
Siletzia es una formación masiva de basaltos marinos del Eoceno temprano a medio y sedimentos intercalados en el antearco de la zona de subducción de Cascadia , en la costa oeste de Norteamérica . Forma la roca del basamento bajo el oeste de Oregón y Washington y el extremo sur de la isla de Vancouver . [ 1 ] Actualmente está fragmentada en los terrenos de Siletz y Crescent . [ 2 ]
Siletzia corresponde geográficamente a la Provincia Volcánica de la Cordillera Costera (o basaltos de la Cordillera Costera ), [ 3 ] pero se distingue de basaltos ligeramente más jóvenes que erupcionaron después de que Siletzia se acrecionara al continente y difieren en su composición química. [ 4 ] Los basaltos de Siletzia son toleíticos , una característica del magma derivado del manto que erupcionó desde una dorsal oceánica entre placas de corteza oceánica . Los basaltos más jóvenes son alcalinos o calcoalcalinos , característicos de magmas derivados de una zona de subducción . [ 5 ] Este cambio de composición refleja una transición del vulcanismo marino al continental que se hace evidente alrededor de los 48 a 42 Ma (millones de años atrás), y se atribuye a la acreción de Siletzia contra el continente norteamericano . [ 6 ]
Se han propuesto varias teorías para explicar el volumen y la diversidad del magmatismo siletziano , así como la rotación aproximada de 75°, pero la evidencia es insuficiente para determinar el origen de Siletzia; la cuestión sigue abierta. [ 7 ]
La acreción de Siletzia contra el continente norteamericano hace aproximadamente 50 millones de años (contemporánea con el inicio de la curvatura en la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador ) fue un importante evento tectónico asociado con una reorganización de las placas tectónicas de la Tierra . [ 8 ] Se cree que esto causó un desplazamiento en la zona de subducción, la terminación de la orogenia Laramide que estaba elevando las Montañas Rocosas y cambios importantes en la actividad tectónica y volcánica en gran parte del oeste de Norteamérica. [ 9 ]
Exposiciones y descubrimientos
La roca de Siletzia ha quedado expuesta en varios lugares por levantamiento tectónico (como alrededor de la periferia de las montañas Olympic ), plegamiento anticlinal (como las Black Hills y Willapa Hills en el suroeste de Washington) y cabalgamiento sobre otras formaciones (a lo largo de varias fallas en el centro y sur de Oregón). Estas exposiciones han recibido diversos nombres: Formación Metchosin de la isla de Vancouver , Formación Crescent , Formación Black Hills (Washington) y volcanes de Willapa Hills de Washington, y Volcanes del río Siletz y Formación Roseburg de Oregón. [ 10 ] (Véase el mapa . Los Volcanes del río Grays de Washington y los Volcanes de Tillamook de Oregón ahora se consideran posteriores a Siletzia). [ 11 ] En otros lugares, Siletzia está cubierta por depósitos volcánicos y sedimentarios más jóvenes.
El descubrimiento de Siletzia comenzó en 1906 con la descripción y denominación que Arnold hizo de un pequeño afloramiento en el lado norte de la península Olímpica, cerca de Port Crescent, Washington. [ 12 ] Aunque este afloramiento es pequeño, reconoció como muy probable que gran parte estuviera enterrada bajo depósitos más recientes. Al reconocerse que rocas similares expuestas en otros afloramientos forman parte de la misma formación, el nombre Formación Crescent se aplica ahora generalmente a todos los basaltos del Eoceno temprano y medio en la península Olímpica y las tierras bajas de Puget . [ 13 ]
El Complejo Ígneo de Metchosin en el extremo sur de la Isla de Vancouver fue descrito en una serie de informes (1910, 1912, 1913, 1917) por Clapp, quien lo reconoció como correlativo con la formación Crescent al otro lado del Estrecho de Juan de Fuca . [ 14 ] Weaver reconoció que estas "rocas volcánicas de Metchosin" incluían varios basaltos del Eoceno en el oeste de Washington y la Cordillera Costera de Oregón hasta el sur de las Montañas Klamath . [ 15 ] Las rocas volcánicas del río Siletz fueron descritas en 1948 por Snavely y Baldwin después de afloramientos cerca del río Siletz, Oregón, [ 16 ] y las formaciones Roseburg y relacionadas en el sur de Oregón descritas en varios informes desde la década de 1960. [ 17 ]
Etimología
