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Articulo de referencia

orogenia nevadense

La orogenia nevadense tuvo lugar a lo largo del margen occidental de Norteamérica durante el Jurásico Tardío al Cretácico Temprano , aproximadamente entre 155 Ma y 145 Ma. [ 1 ]...

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La orogenia nevadense tuvo lugar a lo largo del margen occidental de Norteamérica durante el Jurásico Tardío al Cretácico Temprano , aproximadamente entre 155 Ma y 145 Ma. [ 1 ] Durante toda la duración de esta orogenia, se produjeron al menos dos tipos diferentes de procesos orogénicos. En las primeras etapas de la orogénesis, se desarrolló un arco magmático continental de "tipo andino" debido a la subducción de la placa oceánica de Farallón bajo la placa norteamericana . [ 2 ] En las etapas posteriores de la orogénesis, en cambio, se observó la acreción de múltiples terrenos de arco oceánico en el margen occidental de Norteamérica en un orógeno de acreción de "tipo cordillerano". [ 2 ] La deformación relacionada con la acreción de estos terrenos de arco volcánico se limita principalmente a las regiones occidentales de las cadenas montañosas resultantes ( cordillera de Klamath y Sierra Nevada ) y está ausente en las regiones orientales. [ 3 ] Además, la deformación experimentada en estas cadenas montañosas se debe principalmente a la orogenia nevadense y no a otros eventos externos como las orogenias sevier y laramide más recientes . [ 4 ] Se observa que las montañas Klamath y la Sierra Nevada comparten una estratigrafía similar, lo que indica que ambas se formaron por la orogenia nevadense. [ 5 ] [ 6 ] En comparación con otros eventos orogénicos, parece que la orogenia nevadense ocurrió con bastante rapidez, tomando solo unos 10 millones de años en comparación con los cientos de millones de años de otras orogenias alrededor del mundo (por ejemplo, la orogenia trans-Hudson ). [ 7 ]

Orden de los acontecimientos

El arco volcánico se forma sobre una masa continental al estilo de la Cordillera. La subducción continua transporta el arco volcánico hasta el margen del continente, donde su flotabilidad impide que sea subducido, por lo que se acreciona al continente.

La orogenia nevadense comenzó con la formación de un arco volcánico continental debido a la subducción con inclinación hacia el este de la placa Farallón bajo la placa norteamericana . [ 1 ] La subducción continua de la corteza oceánica transportó múltiples terrenos de arco oceánico al margen occidental de Norteamérica, donde se acrecionaron al borde del continente. [ 1 ] Durante la acreción de los terrenos de arco sobre Norteamérica, el sedimento y el material cortical entre Norteamérica y el terreno de arco entrante fueron empujados hacia el continente, formando secuencias ofiolíticas que se conservan tanto en las montañas Klamath como en Sierra Nevada . Estas cadenas montañosas se ubican en el norte de California-sur de Oregón y en el centro de California, respectivamente. [ 5 ] La acreción de los terrenos de arco dio como resultado la generación de tres cinturones distintos en Sierra Nevada: el cinturón occidental, el cinturón central y el cinturón oriental. [ 1 ] Las montañas Klamath son algo más complejas en su estructura general que Sierra Nevada. [ 5 ]

Sierra Nevada

Sierra Nevada, cubierta de nieve en la imagen de la izquierda.

Cinturón oriental

La orogénesis de estilo andino implica la subducción de una placa oceánica bajo una placa continental, lo que provoca la fusión parcial de la cuña de astenosfera sobre la placa que se hunde. Esta fusión parcial asciende y da inicio al vulcanismo, formando montañas mediante flujos de lava y depósitos de erupciones.

El cinturón oriental de Sierra Nevada está formado por el Terreno de Sierra Norte. [ 8 ] [ 1 ] El Terreno de Sierra Norte se formó a partir del vulcanismo en el borde occidental de América del Norte debido a la subducción de una placa oceánica, que finalmente resultó en la acreción de los terrenos del río Tuolumne y Slate Creek a América del Norte. [ 8 ] Esto es análogo al estilo "andino" de orogénesis donde la subducción de una placa oceánica a aproximadamente 110 km (68 mi) debajo de la superficie de la Tierra resulta en la fusión de la placa descendente y la astenosfera convectiva . [ 9 ] Esta fusión puede ser asistida por la presencia de agua en lo que se conoce como fusión por flujo . [ 9 ] El fundido de la placa luego asciende a través de la astenosfera y a través de la corteza para crear grandes batolitos y vulcanismo.  

