Введение

Североамериканская орогенезия

Акадская орогенезия – это длительное горообразовательное событие, начавшееся в среднем девоне и достигшее пика в позднем девоне. Оно продолжалось около 50 миллионов лет, начиная примерно 375 миллионов лет назад (млн лет), с деформационными, плутоническими и метаморфическими процессами, продолжавшимися в раннем миссисипском периоде. Акадская орогенезия – третья из четырех орогенезий, сформировавших Аппалачские горы и последующую впадину. Предыдущими орогенезами были Гренвильская и Таконикская орогенезии, последовавшие за рифтовой/дрифтовой стадией в неопротерозое. Акадская орогенезия включала столкновение серии авалонийских континентальных фрагментов с континентом Лавразия. Географически, Акадская орогенезия простиралась от канадских Приморских провинций, мигрируя в юго-западном направлении к Алабаме. Однако наиболее сильно от столкновения пострадал северный регион Аппалачей, от Новой Англии на северо-восток до региона Гаспе в Канаде.

Палеогеография

Во время акадской орогенезы, в среднем девоне (385 млн лет назад), палеоширота Лаврентии располагалась в южном полушарии вблизи экватора, между 0° и 30° южной широты. В течение девонского периода палеоширота Лаврентии существенно не менялась. Гондвана, напротив, прошла значительное расстояние: в ордовик Южный полюс находился в северной Африке, затем переместился к западу от южного Чили в силуре и вернулся в центральную Африку в девоне. Однако более поздние исследования, выполненные Scotese & McKerrow, предполагают, что в позднем девоне Южный полюс располагался в северо-центральной Аргентине, а не в северной Африке, что подтверждается палеоклиматическими данными.

Авалонские терраны

Авалонские терраны, составляющие Авалонию, включают следующие современные регионы: северная Франция, Бельгия (Арденны), Англия, Уэльс, юго-восточная Ирландия, восточный Ньюфаундленд, Новая Шотландия, южный Нью-Брансуик и некоторые прибрежные районы Новой Англии. Основание состояло из пород позднего докембрия и, предположительно, происходит с окраины Гондваны в раннем ордовике. Свидетельства акадийской орогенезии обильны и широко распространены в северных Аппалачах, что проявляется в плутонизме и миграции фронта деформации северных Аппалачей к кратону. В центральных и южных Аппалачах свидетельства акадийской орогенезии скудны и в основном представлены плутонизмом Голубого хребта и метаморфизмом террана Кэт-сквер. Акадийская орогенезия пережила как минимум три основных фазы деформации, и в некоторых местах установлены несогласия. Эти дельты описываются как предгорные бассейны, дельтовые комплексы, состоящие из клиновидных кластических отложений, которые ответственны за значительный приток осадочного материала в Аппалачский бассейн. В процессе орогенеза образовались новые разломы, а старые были реактивированы. В среднем девоне в регионе Новой Англии сформировались вулканические центры и поднятия, которые сбрасывали мелкозернистый кластический материал во внутренний морской пролив, покрывавший большую часть южных и центральных Аппалачей. Сегодня фрагменты древней Авалонии встречаются в рассеянных поясах вдоль восточного края Северной Америки. Один пояс находится в Ньюфаундленде, другой составляет основу большей части прибрежной зоны Новой Англии от восточного Коннектикута до северного Мэна, где он известен как Прибрежный литотектонический блок. Оседание следует за выпуклостью и поднятием и происходит на кратонной стороне орогена в результате региональной изостатической компенсации нагрузки литосферой.

Дельта-комплекс

Апалачский бассейн в среднем девоне и раннем миссисипи характеризуется большими объемами дельтаических осадочных пород, отложенных в Акадийской предгорной впадине в ответ на Акадийскую орогению. Эти отложения простираются от центрального Нью-Йорка и Пенсильвании на запад до Огайо и на юг вдоль Аппалачских гор через Вирджинию и Теннесси до Алабамы. Акадийский дельта-комплекс подразделяется на две дельты: дельта Катскилл среднего и верхнего девонского возраста и дельта Прайс-Роквелл в горах Поконо позднего девонского и раннего миссисипийского возраста. Акадийский дельта-комплекс связан с четырьмя тектофазами Акадийской орогении как по происхождению, так и по условиям осадконакопления. Рельеф, образовавшийся в результате орогении, являлся основным источником дельтовых осадков. Дельта Катскилл состоит из последовательности пород с нарастающим укрупнением. Ее мощность максимальна в восточной Пенсильвании и уменьшается к западу в сторону Огайо. Палеогеография Катскилл, по-видимому, состояла из множества небольших ручьев, которые откладывали свой осадочный материал вдоль прибрежной аллювиальной равнины протяженностью в сотни миль. Среднедевонские – нижнемиссисипийские силицикластические отложения, сформированные дельтой Катскилл, включают черные сланцы, серые сланцы, песчаник, красные отложения и незначительное количество аргиллистого известняка. Отложения формировались в четырех стадиях, наблюдаемых в каждой тектофазе. Формирование предгорной впадины в результате быстрого опускания инициировало трансгрессивные последовательности, отложившие бассейновые черные сланцы. После отложения черных сланцев миграция деформаций продолжилась на юг, и преобладала регрессия, особенно на восточной стороне бассейна. По мере усиления столкновения оседание в предгорной впадине замедлилось, а осадконакопление сменилось притоком известковистых илистых сланцев и карбонатов. Эти отложения отражают небольшие трансгрессивно-регрессивные циклы в условиях дельта-фронта и дельта-платформы. Третья стадия представлена региональным поднятием, сопровождавшим столкновение террана Авалон с мысом, и последующим развитием регионального несоответствия. Четвертая и заключительная стадия характеризуется тектоническим затишьем и широко распространенным карбонатным осадконакоплением в медленно наступающем море.