El término "Siletzia" fue acuñado en 1979 por Irving (basado a su vez en el río Siletz y la reserva de Siletz ) para describir la extensión total de estos basaltos del Eoceno y las formaciones sedimentarias intercaladas. [ 18 ]
Medida
El mapa muestra los afloramientos (negro) y la extensión cercana a la superficie inferida (rosa) de Siletzia, siendo esta última la que se puede detectar en la corteza superior mediante estudios aeromagnéticos, gravitacionales o sismológicos. [ 19 ]
Solo existen dos contactos expuestos de Siletzia con el basamento norteamericano más antiguo (pre- cenozoico ) . [ 20 ] Uno se encuentra cerca de Roseburg, Oregón , donde se encuentra cabalgando contra las formaciones de las montañas Klamath (que se discuten más adelante); el otro se encuentra a lo largo de la falla del río Leech , frente al extremo sur de la isla de Vancouver , donde ha empujado la formación del borde del Pacífico pre- cenozoico bajo el terreno de Wrangellia . [ 21 ] En cualquier otro lugar, el contacto entre Siletzia y el resto del continente está oculto bajo depósitos más jóvenes, especialmente los volcánicos de la cordillera Cascade. El contacto alrededor de las montañas Olympic es en realidad el contacto inferior con los sedimentos oceánicos subyacentes, inclinado hacia arriba por el levantamiento de las Olympic y expuesto por la erosión de unos 10 a 12 km de depósitos suprayacentes. [ 22 ]
La ubicación del contacto superficial entre la Formación Crescent y el basamento metamórfico precenozoico del continente —lo que se ha denominado Falla del Límite de la Cordillera Costera (CRBF) — es en gran medida incierta. La Falla del Río Leech se extiende hacia el sureste pasando Victoria, Columbia Británica, para cruzar el Estrecho de Juan de Fuca , posiblemente conectándose con la Falla de la Isla Whidbey Meridional (SWIF), que se dirige hacia el sureste. [ 23 ] Esta se extiende hasta la Zona de Falla de Rattlesnake Mountain (RMFZ), a unos 25 kilómetros al este de Seattle , que se cree que es el borde occidental del basamento precenozoico. Sin embargo, los datos gravimétricos indican que a esta latitud la Formación Crescent (al menos cerca de la superficie) no se extiende más al este de Seattle. [ 24 ]
Más al sur, cerca del Monte Santa Helena , se encuentra una situación similar, donde se cree que la Zona de Falla de Santa Helena (SHZ) es el borde oriental de la Formación Crescent, [ 25 ] pero el basamento continental precenozoico está cerca del Monte Rainier . Separando estas formaciones se encuentra la formación sedimentaria marina conocida como el Conductor de las Cascadas del Sur de Washington (SWCC); es posible que se haya depositado sobre un fragmento de Siletzia. [ 26 ] O no: las partes más antiguas del SWCC probablemente son anteriores a Siletzia, [ 27 ] y se desconoce la naturaleza y la ubicación del contacto entre estas dos formaciones.
En el centro de Oregón, Siletzia forma una plataforma sobre la que descansan los volcanes más antiguos, ahora extintos, de las Cascadas Occidentales . Se cree que las Cascadas Altas, más jóvenes y situadas al este, se asientan sobre sedimentos que se acumularon en la cuenca entre Siletzia y el continente. [ 28 ]
En el sur de Oregón, Siletzia ha sido empujada contra las montañas Klamath del Mesozoico del sur de Oregón a lo largo del Lineamiento Klamath-Blue Mountain (KBML). [ 29 ] Cerca de Roseburg, este contacto está expuesto en la Falla Wildlife Safari, donde la Formación Dothan del Jurásico Tardío ha sido empujada sobre la Formación Roseburg. [ 30 ]
Frente a la costa del sur de Oregón, el borde occidental de Siletzia es la falla de Fulmar del Eoceno . [ 31 ] Esta es una falla de desgarre , donde parte de Siletzia se ha separado; el fragmento faltante podría ser el terreno de Yakutat, ahora en la cabecera del golfo de Alaska . [ 32 ] Más al norte, se cree que el límite del terreno llega a tierra cerca del río Columbia . [ 33 ]
La forma en que la Formación Crescent envuelve las montañas Olympic ("Oly" en el mapa ) puede reflejar una flexión oroclinal como resultado de ser aplastada contra la isla de Vancouver . [ 34 ] También se ha atribuido a la pérdida de los depósitos que originalmente cubrían las Olympic antes de su elevación, [ 35 ] asemejándose a una cúpula donde se ha eliminado la parte superior y el extremo occidental.
El espesor real de Siletzia, y las estimaciones de dicho espesor, varían. Bajo Oregón, el terreno de Siletzia parece extenderse entre 25 y posiblemente 35 km dentro de la fosa entre la placa de Juan de Fuca en subducción y el borde del continente, donde se desliza sobre sedimentos acumulados en el fondo de la fosa. [ 36 ] Se cree que el terreno de Crescent (bajo Washington) es más delgado, desde tan solo 12 y 22 km bajo los extremos occidental y oriental del estrecho de Juan de Fuca , pero posiblemente hasta 20 y 35 km de espesor. [ 37 ]
Composición
Las diversas formaciones de Siletzia se caracterizan por basaltos almohadillados toleíticos marinos y brechas volcánicas , a menudo intercaladas con capas sedimentarias de origen continental, que yacen sobre corteza oceánica. Estas suelen estar cubiertas por una capa de rocas volcánicas alcalinas depositadas subaéreamente. [ 38 ] Todo esto sugiere que estas formaciones se depositaron inicialmente en un ambiente oceánico, posiblemente como montes submarinos o un arco de islas . [ 39 ]
En la península Olímpica, la unidad Blue Mountain en la base de la Formación Crescent incluye sedimentos (incluyendo grandes bloques de diorita de cuarzo ) de origen continental, lo que sugiere que el continente estaba cerca; [ 40 ] otros sedimentos fueron erosionados de la roca precenozoica de la isla de Vancouver y la cordillera Cascade septentrional. [ 41 ] En el extremo sur se encuentran sedimentos derivados de las montañas Klamath, [ 42 ] mientras que la arena de la Formación Tyee suprayacente tiene una composición isotópica que corresponde a la roca del batolito de Idaho . [ 43 ]
Edad
La erupción de los basaltos de Siletzia se ha situado aproximadamente entre el Paleoceno tardío y el Eoceno medio ; obtener fechas más específicas ha sido difícil y algo variable. La datación radiométrica temprana K-Ar (potasio-argón) y 40Ar - 39Ar (argón-argón) realizada por Duncan dio fechas de 57 y 62 Ma (millones de años atrás) para los extremos norte y sur, y una fecha de 49 Ma para los volcanes de Grays River cerca del centro de Siletzia. [ 44 ] Esto sugiere una dorsal oceánica (como ya señaló McWilliams en 1980 ) y ha sido una fuerte restricción para los modelos sobre cómo se formó Siletzia. Otros investigadores han encontrado desde entonces fechas más jóvenes (50-48 Ma) para los basaltos de Crescent, eliminando gran parte de la simetría de edad. [ 45 ]
La datación de 2010 basada en 40 Ar- 39 Ar, U-Pb (uranio-plomo) y cocolitos muestra un rango de edades más estrecho de 56 Ma en el sur a 50 o 49 Ma en el norte. [ 46 ] Las dataciones U-Pb de alta precisión posteriores del norte de Siletzia [ 47 ] muestran una edad restringida de 51 Ma para el complejo Metchosin en la isla de Vancouver. De particular interés es el rango algo más amplio de aproximadamente 53 a 48 Ma para los basaltos de la Formación Crescent en el lado este de la península Olímpica que se superponen a la unidad Blue Mountain, datados de manera confiable en 48 Ma o más jóvenes. [ 48 ] Esta relación estructural se entendió previamente como una muestra de que Siletzia, o al menos su extremo norte, se construyó en el margen continental . Ahora se argumenta [ 49 ] que la discordancia de edades puede explicarse por el empuje de la unidad de Blue Mountain bajo Siletzia algún tiempo después de 44,5 Ma, y muestra que Siletiza no necesariamente se emplazó a lo largo del margen continental.
Tamaño
Siletzia es enorme: más de 400 millas (600 kilómetros) de largo, casi la mitad de eso de ancho (y probablemente más en profundidad). Los depósitos originales tenían de 16 a 35 kilómetros de espesor. [ 50 ] Weaver, calculando un espesor mínimo de solo 3000 pies, aun así estimó "casi 10 000 millas cúbicas de roca"; [ 51 ] puso que el volumen total era tan grande, si no mayor, que los basaltos del río Columbia más conocidos . [ 52 ] Snavely et al., reconociendo al menos 10 000 pies de espesor, y hasta 20 000 pies bajo los centros eruptivos, estimaron que el volumen era superior a 50 000 millas cúbicas (más de 200 000 km 3 ). [ 53 ] Duncan (1982) estimó alrededor de 250 000 km³ (aproximadamente 60 000 millas cúbicas ) , lo que supera el volumen de la mayoría de las zonas de rift continentales y algunas provincias de basalto de inundación. [ 54 ] Una estimación reciente sitúa el volumen en 2 millones de km³. [ 55 ]
Paleorrotación

