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orogenia de Grenville

Extensión (regiones naranjas) de la orogenia de Grenville, según Tollo et al. (2004) y Darabi (2004). La orogenia de Grenville fue un evento orogénico mesoproterozoico de larga ...

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Extensión de la orogenia de Grenville
Extensión (regiones naranjas) de la orogenia de Grenville, según Tollo et al. (2004) y Darabi (2004).

La orogenia de Grenville fue un evento orogénico mesoproterozoico de larga duración asociado con la formación del supercontinente Rodinia . Su huella es un prominente cinturón orogénico que abarca una porción significativa del continente norteamericano, desde Labrador hasta México , así como hasta Escocia .

La corteza orogénica de Grenville , de edad mesoproterozoica media-tardía ( c. 1250-980 Ma ) , se encuentra en todo el mundo, pero generalmente solo los eventos que ocurrieron en los márgenes sur y este de Laurentia se reconocen bajo el nombre de "Grenville". [ 1 ] Estos eventos orogénicos también se conocen como la orogenia de Kibaran en África, la orogenia de Dalslandian en Europa Occidental y la orogenia de Sunsás en Brasil .

Plazo

El problema de la cronología de la orogenia de Grenville es un tema controvertido. La escala temporal propuesta por Toby Rivers en 2002 se deriva de la bien conservada Provincia de Grenville y representa uno de los registros más detallados de la orogenia. [ 2 ] Esta clasificación considera que la designación clásica de Grenville abarca dos ciclos orogénicos distintos: las orogenias de Rigolet, Ottawan y Shawingian componen el Ciclo de Grenville, y la orogenia de Elzevirian constituye una entidad independiente. Debido a la gran extensión del área afectada por los eventos de Grenville, existe cierta variación en la cronología a lo largo del cinturón orogénico . [ 1 ]

Cronología de la orogenia de Grenville
Cronología de la orogenia de Grenville, según Rivers (2002)

Las edades se aproximan a partir de la actividad magmática asociada con los ciclos individuales de la orogenia. Las lagunas en las edades de los ciclos de compresión y el análisis isotópico de hornblenda , biotita y feldespato potásico sugieren que la extensión estaba ocurriendo cuando la compresión había cesado momentáneamente. [ 3 ] [ 4 ]

El artículo de Rivers de 2008 examina la cronología de los diferentes períodos de la orogenia y reconstruye la línea de tiempo basándose en el metamorfismo espacial y temporal de las rocas presentes. Según esta versión más reciente de la línea de tiempo, que es una combinación de Rivers (1997) y Gower y Krogh (2002), la orogenia Elzeviriana ocurre entre 1240 y 1220 Ma, la Shawinigan ocurre entre 1190 y 1140 Ma y ya no forma parte del ciclo Grenville, y las fases Ottawana (1090-1020 Ma) y Rigolet (1010-980 Ma) se agrupan en la orogenia Grenvilliana. [ 5 ]

Tectónica general

La reconstrucción de los eventos de la orogenia está en curso, pero la visión generalmente aceptada es que los márgenes oriental y meridional de Laurentia fueron márgenes convergentes activos hasta el comienzo de la colisión continental . Este tipo de subducción (tipo B) tiende a emplazar arcos magmáticos sobre o cerca del borde de la placa superior en las zonas de subducción modernas, y  se pueden encontrar evidencias de arcos de islas contemporáneos (c. 1300–1200 Ma) en todo el orógeno de Grenville. Los Andes de Sudamérica se consideran un análogo moderno. [ 1 ] Desde aproximadamente c. 1190–980  Ma (la cronología exacta varía según la localidad) dos bloques continentales separados colisionaron con Laurentia. Se cree que ambos eventos de colisión son análogos a la colisión que impulsa el crecimiento actual de la cordillera del Himalaya . [ 1 ] [ 6 ] Durante algún tiempo se creyó que uno de los bloques era el continente de Amazonia, pero la evidencia paleomagnética ha demostrado que este no es el caso. [ 7 ]