Aunque la deformación en las regiones occidental y central de Sierra Nevada es generalizada, la deformación debida a la orogenia nevadense en el cinturón oriental es algo limitada. [ 10 ] Se determinó que la deformación era mínima en el cinturón oriental al observar diques que habían intruido rocas que parecían estar mayormente indeformadas. [ 10 ] Estos diques, en su mayoría indeformados, se dataron utilizando el método de potasio-argón (K-Ar) y se determinó que tenían entre 169 y 209 Ma de edad, lo que implica que se colocaron mucho antes de que hubiera ocurrido cualquier deformación relacionada con la orogenia nevadense. [ 10 ] Como la edad de estos diques es mayor que la deformación de la orogenia nevadense, es evidente que la mayor parte de la deformación tuvo lugar hacia el lado occidental de Sierra Nevada, en lugar de en las regiones orientales. [ 10 ]

Cinturón central

El cinturón central de Sierra Nevada está formado por rocas del terreno del río Tuolumne que se acrecionaron al margen occidental de Norteamérica en una época anterior (>150 Ma) a las rocas del terreno de Slate Creek. En general, existen dos zonas distintas en el cinturón central: el complejo de esquistos verdes de Calaveras y el complejo de Shoo Fly . [ 2 ]

El complejo de esquistos verdes de Calaveras se ubica en la mitad occidental del Cinturón Central y consiste esencialmente en rocas de arco volcánico junto con pequeñas cantidades de sílex y argilita. [ 2 ] El complejo de Shoo Fly se encuentra al este del complejo de esquistos verdes de Calaveras y está dominado por arenisca de cuarzo con pequeñas cantidades de caliza y filita . [ 2 ]

La datación K-Ar del terreno del río Tuolumne indica que tiene entre 190 y 170 Ma de antigüedad. [ 8 ] Durante este tiempo, se habrían producido cantidades significativas de plegamiento y fallas de cabalgamiento cerca de la zona de colisión, tanto para el terreno del río Tuolumne como para el terreno de la Sierra Norte existente. [ 1 ] [ 8 ] Sin embargo, la mayor parte de la deformación que se habría experimentado en la colisión se limitó al terreno del río Tuolumne, ya que se observa una deformación mínima en el Cinturón Oriental. [ 10 ]

Cinturón occidental

Las rocas del cinturón occidental comprenden predominantemente rocas sedimentarias, incluyendo grauvaca y lutita , que han sufrido deformación. [ 1 ] En la parte sur del cinturón occidental, las rocas han sufrido plegamiento como principal tipo de deformación. [ 1 ] El cinturón occidental está generalmente separado del cinturón central por la zona de falla de Melones, que también distingue entre las rocas metamórficas de los cinturones occidental y central de Sierra Nevada. [ 1 ]

Las rocas del Cinturón Occidental se interpretan como parte del terreno de Slate Creek, que se acrecionó al margen occidental de Norteamérica hace aproximadamente 150 Ma. [ 8 ] La edad de estas rocas se dató mediante datación K-Ar. [ 8 ]

En las estribaciones occidentales de Sierra Nevada existen numerosos diques que han intruido las rocas, con edades comprendidas entre 148 y 155 Ma. [ 11 ] Se propone que estos diques se formaron cuando la placa norteamericana experimentó un cambio en su dirección de movimiento, de modo que la subducción dejó de producirse en dirección noreste y pasó a producirse en dirección sureste. [ 11 ] El sentido de cizallamiento a lo largo de los diques es sinistral, lo que indica una subducción posterior de la placa oceánica en dirección sureste. [ 11 ]

Montañas Klamath

Las montañas Klamath están resaltadas en rojo. La Sierra Nevada (no resaltada) recorre el margen oriental del Gran Valle de California.