Cuando la lava se solidifica y se enfría, conserva una impronta del campo magnético terrestre , registrando así su orientación. Las mediciones de estos campos paleomagnéticos en la Cordillera Costera de Oregón muestran rotaciones de 46 a 75°, todas ellas posteriores a la supuesta acreción al continente (o formación) del terreno de Siletz hace aproximadamente 50 Ma. Estas rotaciones son todas en sentido horario y muestran una fuerte correlación con la edad de la roca: aproximadamente un grado y medio de rotación por millón de años. [ 56 ] Estas rotaciones paleomagnéticas y otras evidencias muestran que Siletzia —o la parte que constituye el terreno de Siletz ("SZ" en el mapa, arriba ), desde las montañas Klamath hasta el río Columbia— ha rotado en sentido horario como un único bloque coherente. [ 57 ]
¿Siletzia pivotó sobre su extremo norte o sur? Esta pregunta ha atraído considerable atención, y la evidencia sugiere desde hace tiempo un pivote norte. [ 58 ] Una prueba clave es que la Formación Crescent se depositó sobre sedimentos (la unidad Blue Mountain) derivados del continente, incluyendo bloques de diorita de cuarzo de unos 65 millones de años de antigüedad. Esto se interpretó previamente como que la Formación Crescent se había formado cerca del continente. [ 59 ] Sin embargo, nuevas dataciones U-Pb de alta precisión muestran que los basaltos suprayacentes son más antiguos y, por lo tanto, la unidad Blue Mountain no fue cubierta por los basaltos, sino que se subdujo bajo ellos en una fecha posterior. [ 60 ] Este subducción implica que el extremo norte de Siletzia estaba inicialmente más alejado del continente y permite un movimiento radial alrededor de un pivote más meridional o más oriental cerca de la frontera entre Washington y Oregón, como se ha sugerido recientemente. [ 61 ]
Este modelo plantea que Siletzia se formó en el margen continental a lo largo de lo que ahora es el Lineamiento Olímpico-Wallowa (OWL; una zona de rasgos topográficos de edad y significado tectónico desconocidos), con el extremo sur de Siletzia y las montañas Klamath (unidas a Siletzia) cerca del Batolito de Idaho en el centro de Idaho. Otra evidencia que respalda esta teoría proviene de la arena de la Formación Tyee que se superpone a la Formación Roseburg. Esta arena no solo tiene la misma composición isotópica que la roca del Batolito de Idaho (y que la arena que ahora fluye por los ríos Snake y Columbia), sino que además parece no haber sido transportada muy lejos de su origen. Esto implica que la Formación Tyee estaba mucho más cerca del Batolito de Idaho cuando se depositó y, posteriormente, se separó por rotación. [ 62 ] Los estudios geodésicos muestran que la región continúa rotando, probablemente como resultado de la extensión de la provincia de Cuencas y Sierras [ 63 ] y el flujo astenosférico alrededor del borde sur de la placa Juan de Fuca en subducción. [ 64 ]
Al norte del río Columbia, la situación es más compleja. En primer lugar, en el suroeste de Washington la rotación es solo la mitad de la observada en rocas de edad similar en Oregón. Esto justifica la creencia de que el terreno Crescent se separó del terreno Siletz (quizás porque se formaron en placas oceánicas diferentes) [ 65 ] y experimentó una historia rotacional distinta. [ 66 ] En segundo lugar, en Washington existe mayor variación en la cantidad de rotación y mayor cantidad de fallas, lo que ha llevado a especular que el terreno Crescent se ha fragmentado en ocho o nueve bloques corticales. [ 67 ]
En Bremerton , en el lado este de las montañas Olympic, las rotaciones medidas son menores y se encuentran dentro de los límites de error estadístico de ser cero; mientras que más al norte, cerca de Port Townsend , la rotación es ligeramente en sentido antihorario. [ 68 ] En la isla de Vancouver, las paleorrotaciones son en sentido antihorario, y otras evidencias muestran que la punta de la isla se ha doblado, presumiblemente como resultado de la colisión de Siletzia. [ 69 ] El extremo noroeste de la península Olympic también muestra una rotación en sentido antihorario, de alrededor de 45 grados. Esto plantea la cuestión de cuánto de la forma arqueada de la Formación Crescent se debe a la pérdida de material del centro después del levantamiento por las montañas Olympic, y cuánto refleja la flexión oroclinal . [ 70 ]
Origen
El origen de Siletzia aún no se ha determinado y (a fecha de 2017) sigue siendo controvertido. [ 71 ] Las teorías aún se están desarrollando, e incluso los detalles en los que se basan «han permanecido enigmáticos». [ 72 ] A continuación se presentan algunos de los modelos más notables.