Estos periodos de cabalgamiento y metamorfismo no fueron continuos, sino que se vieron interrumpidos por periodos relativamente tranquilos, durante los cuales los plutones AMCG ( anortosita / mangerita / charnockita / granito ) se intruyeron en la roca encajante . [ 1 ] Las polaridades de la subducción (qué placa se superpuso a cuál) varían según la región y el tiempo. Algunos remanentes de arcos de islas se emplazaron en el margen de Laurentia, y otros se acrecionaron durante la orogenia. [ 8 ] [ 9 ] La cronología de estos eventos está limitada por las relaciones de corte transversal observadas en el campo, así como por la datación uranio-plomo mediante SHRIMP ( microsonda iónica sensible de alta resolución ) y TIMS ( espectrometría de masas de ionización térmica ) . [ 10 ]

El primer período de actividad tectónica fue la acreción de un arco de islas en algún momento durante la orogenia Elzeviriana. [ 7 ] Antes de que tuviera lugar la acreción del arco de islas, se estaba produciendo la subducción entre una placa continental y presumiblemente una placa oceánica. La fuerza de arrastre de la placa y los impulsores de campo lejano, como el empuje de la dorsal, contribuían a acortar la distancia entre el arco de islas y el continente. Dependiendo del ángulo de subducción, la deformación de la corteza continental ya se estaba produciendo y engrosando la litosfera . Hacia 1.19 Ga, la cuenca de trasarco de Elzevir se estaba cerrando. [ 3 ]

Entre 1,18 y 1,14 Ga se produjo una extensión en la zona. [ 3 ] Ya sea por enfriamiento litosférico, también conocido como subsidencia térmica, o por la actividad compresiva en la zona, se reactivaron algunas fallas extensionales. La extensión está marcada por las edades isotópicas de las rocas mencionadas anteriormente. Además, se produjo la formación de cuencas sedimentarias, lo que significa que el margen estuvo lo suficientemente tranquilo como para que se acumularan sedimentos. Sin embargo, en algunas áreas, entre 1,16 y 1,13 Ga, contemporáneas con la extensión, hay evidencia de que aún se producían cabalgamientos y emplazamientos de terrenos. [ 3 ]

Según un modelo, el empuje hacia el oeste ocurrió desde 1.12 a 1.09 Ga y luego la extensión fue la actividad tectónica primaria hasta 1.05 Ga. [ 3 ] Fue en este punto que el Terreno de Granulitas Centrales fue exhumado y ocurrió magmatismo menor. [ 7 ] La razón del cambio de compresión a extensión es desconocida pero puede ser el resultado del colapso gravitacional, delaminación del manto, la formación de una pluma debajo de un supercontinente , cambios en impulsores de campo lejano en la distribución de esfuerzos, o cualquier combinación de razones originadas por el hecho de que nuestro planeta es dinámico. [ 7 ] La historia cíclica de compresión y extensión de esta área es similar al Ciclo de Wilson . En esta área del mundo, el Ciclo de Wilson estaría creando la cuenca para el Océano Iapetus .

Litología general

Hoy, el orógeno de Grenville se caracteriza por cinturones de pliegues y cabalgamientos con vergencia noroeste y regímenes metamórficos de alta presión, así como por un magmatismo distintivo de la suite AMCG. El metamorfismo es comúnmente de facies de anfibolita y granulita , es decir, alteración de temperatura y presión media a alta. En algunas localidades se encuentran metagabros eclogitizados (rocas metamórficas ultramáficas de muy alta presión ) que probablemente representan áreas de enterramiento más profundo y/o colisión más intensa. [ 11 ] A lo largo del orógeno, estas secuencias de rocas metamórficas de alta presión están cortadas por plutones intrusivos de la suite AMCG, generalmente interpretados como sintectónicos o postectónicos. El plutonismo AMCG generalmente se asocia con el ascenso astenosférico bajo una litosfera adelgazada . [ 1 ] [ 12 ] Esto se deriva de la teoría de que el plutonismo AMCG es impulsado por la acumulación de basalto toleítico de olivino en la base de la corteza continental durante la extensión tectónica. [ 3 ] La litosfera puede adelgazarse por convección o por delaminación , en la que se desprende la porción inferior de la litosfera. Ambos modelos se han propuesto para la orogenia de Grenville. [ 3 ]

La orogenia de Grenville se puede clasificar en tres secciones según su estructura, litología y termocronología. Estas tres secciones, denominadas respectivamente Cinturón de Gneis, Cinturón Metasedimentario y Terreno de Granulitas, están separadas por zonas de cizalla. [ 4 ] [ 7 ] El Cinturón de Gneis está compuesto por gneises félsicos y anfibolitas que sufrieron metamorfismo en la facies de anfibolita superior a granulita. El cabalgamiento en esta sección fue de bajo ángulo, pero tenía el potencial de aumentar y rotar a medida que continuaba y evolucionaba. La cizalla en esta área se denomina cizalla dúctil, lo que significa que el material se estaba enfriando y solidificando, pero aún presentaba un comportamiento viscoso o plástico. La edad de este cinturón es de aproximadamente 1,8 a 1,18 Ga. Se cree que el metamorfismo regional deformó esta área hace aproximadamente 1,4 Ga y el cabalgamiento metamórfico hace aproximadamente 1,16 a 1,12 Ga. [ 4 ] [ 7 ]

El Cinturón Metasedimentario está compuesto predominantemente por rocas sedimentarias y volcánicas que han sufrido metamorfismo de facies de esquistos verdes a granulita. Las subdivisiones de este cinturón incluyen los Dominios de Bancroft, Elzevir, Sharbot Lake y Frontenac y las Tierras Bajas de Adirondack. En este cinturón se sabe que el magmatismo ocurrió entre 1,42 y 1,04 Ga dependiendo de la ubicación. Al igual que con el Cinturón de Gneis, se cree que el metamorfismo ocurrió aproximadamente en 1,16 Ga. [ 4 ] [ 7 ] El Terreno Granulítico está compuesto por gneises metaígneos que incluyen macizos de anortosita. Las anortositas se forman en plutones y están compuestas principalmente de plagioclasa. Las rocas de la Provincia de Grenville en Canadá están incluidas en esta categoría. El magmatismo más antiguo conocido en esta área data de aproximadamente 1,32 Ga. El metamorfismo de facies de granulita comenzó hace aproximadamente 1.15 Ga y continuó durante unos 150 Ma después de su inicio; sin embargo, no se puede determinar la continuidad del metamorfismo. [ 4 ] [ 7 ]

Variaciones regionales

Es importante separar la historia tectónica local de la historia tectónica a gran escala del cinturón orogénico para comprender la orogenia. Para ello, el orógeno de Grenville se divide generalmente en cuatro localidades: el extremo sur en Texas y México, los Apalaches , los Adirondacks y la provincia de Grenville . Una parte del orógeno se encuentra en Escocia, pero debido a la proximidad de Escocia a la provincia de Grenville antes de la apertura del océano Iapetus, ambas comparten en gran medida la misma historia. [ 1 ] [ 13 ]

Texas y México

Texas y México representan el margen sur de Laurentia y probablemente colisionaron con un continente diferente al involucrado en la colisión oriental. [ 6 ] La orogenia zapoteca de México es contemporánea con las etapas posteriores de la orogenia de Grenville, y generalmente se consideran una y la misma. [ 14 ] Los protolitos ígneos mesoproterozoicos (metamorizados a facies de granulita durante la orogenia) se dividen en dos grupos de edad en México: c. 1235–1115  Ma y c. 1035–1010  Ma. Las rocas del primer grupo presentan firmas geoquímicas que implican una procedencia de arco insular y cuenca de trasarco . El segundo grupo representa el magmatismo AMCG. Estas rocas AMCG son algo anómalas en todo el orógeno de Grenville; no se conoce ningún evento orogénico que preceda inmediatamente a su emplazamiento. [ 14 ]

