ein tektonisches Modell im Back-Arc-Stil des Japanischen Meeres für die taconische Orogenese in den südlichen Appalachen stützen, umfassen die Vermischung von Ordovizium und Grenville (ca. 1 Milliarde Jahre alt) detritischer Zirkone in metamorphisierten Sedimentabfolgen und die Überlagerung von metamorphosierten Ordovizisches vulkanisches Gestein mit Sedimentgesteinen, die vom Laurentinischen Rand stammen.

Beziehung zur Famatinian Orogenese

Es wurde vermutet, dass die gleichzeitige famatinische Orogenese in West-Gondwana ( Südamerika ) die "südliche" Fortsetzung der taconischen Orogenese ist. Dies wurde dadurch erklärt, dass der Kontinent Laurentia aufgrund der Schließung des Iapetus-Ozeans im frühen Paläozoikum mit West-Gondwana kollidiert sein könnte . Nach dieser Ansicht wäre das Cuyania- Terran ein allochtoner Block Laurentianischen Ursprungs, der in Gondwana belassen wurde. Aber solche Ansichten nicht unangefochten seit Cuyania alternativ über Iapetus Ozean vorgeschlagen wird als haben trieb Mikrokontinent in Laurentia beginnen und akkretierenden dann zu Gondwana. Darüber hinaus behauptet ein drittes Modell, dass Cuyania para-autochthon ist und durch Strike-Slip-Fehler, die nicht von Laurentia, sondern von Gondwana ausgehen, an seinen jetzigen Platz gelangt ist .

Nachwirkungen

Als die taconische Orogenese im frühen Silur nachließ , wurden Erhebungen und Falten in der Region des Hudson Valley durch Erosion abgeschrägt . Auf dieser Oberfläche begannen sich Sedimente anzusammeln, die von verbleibenden Hebungen in der Region Neuengland stammten. Der Beweis dafür ist der Silurian Shawangunk Konglomerat , ein massiver, stegbildenden Quarz Sandstein und Konglomeratbildung, die Reste diskordant auf einer Oberfläche des älteren gently- zu steil abfallvorge Silureralter Schichten in der Region. Dieser Kamm des Shawangunk-Konglomerats erstreckt sich vom Hudson Valley entlang der Ostfront der Catskills nach Süden . Es bildet den beeindruckenden Kapfelkamm der Shawangunk Mountains westlich von New Paltz . Im Süden und Westen wird es zur markanten kammbildenden Einheit, die entlang des Kamms des Kittatinny Mountain in New Jersey austritt .

Durch Silurian Zeit, die Abscheidung von grobem alluvialer Ablagerungen wichen flachem Meer feinkörniges Schlämmen, und schließlich zum Klarwasser Karbonat Sedimentansammlung mit Riffen aus der Anhäufung von Kalkalgen und den Skelettresten gebildet Koralle , Stromatoporen , brachiopods und andere alte Meeresfauna. Der episodische eustatische Anstieg und Abfall des Meeresspiegels führte dazu, dass sich die Ablagerungsumgebungen veränderten oder seitlich verschoben wurden. Infolgedessen veränderten sich die erhaltenen Faunenreste und der Charakter und die Zusammensetzung der an jedem bestimmten Ort abgelagerten Sedimentschichten im Laufe der Zeit. Die strukturellen oder kompositorischen Variationen der Schichten sowie die sich verändernde fossile Fauna werden verwendet, um die zahlreichen Sedimentformationen des Silur- bis Devon-Zeitalters zu definieren, die in der gesamten Region erhalten sind.

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise