Orogenia granvillana

La orogenia de Grenvillian es un largo episodio de elevación de montañas, asociado con la constitución del supercontinente de Rodinia . Su resultado es un importante cinturón orogénico que subyace en una parte importante del continente norteamericano, desde Labrador hasta México , además de parte de Escocia .

La corteza de orogenia granvillana, que data del mesoproterozoico medio a tardío (c. 1250 a 980  Ma ), se encuentra en todo el mundo pero, en general, solo los episodios que tuvieron lugar en los márgenes sur y este de la Laurentia se califican como "Grenvilliens".

Estos episodios se conocen como orogenia kibariana en África y orogenia esveconorvega  (en) en Europa occidental.

Escala de tiempo

La cuestión de la datación de la orogenia de Grenvillian es bien conocida hoy en día. La cronología que propone Toby Rivers en su obra reciente proviene del estudio de la bien conservada provincia tectónica de Grenville, que es uno de los testigos más detallados de esta orogenia. Su clasificación considera que la designación clásica de "Grenvillian (ne)" cubre dos ciclos orogénicos separados; las orogenias de Rigolet, Ottawa y Shawinigan componen el ciclo de Grenville, mientras que la orogenia de Elzévirian es distinta. Debido al gran tamaño del área afectada por los episodios de Grenvillian, existen diferencias temporales a lo largo del cinturón.

Las edades se estiman a partir de la actividad magmática de cada uno de los ciclos de orogenia. Las diferencias entre las edades de ciclos de compresión y los análisis isotópicos de hornblends , biotitas y potasio feldespatos sugieren que se produjeron extensiones cuando compresiones momentáneamente cesaron.

En 2008, un artículo de Toby Rivers revisa la cronología de los diferentes períodos de la orogenia y reconstruye la escala temporal a partir del metamorfismo espacial y temporal de las rocas. En esta nueva versión, que es una síntesis entre la obra de Rivers de 1997 y las de Gower y Krogh de 2002, la orogenia elzéviriana ocurre entre 1,24 y 1,22  Ga , el episodio de Shawinigan dura 1,19 a 1,14  Ga y ya no forma parte del Grenville. ciclo, el episodio de Ottawa (ahora con fecha 1.09-1.02  Ga ) y el episodio de Rigolet (todavía fechado 1.01-0, 98  Ga ) se convierten en fases agrupadas en la orogenia granvillana.

Tectónico

La reconstrucción de los eventos de la orogenia está en progreso, pero generalmente se acepta que los márgenes este y sur del Laurentia eran márgenes convergentes activos hasta el inicio de la colisión continental. Este tipo de subducción tiende a crear arcos volcánicos alrededor o en el borde de la placa superpuesta en las zonas de subducción modernas y la evidencia de la existencia de tales arcos, contemporáneos (aprox. 1.3-1.2  Ga ) de la orogenia, se encuentran en la zona de Grenvillian. La Cordillera de los Andes es un ejemplo moderno de un mecanismo similar. Entre 1,19-0,98  Ga (el período preciso según la ubicación), dos bloques continentales chocaron con Laurentia. Estas dos colisiones se consideran similares a las que dieron origen, en tiempos más recientes, al Himalaya . Durante algún tiempo se pensó que uno de los bloques era el continente de la Amazonia, pero la evidencia paleomagnética ahora muestra que ese no era el caso.

Estos períodos de oleadas y metamorfismo no fueron continuos; fueron interrumpidos por episodios más tranquilos durante los cuales se produjeron intrusiones de plutones "AMCG" ( anortosita / mangerita  (en) / charnockita / granito ). La polaridad de las subducciones (qué placa se superpone a la otra) varía según las regiones y los tiempos. Algunos restos de arcos volcánicos se ubican en los márgenes Laurentinos y otros arcos fueron objeto de fenómenos de acreción durante la orogenia.

La cronología de eventos se estableció utilizando en el campo las tecnologías “SHRIMP” ( Sensitive High Resolution Ion Microprobe ) y TIMS ( Thermal Ionization Mass Spectrometry ) para la datación de uranio-plomo . El primer período de actividad tectónica fue la acumulación de un arco volcánico durante la Orogenia Elzeviriana. Antes de eso, tuvo lugar una subducción entre una placa continental y una supuesta placa oceánica. Las fuerzas de tracción y la fractura ayudaron a reducir la distancia entre el arco volcánico y tierra firme. El ángulo de subducción de la corteza continental que ya estaba en su lugar condujo al engrosamiento de la litosfera. Alrededor de 1.9  Ga, la cuenca de arco posterior de Elzévirian se cerró.

Entre 1,18 y 1,14  Ga , la zona experimentó una extensión. Ya sea por el enfriamiento de la litosfera, llamado hundimiento térmico , o por la actividad de compresión, las fallas se reactivaron, como lo demuestran las edades isotópicas de las rocas. También se produjo la formación de cuencas sedimentarias, lo que significa que los márgenes estaban suficientemente "tranquilos" para que los sedimentos se acumularan allí. Sin embargo, en algunos lugares, entre 1,16 y 1,13  Ga , relacionados con la ampliación, hay evidencia de que se siguieron ejerciendo fuerzas de empuje, lo que contribuyó al establecimiento de terrenos.

El modelado indica que se produjo un empuje hacia el oeste entre 1,12 y 1,09  Ga  ; luego la actividad tectónica se redujo a la extensión hasta 1.05  Ga . Fue en este punto que emergió el terreno granulítico de la zona central y se produjo una actividad tectónica menor.

Se desconoce la razón exacta por la cual la compresión se convirtió en extensión, pero podría resultar de un colapso por gravedad, una deslaminación del pelaje , la formación de una pluma debajo de un supercontinente o incluso una combinación de estos factores. El ciclo de compresión y extensión del área es comparable a un ciclo de Wilson . En esta región, el ciclo de Wilson sería el origen de la cuenca del Océano protoatlántico , el Océano Iapetus .

Litología

Hoy en día, la orogenia de Grenvillian se caracteriza por cinturones de plegado y superposición , metamorfismo de alta presión y una típica "suite AMCG". El metamorfismo suele ser anfibolita y facies de granulita , temperatura media a alta y meteorización por presión. A éclogitisation meta gabros (una roca metamórfica formada por muy alta presión a partir de una base de ultramafic ) es en algunos lugares y es representativo de las áreas de enterramiento profundas y / o colisión. A lo largo de la orogenia, estas secuencias metamórficas de alta presión se intercalan con intrusiones de plutones AMCG, interpretadas como sintectónicas o postectónicas. El plutonismo AMCG generalmente se considera como un aumento de la astenosfera debajo de una parte adelgazada de la litosfera . Esto se deriva de la teoría de que el plutonismo AMCG se debe a la acumulación de un basalto hecho de olivino y toleita en la base de la corteza continental durante la fase de extensión tectónica. La litosfera se puede adelgazar por convección o por deslaminación de la parte inferior de la litosfera. Ambos modelos se han propuesto para la orogenia de Grenvillian.

La orogenia granvillana se puede dividir en tres partes según los criterios de estructura, litología y termocronología. Estas tres partes son el cinturón de gneis, el cinturón metasedimentario y el terreno granulítico ; están separados por zonas de corte.

El cinturón de gneis está hecho de gneis félsico y anfibolitas que se metamorfosearon en facies granulíticas . La superposición en esta área se realizó en un ángulo bajo. El cizallamiento de la zona es cizallamiento dúctil, lo que significa que el material se enfrió y se solidificó, pero aún permaneció viscoso y plástico . La edad de este cinturón está entre 1.8 y 1.18  Ga y el metamorfismo data de alrededor de 1.16 a 1.12  Ga .

El cinturón metasedimentario está formado principalmente por rocas que han sufrido una metamorfosis de un esquisto verde a una facies de granulita . Las subdivisiones de este cinturón son Bancroft, Elzévir, el lago Sharbot, el dominio de Frontenac y las tierras bajas de Adirondack . El vulcanismo de esta parte se produjo entre 1,42 y 1,04  Ga, dependiendo de la ubicación. Al igual que con el cinturón de gneis, el metamorfismo se remonta a 1,6  Ga .

El terreno de granulita está compuesto de gneis meta-ígneo que comprende inclusiones de anortosita  ; La anortosita se forma en plutones y se compone principalmente de plagioclasa . Las rocas de la provincia tectónica de Grenville en Canadá se incluyen en esta categoría. El vulcanismo más antiguo conocido para esta ubicación se remonta a 1.2  Ga . El metamorfismo que condujo a las facies de granulita comenzó alrededor de 1,15  Ga y se prolongó durante unos 150 millones de años, sin que sea posible decir si fue ininterrumpido.

Variaciones regionales

Las escalas locales deben separarse de las de gran escala para comprender la orogenia. Para ello, la orogenia granvillana se divide generalmente en cuatro zonas: la extensión sur en Texas y México, los Apalaches , las Adirondacks y la provincia tectónica de Grenville en Canadá, muy conocida. La orogenia ha dejado huellas en Escocia pero, debido a la proximidad entre esta área y la provincia de Grenville antes de la apertura del Océano Iapetus (ahora el Océano Atlántico), los dos lugares comparten la misma historia.

Texas y mexico

El Tejas y México forman el margen sur de Laurencia y probablemente se chocaron con otro continente que el implicado en la colisión es. La orogenia zapoteca en México es contemporánea a la orogenia granvillana y generalmente se considera que son una y única. En México, los protolitos ígneos del Mesoproterozoico , metamorfoseados en facies granulíticas durante la orogenia, se dividen en dos grupos fechados ≈ 1.235-1.115  Ga y ≈ 1.035-1.01  Ga . Las rocas del grupo antiguo tienen una firma geoquímica que indica una procedencia relacionada con un arco volcánico y una cuenca de arco posterior. El grupo más reciente proviene de un vulcanismo AMCG. Estas rocas AMCG son algo anormales en el cinturón orogénico de Grenvillian porque no se conoce ningún evento orogénico que preceda directamente a su creación. Se ha sugerido que el régimen de subducción debajo del margen Laurentian terminó alrededor de 1.23  Ga y que la polaridad de la subducción se invirtió para causar una colisión desde el norte. Desde el levantamiento del Llano, que expone la historia texana de la orogenia de Grenvillian, no hay evidencia de la existencia de un arco volcánico después de este período.

Apalaches

Los Apalaches contienen pequeños y aislados testigos de la orogenia granvillana. El más grande de ellos, el Long Range Inlier , incluye las montañas Long Range de Terranova . También se encuentran rastros de la orogenia de Grenvillian en los macizos Shenadoah y French Broad, que incluyen las montañas Blue Ridge de Virginia . Las rocas Blue Ridge son una forma de gneis de facies de anfibolita y granulita superior, que han sufrido la intrusión de charnockitas y granitoides. Estas rocas magmáticas se difundieron durante tres episodios: ≈ 1,16-1,14  Ga , 1,112  Ga y ≈ 1,08-1,05  Ga y están foliadas de masiva a débilmente .

Adirondacks

Esta región es una enorme cúpula de rocas proterozoicas cerca de la frontera entre el estado de Nueva York y Canadá . Los episodios orogénicos de estilo antiguo ( ≈ 1,25 a 1,19  Ga ) y Ottawa ( ≈ 1,08 a 1,02  Ga ) se encuentran en las Adirondacks donde se crearon rocas metamórficas de alto grado. Una zona de cizallamiento de alta tensión con tendencia noreste separa la cúpula entre las tierras altas al sureste y las tierras bajas al noroeste. Algunos argumentan que esta zona de corte, la zona de Carthage-Colton, era un límite entre dos zonas de presión diferentes durante la Orogenia de Ottawa, cuando las tierras altas se superponían con las tierras bajas.

Provincia Tectónica de Grenville

La provincia tectónica lleva el nombre del pueblo de Grenville  ; constituye la parte más joven del escudo canadiense . Dado que el área no ha experimentado una transformación metamórfica regional desde la orogenia, se considera ideal para el estudio de la orogenia de Grenvillian y la tectónica anterior. La mayor parte de lo que se conoce sobre esta orogenia proviene del trabajo que allí se realiza. La Cordillera de Grenville es probablemente el resultado de la colisión entre el Escudo de América del Norte y el de América del Sur.

Referencias

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Bibliografía

Artículos relacionados

enlaces externos