Введение
Континентальная зона разлома в юго-западной части Соединенных Штатов
Рио-Гранде – это зона континентального разлома, простирающаяся с севера на юг. Она отделяет плато Колорадо на западе от внутренней части Североамериканского кратона на востоке. Разлом тянется от центра Колорадо на севере до штата Чиуауа в Мексике на юге. Зона разлома состоит из четырех бассейнов, средняя ширина которых обычно уменьшается к северу, хотя бассейн Эспаньола охватывает примерно км с севера на юг и км с востока на запад, а бассейн Сан-Луис – около км. Эти бассейны могут включать в себя более мелкие единицы, такие как бассейн Аламоса в пределах Сан-Луиса, ограниченный горами Сан-Хуан и Тусас на западе и горами Сангре-де-Кристо на востоке. Бассейн Альбукерке является крупнейшим из трех, простираясь км с севера на юг и км с востока на запад в самых широких точках. Это самый старый из трех основных бассейнов, содержащий м палеогеновых кластических отложений, залегающих на докембрийском фундаменте. Южная часть бассейна Альбукерке содержит вулканические отложения, предшествующие разлому, в то время как центральная и северная части содержат вулканические породы, извергшиеся во время рифтинга. Формирование разлома началось со значительной деформации и образования разломов со смещениями на многие километры, примерно 35 млн лет назад. Наиболее масштабное проявление рифтинга связано с механизмом чистого сдвига, при котором обе стороны разлома расходятся равномерно и медленно, растягивая нижнюю кору и верхнюю мантию (литосферу) подобно тянущейся ириске. Это растяжение связано с очень низкими сейсмическими скоростями в верхней мантии выше приблизительной глубины, что связано с относительно горячей мантией и низкой степенью частичного плавления. Считается, что внедрение астеносферы в литосферу и континентальную кору является причиной почти всего вулканизма, связанного с рифтом Рио-Гранде. Осадочное заполнение бассейнов состоит в основном из аллювиальных вееров и мафических лавовых потоков. Наиболее щелочные лавы извергаются за пределами разлома. Осадочные породы, отложенные во время рифтинга, обычно известны как группа Санта-Фе. Эта группа включает песчаники, конгломераты и вулканические породы. Эолические отложения также присутствуют в некоторых бассейнах. Также на плато Колорадо, но севернее, находится вулканическое поле Сан-Хуан в горах Сан-Хуан в Колорадо. Самые молодые извержения в районе разлома находятся в Долине Огня, Нью-Мексико, и их возраст составляет около 5400 лет. Район Сокорро, Нью-Мексико, в центральной части разлома, содержит раздувающийся силл в средней коре, похожий на магматическое тело, на глубине 19 км, который является причиной аномально высокой сейсмической активности в окрестностях, включая самые крупные землетрясения, связанные с разломом, за исторические времена (два события магнитудой около 5,8) в июле и ноябре 1906 года. Геодезические измерения, выполненные с использованием наземных и космических данных, указывают на продолжающееся поднятие поверхности над магматическим телом Сокорро со скоростью примерно 2 мм в год.
Basin size generally decreases to the north in the rift, though the Española covers approximately north–south and east–west, and the San Luis is roughly These basins may contain smaller units within them, such as the Alamosa basin within the San Luis, which is bounded by the San Juan and Tusas mountains on the west and the Sangre de Cristo Mountains in the east. The Albuquerque basin is the largest of the three basins, spanning north–south and east–west at its widest points. It is the oldest of the three major basins, and contains of Paleogene clastic sediments deposited on Precambrian basement. The southernmost Albuquerque basin contains pre rift volcanic deposits, while the central and northern portions contain volcanics erupted during rifting. Formation of the rift began with significant deformation and faulting with offsets of many kilometers starting about 35 Ma. The largest scale manifestation of rifting involves a pure shear rifting mechanism, in which both sides of the rift pull apart evenly and slowly, with the lower crust and upper mantle (the lithosphere) stretching like taffy. This extension is associated with very low seismic velocities in the upper mantle above approximately depth associated with relatively hot mantle and low degrees of partial melting. This intrusion of the asthenosphere into the lithosphere and continental crust is thought to be responsible for nearly all of the volcanism associated with the Rio Grande rift. The sedimentary fill of the basins consists largely of alluvial fan and mafic volcanic flows. The most alkalic lavas erupted outside the rift. The sediments that were deposited during rifting are commonly known as the Santa Fe Group. This group contains sandstones, conglomerates, and volcanics. Aeolian deposits are also present in some basins. Also on the Colorado Plateau but further north lies the San Juan volcanic field in the San Juan Mountains of Colorado. The youngest eruptions in the rift region are in the Valley of Fires, New Mexico, and are approximately 5,400 years old. The Socorro, New Mexico, region of the central rift hosts an inflating mid crustal sill like magma body at a depth of 19 km that is responsible for anomalously high earthquake activity in the vicinity, including the largest rift associated earthquakes in historic times (two events of approximately magnitude 5.8) in July and November 1906. Earth and space based geodetic measurements indicate ongoing surface uplift above the Socorro magma body at approximately 2 mm/year.
Геологическая история
Тектоническая эволюция рифта Рио-Гранде довольно сложна. Фундаментальное изменение западной окраины Североамериканской плиты от зоны субдукции к трансформной границе произошло в течение кайнозоя. Плита Фаралон продолжала субдуцироваться под западную часть Северной Америки в течение как минимум 100 миллионов лет в позднем мезозое и раннем кайнозое. Компрессионная и транспрессионная деформация, вызванная орогенезом Ларами, продолжалась до примерно 40 млн лет назад в Нью-Мексико. Эта деформация могла быть результатом связи между субдуцирующейся плитой Фаралон и перекрывающей ее Североамериканской плитой. Утолщение коры произошло вследствие компрессии в период орогенеза Ларами. После орогенеза Ларами и до 20 млн лет назад в юго-западной части Соединенных Штатов произошел крупный период вулканической активности. Инжекция горячей магмы ослабила литосферу и позволила последующее растяжение региона. Кайнозойское растяжение началось около 30 миллионов лет назад (млн лет). Наблюдается две фазы растяжения: поздний олигоцен и средний миоцен. Первый период растяжения привел к образованию широких, неглубоких бассейнов, ограниченных разломами с небольшим углом наклона. В течение этого эпизода кора могла быть растянута до 50%. Широко распространенный магматизм в середине кайнозоя указывает на то, что литосфера была горячей, а переход от хрупкого к пластичному поведению происходил на относительно небольшой глубине. Одна из теорий заключается в том, что плато Колорадо действует как полунезависимая микроплита, и один из способов объяснить образование рифта Рио-Гранде – это простое вращение плато Колорадо на 1-1,5° по часовой стрелке относительно Североамериканского кратона, или мантийная конвекция малого масштаба у края стабильного кратона; коллапс переутолщенной континентальной коры; начало трансформного разломообразования вдоль западной границы Североамериканской плиты; или отрыв фрагмента плиты Фаралон под районом Рио-Гранде, что усилило восходящие потоки астеносферы в оконной зоне плиты.