Las montañas Klamath cuentan una historia similar a la de Sierra Nevada, ya que son producto de múltiples eventos de acreción diferentes de terrenos de arco insular. El modelo propuesto actualmente para la formación de las montañas Klamath implica múltiples etapas. La primera etapa de la formación de las montañas Klamath fue el magmatismo de arco en la costa occidental de América del Norte, que resultó en la formación del Terreno Hayfork Occidental. [ 12 ] Una vez que el Terreno Hayfork Occidental se formó (y posteriormente dejó de formarse), la región fue intruida por diques máficos atribuidos a algún tipo de extensión a aproximadamente 160 Ma. [ 12 ] Una vez que la extensión cesó en el área, la compresión comenzó de nuevo, lo que resultó en el cierre de una cuenca de trasarco muy pequeña producida por la extensión y acrecionó las secuencias ofiolíticas que se ven en las montañas Klamath desde el tiempo de la Orogenia Nevadana (Ofiolita Josephine a 155 Ma). [ 12 ] La convergencia continua en la región de las montañas Klamath eventualmente conduciría al emplazamiento de diques y sills dentro de la ofiolita Josephine a aproximadamente 153 Ma. [ 12 ] La más joven de la secuencia de ofiolitas de acreción en las montañas Klamath parece ser la ofiolita Josephine, que se data en aproximadamente 155 a 150 Ma en edad usando tanto los métodos argón-argón (Ar-Ar) como plomo-uranio (Pb-U). [ 13 ] En lugar de ser empujada sobre América del Norte, la ofiolita Josephine fue acrecionada a través de un proceso diferente que implicó ser empujada debajo de América del Norte y luego ser finalmente exhumada en la superficie. [ 13 ] En las montañas Klamath también se ha observado que hay otros dos plutones de roca que fueron acrecionados durante la orogenia nevadense, los esquistos de mica Abrams y Salmon de la Formación Stuart Fork. [ 3 ] Utilizando el método K-Ar de datación isotópica en filita, se determinó que la edad del metamorfismo en la Formación Stuart Fork es de aproximadamente 148 Ma. [ 3 ] El metamorfismo relacionado con la filita en la Formación Stuart Fork proviene de los esquistos micáceos más antiguos de Abrams y Salmon que se superpusieron a las rocas de Stuart Fork durante el final de la Orogenia Nevadana. [ 3 ]

Cronología de los acontecimientos en Sierra Nevada y las montañas Klamath

La Sierra Nevada y las montañas Klamath fueron el resultado de la acreción de un arco magmático continental y luego de un arco oceánico durante la Orogenia Nevada entre 155 y 145 Ma. [ 12 ] [ 2 ] [ 1 ] Casi al mismo tiempo que se formaba el Cinturón Oriental de la Sierra Nevada, se estaba construyendo el Terreno Hayfork Occidental de las montañas Klamath. [ 8 ] [ 12 ] A medida que progresaba la Orogenia Nevada, el Terreno del Río Tuolumne se acrecionó a la Sierra Nevada aproximadamente al mismo tiempo que la formación de la Ofiolita Josephine en las montañas Klamath (150-155 Ma). [ 12 ] [ 2 ] Durante las últimas etapas de la orogénesis, las rocas sedimentarias del Cinturón Occidental se acrecionaron a la Sierra Nevada mientras que los esquistos de mica Abrams y Salmon fueron cabalgados sobre la Formación Stuart Fork en las montañas Klamath. [ 8 ] [ 3 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Schweikert, Richard; Bogan, Nicholas L.; Girty, Gary H.; Hanson, Richard E.; Merguerian, Charles (1984). "Cronología y expresión estructural de la orogenia nevadense, Sierra Nevada, California". Boletín de la Sociedad Geológica de América . 95 (8): 967– 979. doi : 10.1130/0016-7606(1984)95 < 967:taseot > 2.0.co ; 2 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 Tobisch, Othmar; Paterson, Scott R.; Longiaru, Samuel; Bhattacharyya, Tapas (1987). "Extensión de la orogenia de Nevada, Sierra Nevada central, California". Geología . 15 (2): 132– 135. doi : 10.1130/0091-7613(1987)15 < 132:eotnoc > 2.0.co ; 2 .
  3. 1 2 3 4 5 Lanphere, Marvin; Irwin, William P.; Hotz, Preston E. (1968). "Edad isotópica de la orogenia nevadense y eventos plutónicos y metamórficos más antiguos en las montañas Klamath, California". Boletín de la Sociedad Geológica de América . 79 (8): 1027– 1052. doi : 10.1130/0016-7606(1968)79 [ 1027:iaotno ] 2.0.co ; 2 .
  4. ↑ Hacker, Bradley; Donato, Mary M.; Barnes, Calvin G.; McWilliams, MO; Ernst, WG (1995). "Escalas de tiempo de la orogenia: construcción jurásica de las montañas Klamath". Tectonics . 14 (3): 677– 703. Bibcode : 1995Tecto..14..677H . doi : 10.1029/94tc02454 .
  5. 1 2 3 Ingersoll, Raymond; Schweickert, Richard A. (1986). "Un modelo tectónico de placas para la génesis de ofiolitas del Jurásico tardío, la orogenia nevadense y la iniciación del antearco, norte de California". Tectonics . 5 (6): 901– 912. Bibcode : 1986Tecto...5..901I . doi : 10.1029/tc005i006p00901 .
  6. ↑ Ernst, WG; Gottlieb, Eric S.; Barnes, Calvin G; Hourigan, Jeremy K. (2016). "Edades U-Pb de circón y evolución petrológica del plutón granítico de English Peak: crecimiento cortical jurásico en el noroeste de California" . Geosphere . 12 (5): 1422– 1436. Bibcode : 2016Geosp..12.1422E . doi : 10.1130/ges01340.1 .
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