Los modelos sobre cómo se formó Siletzia son de dos tipos generales: [ 73 ] (1) Formación mar adentro (posiblemente como montes submarinos , como la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador , o un punto caliente en una dorsal oceánica, como Islandia ) y luego acreción al continente; (2) formación en la costa, sobre o cerca del margen continental (quizás como resultado de una extensión transcurrente, o de una ventana de placa). Todos los modelos actuales muestran entonces que Siletzia se separó del borde continental alrededor de un pivote norte. [ 74 ]
Los estudios sobre los orígenes de Siletzia se han centrado generalmente en explicar dos observaciones principales: la gran paleorrotación (descrita anteriormente) y la producción voluminosa (más de 50 000 millas cúbicas, superando el volumen de la mayoría de las zonas de rift continentales y algunas provincias de basalto de inundación). [ 75 ] Explicar los volúmenes observados de basalto requiere una fuente magmática intensificada, para la cual la mayoría de los modelos invocan la presencia del punto caliente de Yellowstone o ventanas de placa . [ 76 ] Esto último habría resultado de la subducción de la dorsal de expansión Kula-Farallón (o posiblemente Farallón-Resurrección) . La relación con la dorsal de expansión Kula-Farallón es un elemento importante en todos los modelos, aunque su ubicación durante esa época no está bien determinada. [ 77 ]
Simpson & Cox 1977: Dos modelos
Buscando explicar la paleorrotación observada en sentido horario, y notando que Siletzia parecía haber rotado como un bloque rígido, Simpson y Cox (1977) propusieron dos modelos. El primero era la rotación alrededor de un pivote sur en contacto con las montañas Klamath. Esto tiene varios problemas, especialmente porque en el extremo norte se encuentran sedimentos e incluso bloques del continente en la base de la Formación Crescent, lo que muestra que estuvo cerca del continente desde el principio. [ 78 ] En el segundo modelo (posteriormente refinado por Hammond 1979 ), Siletzia estaba originalmente adyacente al Lineamiento Olympic-Wallowa, luego se separó del continente y rotó alrededor de un pivote norte cerca de la Península Olímpica. Debido a que los sedimentos también muestran que los Klamath estaban en contacto cercano desde el principio, esto requiere que los Klamath se hayan movido con Siletzia. Originalmente hubo conflictos en la comprensión de cuándo se movieron los Klamath, y con la edad y la cantidad de rotación de la Formación Clarno en el centro de Oregón. Estas cuestiones se aclararon en gran medida en un estudio de la Formación Clarno realizado por Grommé et al. (1986) e ilustrado con una reconstrucción palinspástica de 38 Ma.
Modelo offshore: ¿Una cadena de islas capturadas?
Un artículo temprano y ampliamente citado de Duncan (1982) (basado en características de la relativamente nueva teoría de la tectónica de placas) ejemplifica los modelos de tipo "montaña submarina" o de alta mar . Presentaba un conjunto de edades determinadas radiométricamente (K-Ar y 40 Ar- 39 Ar) que eran más jóvenes en el centro (para los volcanes de Grays River) y más antiguas en los extremos. Esta progresión de edad diedramente simétrica sugería fuertemente el patrón observado en las dorsales oceánicas , donde la roca más antigua es transportada a ambos lados desde donde la roca nueva entra en erupción. Duncan consideró cinco modelos (pero ninguno que involucrara rifting o subducción de dorsales), [ 79 ] favoreciendo uno en el que un punto caliente —presumiblemente el punto caliente de Yellowstone— intersectaba la dorsal oceánica Farallón-Kula (como en Islandia ) para generar una cadena de islas. Estas islas fueron luego acrecionadas al continente a medida que la corteza oceánica subyacente era subducida.
Este estudio ha sido criticado por múltiples razones, particularmente en lo que respecta a las edades. El propio Duncan señaló que la medición de las edades del norte podría haberse visto afectada por la pérdida de argón debido al metamorfismo de bajo grado, y que podría existir un sesgo con respecto a la posición estratigráfica. [ 80 ] Esto último fue demostrado por un estudio reciente que mostró, basándose en la geoquímica , que las rocas volcánicas de Grays River siguieron a las erupciones de Siletzia, [ 81 ] y por lo tanto no son representativas de la fase inicial del magmatismo de Siletz. La datación reciente también muestra una tendencia más monótona de progresión de edad de sur a norte ("rejuvenecimiento"). [ 82 ]
El rango de las edades originales también fue un problema, ya que la velocidad de expansión de Kula-Farallón durante ese tiempo produciría una cadena de montes submarinos mucho más larga que la observada, y demasiado alejada del continente para explicar los sedimentos de origen continental. [ 83 ] Esta objeción se atenúa un poco, ya que las edades más recientes muestran un rango de edades menor. [ 84 ]
Modelos costeros
Diversos modelos indican que Siletzia se formó en la costa, sobre o cerca del margen continental. Si bien todos los modelos actuales postulan que Siletzia se separó del continente tras su acreción o formación, una subclase de modelos "rifting" considera que este rifting fue la causa de las erupciones de Siletzia.
