Сейвирская орогения: горное строительство в Северной Америке.

Введение

Эпизод горообразования в Северной Америке

Орогенез Севье – это событие горообразования, которое затронуло западную часть Северной Америки от северной Канады на севере до Мексики на юге. Орогенез Севье был результатом тектонической активности конвергентной границы, и деформация происходила приблизительно с 160 миллионов лет назад (млн лет) до примерно 50 млн лет назад. Этот орогенез был вызван субдукцией океанической плиты Фаралон под континентальную североамериканскую плиту. Утолщение коры, приведшее к образованию гор, было вызвано сочетанием компрессионных сил и кондуктивного нагрева, инициированного субдукцией, что привело к деформации. В целом, орогенез Севье характеризуется как более раннее, западное компрессионное событие, которое использовало слабые плоскости слоистости в перекрывающих палеозойских и мезозойских осадочных породах. По мере укорочения коры давление передавалось на восток вдоль слабых осадочных слоев, образуя "тонкослойные" сбросо-надвиговые разломы, которые, как правило, моложе к востоку. В отличие от этого, орогенез Ларамид создал поднятия, "основанные на фундаменте", которые часто использовали преимущества ранее существовавших разломов, образовавшихся во время рифтинга в конце докембрия во время распада суперконтинента Родиния или во время орогенеза Предковых Скалистых гор. Эти тонкослойные надвиги переместили породы докембрийского – мезозойского возраста пассивной окраины Кордильер на восток. Орогенный пояс Севье соприкасается с поясом Ларамид на своей восточной стороне. Расположение восточного края орогенеза Севье определялось конгломератами, состоящими в основном из глыб и валунов, которые были сброшены с восточного и наиболее крутого края растущих гор. Такие конгломераты можно увидеть по всему штату Юта в каньоне Эхо, в Красных Ущельях в каньоне Испанский Форк и в каньоне Лимингтон недалеко от Дельты, штат Юта. Сегодня разломы Севье на поверхности разрушены и наклонены под крутой угол от их первоначального положения с небольшим углом погружения из-за растяжения разломов в области Бассейна и Хребта. Самые ранние надвиги Севье расположены дальше всего на западе, и каждый новый надвиг пересекает более старый. Это привело к тому, что более старые надвиги наезжали на более молодые, двигаясь на восток. Наддвиг Парис-Уиллард в Юте был определен как самый старый надвиг в серии, используя эту закономерность. Самый молодой надвиг – Хогбэк в Вайоминге. Пояс надвигов Севье в Юте можно разделить на две части: к северу от Солт-Лейк-Сити и к югу от Солт-Лейк-Сити. Надвиги к северу изучены лучше, поскольку с ними часто связаны нефть и газ. Северная часть проходит через современные штаты Юта, Айдахо и Вайоминг. Южная часть заканчивается примерно в районе Лас-Вегаса. Общее укорочение коры в северной части составило около 96 километров. В то время как континентальные окраины обычно наиболее деформированы во время орогенных событий, внутренняя часть континентальных плит также может деформироваться. В орогенных событиях Севье-Ларамид свидетельства деформации внутренних плит включают складки, плоскости спайности и ткани трещин, деформированные окаменелости, постоянное смещение по разломам и двойникование кальцита. Точный возраст начала пояса не является общепринятым среди исследователей. В северной части Юты надвиг Уилларда был внедрен около 120 млн лет назад. Напряжение постепенно передавалось на надвиг Хогбэк в западном Вайоминге.

The Sevier orogeny was a mountain building event that affected western North America from northern Canada to the north to Mexico to the south. The Sevier orogeny was the result of convergent boundary tectonic activity, and deformation occurred from approximately 160 million years (Ma) ago to around 50 Ma. This orogeny was caused by the subduction of the oceanic Farallon Plate underneath the continental North American Plate. Crustal thickening that led to mountain building was caused by a combination of compressive forces and conductive heating initiated by subduction, which led to deformation. In general the Sevier orogeny defines an older, more western compressional event that took advantage of weak bedding planes in overlying Paleozoic and Mesozoic sedimentary rock. As the crust was shortened, pressure was transferred eastward along the weak sedimentary layers, producing “thin skinned” thrust faults that generally get younger to the east. In contrast, the Laramide orogeny produced “basement cored” uplifts that often took advantage of pre existing faults that formed during rifting in the late Precambrian during the breakup of the supercontinent Rodinia or during the Ancestral Rocky Mountains orogeny. These thin skinned thrusts moved late Precambrian to Mesozoic age rock of the Cordilleran passive margin east. The Sevier meets the Laramide orogenic belt on its eastern side. The location of the eastern edge of the Sevier orogeny was determined by conglomerates largely made up of boulders that would have been shed from the eastern and steepest edge of the rising mountains. Such conglomerates can be seen throughout Utah in Echo Canyon, the Red Narrows in Spanish Fork Canyon, and in Leamington Canyon near Delta, Utah. Today Sevier faults at the surface have been broken up and tilted steeply from their original gently dipping positions due to the extension of the Basin and Range faulting. The earliest thrusts of the Sevier are located furthest west with each newer thrust cutting the older thrust. This pattern caused the older thrusts to ride on top of the younger thrusts as they moved eastward. The Paris Willard thrust in Utah was determined to be the oldest thrust in the series using this pattern. The youngest thrust is the Hogback in Wyoming. The Sevier thrust belt in Utah can be divided in two, north of Salt Lake City and South of Salt Lake City. The thrusts to the north are much better understood because oil and gas are often associated with them. The northern portion runs through present day Utah, Idaho, and Wyoming. The southern portion stops around Las Vegas. The total crustal shortening of the northern portion was roughly 60 miles. While continental margins are typically the most deformed in orogenic events, the interior of continental plates can also deform. In the Sevier Laramide orogenic events evidence for interior plate deformation includes folds, cleavage and joint fabrics, distorted fossils, persistent faulting, and calcite twinning. The actual age of initiation of the belt is not entirely agreed upon by researchers. In northern Utah, the Willard thrust sheet was emplaced around 120 Ma. Strain was progressively transferred to the Hogsback Thrust in western Wyoming.

Поперечные зоны и ущелье Уинта

Параллельные сбросы и складки формируют складчато-надвиговый пояс в региональном масштабе. В локальном масштабе сегменты пояса связаны поперечными зонами. Ранее упомянутая поперечная зона Чарльстона пересекает надвиги в поясе Севье под прямым углом. Геологи до сих пор обсуждают, сформировалась ли эта поперечная зона во время орогенеза Севье или в процессе поднятия дуги Уинта/Коттонвуд во время орогенеза Ларамид. Картографирование надвигов Севье в провинции Бассейн и Хребет показывает, что структуры Севье огибают дугу Уинта/Коттонвуд, определяя Уинтскую впадину. Детальное изучение разломов Севье в каньоне Американ-Форк указывает на то, что эти разломы являются самыми древними в поперечной зоне Чарльстона, что подтверждается наблюдаемыми взаимоотношениями пересечений в этом районе. Это могло привести к реактивации Чарльстонского сброса как разлома растяжения. Поперечная зона Чарльстона содержит высоконаклонные разломы, что позволяет предположить, что она образовалась в ответ на необходимость соединения низконаклонных надвигов Севье. Поперечная зона Чарльстона очерчивает главный боковой разлом, который являлся частью пояса Севье.

Осаждение на приусадебных участках

По мере поднятия разломов обратного сдвига Севье происходила эрозия надвиговых листов; образовавшиеся в результате эрозии осадочные породы затем отлагались в местах, где было доступное пространство для отложения. Динамическое проседание и изгиб земной коры под нагрузкой создавали пространство для аккумуляции осадочных пород. Сбалансированные геолого-разрезные диаграммы показывают, что произошла значительная эрозия этих синорогенных отложений севьерского возраста.