Se sugiere que el régimen de subducción bajo el margen Laurentiano (actualmente en Texas, al norte del terreno mexicano acrecionado ) terminó alrededor de 1230  Ma, y que la polaridad de la subducción se invirtió para llevar el continente en colisión hacia el norte, ya que el levantamiento de Llano , que registra la historia de Grenville en Texas, no presenta evidencia de magmatismo de arco después de este tiempo. [ 9 ]

Apalaches

Los montes Apalaches contienen pequeños afloramientos aislados del orógeno de Grenville. El mayor de ellos, el macizo de Long Range, comprende las montañas de Long Range de Terranova. Otros afloramientos incluyen los macizos de Shenandoah y French Broad , que conforman la provincia de Blue Ridge en Virginia. Las rocas de Blue Ridge consisten en diversos gneises de facies de anfibolita superior y granulita, intruidos por charnockita y rocas granitoides . Estas rocas ígneas se intruyeron en tres intervalos: c. 1160–1140  Ma, c. 1112  Ma y c. 1080–1050  Ma, y presentan una textura de masiva a débilmente foliada . [ 1 ]

Adirondacks

Esta región consiste en un domo masivo de roca proterozoica en la frontera entre Nueva York y Canadá. Tanto los pulsos orogénicos Elzeviriano (c. 1250–1190  Ma) como Ottawano (c. 1080–1020  Ma) se registran en los Adirondacks, produciendo roca metamórfica de alto grado. Una zona de cizalla de alta deformación con orientación noroeste separa el domo en las tierras altas al sureste y las tierras bajas al noroeste. Se cree [ 7 ] [ 15 ] que la zona de cizalla (Carthage-Colton) fue un límite transpresivo durante el Ottawano, cuando las tierras altas fueron cabalgadas sobre las tierras bajas. [ 1 ]

provincia de Grenville

La provincia de Grenville recibe su nombre de Grenville , Quebec, y constituye la porción más joven del Escudo Canadiense . Dado que la zona no ha sufrido ninguna sobreimpresión metamórfica regional desde la orogenia, se considera un área de estudio ideal para la tectónica de la era Grenville y pre-Grenville. Por lo tanto, la mayor parte de lo que se sabe sobre la orogenia y sus procesos proviene de la provincia de Grenville. [ 1 ] Las montañas Laurentinas forman parte de la provincia.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tollo, Richard P.; Louise Corriveau; James McLelland; Mervin J. Bartholomew (2004). "Evolución tectónica proterozoica del orógeno de Grenville en Norteamérica: Una introducción". En Tollo, Richard P.; Corriveau, Louise; McLelland, James; et  al. (eds.). Evolución tectónica proterozoica del orógeno de Grenville en Norteamérica . Memoria de la Sociedad Geológica de América. Vol.  197. Boulder, CO. pp. 1–18 . ISBN  978-0-8137-1197-3.{{cite book}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace )
  2. ↑ Rivers, T.; et al. (2002). "El cinturón de alta presión en la provincia de Grenville: arquitectura, cronología y exhumación". Revista canadiense de ciencias de la Tierra . 39 (5): 867– 893. Bibcode : 2002CaJES..39..867R . doi : 10.1139/e02-025 . 
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Corrigan, D.; Hanmer, S. (1997). "Anortositas y granitoides relacionados en el orógeno de Grenville: ¿Un producto del adelgazamiento convectivo de la litosfera?". Geología . 25 (1): 61– 64. Bibcode : 1997Geo....25...61C . doi : 10.1130/0091-7613(1997)025 < 0061:AARGIT > 2.3.CO ; 2 .
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  • El Grenville
  • "Posibles entornos metalogénicos de la provincia de Grenville" . Servicio Geológico de Canadá. Archivado del original el 20 de abril de 2010. Consultado el 5 de septiembre de 2010 .
  • La estructura cortical del Frente de Grenville
  • Sintaxis de tipo himalayo en el orógeno de Grenville
  • Evolución tectónica del orógeno de Grenville en el sur de Laurentia.
  • EL PRIMER SUPERCONTINENTE Archivado el 3 de marzo de 2016 en Wayback Machine
  • Metamorfismo de la orogenia de Grenville