Wells et al. (1984) propusieron que los basaltos de Siletzia podrían haberse "filtrado" a través de fallas transformantes (perpendiculares a una dorsal oceánica) durante los cambios de dirección de las placas tectónicas. El tamaño de estas erupciones y su ubicación en esta región se atribuyen a la proximidad al punto caliente de Yellowstone. [ 85 ] Esta teoría de la "transformante con fugas" parece haber sido ampliamente rechazada, probablemente porque se demostró que el modelo de movimiento de placas en el que se basaba era defectuoso. [ 86 ]
Wells y otros sugirieron alternativamente que, a medida que un terreno en el margen del continente era empujado sobre el punto caliente de Yellowstone, se separó del continente por el magma ascendente , que luego formó los basaltos de Siletzia. [ 87 ] Esta idea fue desarrollada posteriormente por Babcock y otros (1992) , quienes sugirieron que la formación de la fosa tectónica podría haberse iniciado por un cambio en la dirección de la placa o por efectos cinemáticos a medida que la dorsal Kula-Farallón migraba a lo largo del margen continental. Uno de estos efectos es la formación de una ventana (o brecha) en la placa que permitiría un mayor ascenso de magma. [ 88 ]
Ventanas de losa
Que las dorsales de expansión podían ser subducidas se reconoció tempranamente en el desarrollo de la teoría de la tectónica de placas , pero se consideró poco sobre los efectos subsiguientes. En la década de 1980 se comprendió que el magma que brotaba de la astenosfera a través de la dorsal subducida no llegaría al agua de mar y, por lo tanto, no se enfriaría para formar roca y cerrar la brecha. La expansión continua daría lugar a una brecha o "ventana" cada vez más amplia en la placa subducida a través de la cual podría haber un mayor flujo de magma. [ 89 ] Las implicaciones de esto para Siletzia fueron mostradas por primera vez por Thorkelson y Taylor (1989) y Babcock et al. (1992) (siguiendo el trabajo pionero de Dickinson y Snyder 1979 ). [ 90 ] Breitsprecher et al. (2003) identificaron posteriormente la estela en forma de abanico de rocas volcánicas de geoquímica distintiva dejada por la ventana de la placa Kula-Farallón cada vez más amplia a través del noreste de Washington y hasta Idaho.
Madsen et al. (2006) demostraron que la mayor parte del magmatismo del Eoceno y posterior, desde Alaska hasta Oregón, "se puede explicar en términos de subducción de dorsales y tectónica de ventanas de placa". [ 91 ] Es decir, una ventana de placa —y una sola dorsal subducida puede dar lugar a múltiples ventanas de placa— puede proporcionar un magmatismo adecuado sin necesidad de recurrir a un punto caliente (pluma del manto). (Tanto es así que se ha sugerido que el punto caliente de Yellowstone pudo haber sido iniciado por una ventana de placa). [ 92 ] Tanto las plumas del manto como las ventanas de placa presentan un magmatismo voluminoso; la principal diferencia es que las ventanas de placa se formarían solo donde la dorsal se subduce. Esto implica la formación en el margen continental y, posteriormente, la formación de rift, al estilo de la segunda clase de modelos.
Golfo de Alaska
Cualquier modelo sobre el origen de Siletzia debe tener en cuenta las interacciones con los límites de placas que se subducían bajo Norteamérica durante el Eoceno. Los primeros estudios se vieron afectados por la indeterminación de la ubicación de estos límites, en particular de la dorsal Kula-Farallón (KF) : los basaltos en la cabecera del Golfo de Alaska (a lo largo del extremo occidental de Alaska) tienen edades y composiciones que corresponden a las rocas volcánicas de Siletzia, lo que sugiere que la dorsal KF se encontraba frente a la costa del Yukón al mismo tiempo que frente a la costa de Washington. Esto se puede resolver asumiendo que, hacia los 56 Ma, la parte oriental de la placa Kula se había separado para formar la placa Resurrección, con la nueva dorsal Kula-Resurrección (KR) extendiéndose por el Golfo de Alaska hacia la isla Kodiak , y la antigua dorsal KF (ahora RF) llegando a Washington. [ 93 ] La subducción de esta placa bajo el oeste de Canadá fue rápida y desapareció por completo con la subducción de la dorsal KR hace unos 50 Ma. [ 94 ]
Este escenario permite entonces el transporte rápido al norte de bloques corticales como el terreno de Yakutat . Ubicado ahora al sureste de Cordova en la cabecera del Golfo de Alaska, la evidencia paleomagnética indica que se formó a una latitud correspondiente a Oregón o el norte de California. [ 95 ] De manera similar, se cree que ciertos esquistos en la isla Baranof fueron contiguos a los esquistos de Leech River ( Complejo de Leech River ) en la isla de Vancouver alrededor de 50 Ma, y posteriormente transportados hacia el norte con otros elementos del terreno de Chugach-Prince William. [ 96 ]
Después de la acreción: 50-42 Ma
Ya sea que se formaran lejos de la costa como montes submarinos, o cerca de la costa por una ventana de placa, los basaltos de Siletzia se depositaron sobre una placa oceánica en subducción: el terreno de Siletz en la placa de Farallón , y el terreno de Crescent muy probablemente en la placa de Resurrección adyacente (previamente separada de la placa de Kula , que a su vez se había separado de la placa de Farallón). En ambos casos, la masa de Siletzia fue atraída hacia la zona de subducción, que posiblemente se extendía diagonalmente a través de lo que hoy es Washington, aproximadamente en la posición del Lineamiento Olímpico-Wallowa . [ 97 ] Sin embargo, Siletzia era demasiado grande para ser subducida y se acrecionó al continente. La acreción a veces se denomina "acoplamiento", pero se asemeja más a una colisión: varias estructuras periféricas se pliegan o aplastan primero, luego las estructuras principales se deforman al entrar en contacto, y varias partes se empujan sobre otras partes, todo esto ocurriendo a lo largo de varios millones de años. En la medida en que se puede dar una fecha definida a la acreción de Siletzia a América del Norte, la mayoría de los estudios la sitúan en unos 50 Ma. [ 98 ] Esta fecha tiene una importancia adicional, ya que también es el comienzo de un cambio en la dirección de la placa del Pacífico, como se ve en la curvatura de la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador , y también un cambio en el noroeste del Pacífico de tectónica compresiva a extensional . [ 99 ] También puede ser cuando la última parte de la placa de la Resurrección se subdujo bajo la Columbia Británica . [ 100 ] El inicio de la falla de Straight Creek de rumbo norte y dextral a ~48 Ma [ 101 ] probablemente fue resultado de la tensión acumulada durante la acreción de Siletzia.
A medida que Siletzia se acumulaba, también obstruyó la zona de subducción existente, deteniendo la subducción de la placa de Farallón. Esto puso fin a la orogenia Laramide que había estado elevando las Montañas Rocosas y desencadenó el barrido de ignimbritas , una ola de magmatismo silícico de gran volumen que se extendió por gran parte del oeste de Norteamérica entre 20 y 50 Ma. [ 102 ] Esto indudablemente afectó al enigmático y controvertido Arco de Challis (que se extiende desde el sureste de la Columbia Británica hasta el Batolito de Idaho, aproximadamente paralelo al Lineamiento Olímpico-Wallowa ), pero se desconocen los detalles. [ 103 ]
La subducción, tras cesar en la zona existente, se reinició más al oeste como la actual zona de subducción de Cascadia . [ 104 ] El vulcanismo de la nueva zona de subducción (como los volcanes de Grays River [ 105 ] y los volcanes de Northcraft) [ 106 ] llegó a la superficie hace unos 42 Ma, iniciando así el surgimiento de la antigua Cordillera de las Cascadas . [ 107 ]
Otros eventos significativos ocurrieron alrededor de los 42 Ma, incluyendo el cese del metamorfismo de los esquistos de Leech River [ 108 ] (resultado del empuje de la Formación Metchosin/Crescent bajo la Isla de Vancouver ) y el fin del movimiento de deslizamiento lateral en la Falla de Straight Creek ; [ 109 ] estos pueden reflejar el último movimiento de Siletzia con respecto a América del Norte. A mayor escala, hubo un cambio en la dirección absoluta de la Placa del Pacífico [ 110 ] (marcado por el final de la curva en la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador), y un cambio en la convergencia de la placa Kula con la Placa Norteamericana. [ 111 ]
A medida que la subducción disminuía, también lo hacía la fuerza que había sujetado a Siletzia contra el continente, y el régimen tectónico cambió de compresivo a extensional. [ 112 ] La deposición de arena del entonces proximal Batolito de Idaho en la Formación Tyee en el sur de Oregón pudo haber continuado hasta hace 46,5 Ma, [ 113 ] pero se interrumpió cuando Siletzia se separó del continente y comenzó a rotar. [ 114 ] Se desconoce qué inició la formación de la fosa tectónica. Wells et al. (1984 , p. 290) sugirieron que, a medida que el continente se superponía al punto caliente de Yellowstone, la pluma ascendente desgarró un terreno previamente acrecionado. Babcock et al. (1992) sugirieron un cambio en la velocidad a la que las placas estaban convergiendo, o los "efectos cinemáticos" (como una ventana de la placa) del paso de la dorsal Kula-Farallón (o dorsal Resurrección-Farallón). [ 115 ]
Véase también
Notas
- ^ Snavely, MacLeod y Wagner 1968 , pág. 454 ; Phillips, Walsh y Hagen 1989 , pág. 209 ; Brandon y Vance 1992 , pág. 571 ; Trehu et al. 1994 , pág. 237 .
- ↑ Silberling et al. 1987. La porción de Siletzia bajo Oregón y el sureste de Washington, excluyendo la península Olímpica y la isla de Vancouver , también se ha denominado placa de Willamette. Magill et al. 1982 , pág. 3771 , y véase la figura 11, pág. 3772.
- ↑ Brandon y Vance 1992 , pág. 571 .
- ↑ Brandon y Vance 1992 , pág. 571 .
- ↑ Phillips, Walsh y Hagen 1989 , págs. 200, 205 ; Cady 1975 , pág. 573 .
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- ↑ Wells et al. (2014 , Figura 4) calcularon una edad de deposición máxima de aproximadamente 48,7 Ma, mientras que Eddy, Clark y Polenz (2017 , Tabla 1) informan cuatro edades que van desde 44,7 Ma hasta 47,8 Ma.
- ↑ Eddy, Clark y Polenz 2017 , pág. 662 .
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- ↑ Beck y Plumley 1980 , pág. 573 ; Magill, Cox y Duncan 1981 , pág. 2958. Otros posibles mecanismos de rotación son analizados por Globerman, Beck y Duncan 1982 , pág. 1156. Véase también Wells y Heller 1988 .
- ↑ Segundo modelo de Simpson & Cox (1977) , elaborado por Hammond (1979) . Magill, Cox & Duncan (1981) presentaron varias objeciones a un pivote norte, favoreciendo una fase inicial de rotación con un pivote sur (p. 2960). Grommé et al. (1986 ) parecen haber resuelto algunos conflictos palinspásticos aparentes relacionados con la Formación Clarno del centro-norte de Oregón ( Simpson & Cox 1977 , p. 588) . Un problema importante para un pivote sur es que implica rotación durante la acreción, mientras que la mayoría de los estudios indican que la mayor parte o toda la rotación ocurrió después de la supuesta acreción ( Heller et al. 1985 , p. 779) .
- ↑ Cady 1975 , pág. 579. Véase también Babcock, Suczek y Engebretson 1994 , págs. 141, 144 y McCrory y Wilson 2013b , § 2.1.2 .
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- ↑Eddy, Clark & Polenz 2017, p. 652. Bromley (2011, p. 9) has previously said "it lacks a definite answer."
- ↑McCrory & Wilson 2013b, para. 2.
- ↑Brandon & Vance (1992, p. 571) call these the seamount interpretation and the marginal basin interpretation. Chan, Tepper & Nelson (2012, p. 1324) count only three general models, restricting the first to hotspot volcanism on a spreading ridge, and counting slab windows as a third model.Eddy, Clark & Polenz (2017, p. 652) provide an updated summary.
- ↑Some early models had Siletzia rotating into the continent about a southern pivot, accretion therefore being the culmination of rotation. The southern pivot seems to be largely abandoned, in part because various studies (e.g.: Heller & Ryberg 1983, p. 383; Wells et al. 1984, p. 280; Heller et al. 1985, p. 779) show most of the rotation was post-accretion. These classes of models have been classified as either "accreted" or "rifted," but this is inaccurate as inshore formation can still involve accretion, and all offshore accretion models using a northern pivot imply rifting.
- ↑Babcock et al. 1992, p. 6813.
- ↑Bromley 2011, p. 9.
- ↑Babcock et al. (1992, fig. 10) show the uncertainty in the position of the K-F ridge at 65 Ma as anywhere from Mexico to the Queen Charlotte Islands. See also figure 1 in Haeussler et al. 2003, showing the K-F ridge alternately near Washington, or near Anchorage.
- ↑Cady 1975, p. 579.
- ↑Duncan 1982, p. 10,828.
- ↑Duncan 1982, pp. 10, 828, 10, 830.
- ↑Chan, Tepper & Nelson 2012, p. 1324. And substantially younger, at 42 to 37 Ma.
- ↑Pyle et al. 2009.
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- ↑ Madsen et al. 2006 , p. 31. Su modelo muestra que la parte norte de la placa Resurrección se separó hace aproximadamente 47millones de años para formar la placa Eshamy.
- ↑ Babcock et al. 1992 , pág. 6819. Véase también Christiansen, Foulger y Evans 2002 .
- ↑ Véase la figura 1 en Haeussler et al. 2003 , pág. 868 .
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- ↑ Davis y Plafker 1986. Véase también Cowan 2003 , pág. 472 .
- ↑ Cowan 2003 , págs. 465–471 y figura 4.
- ↑ Simpson y Cox 1977 , pág. 588 , figura 5; véase también Hamilton 1969 , fig. 4. Esta sería la zona de subducción de Challis, pero hay algunas dudas al respecto. Véase Babcock et al. 1992 , pág. 6817 ; Brandon y Vance 1992 , pág. 570 ; Schmandt y Humphreys 2010 , pág. 7 .
- ↑ Heller y Ryberg 1983 , pág. 383 ; Phillips, Walsh y Hagen 1989 , pág. 199. Algunos estudios iniciales (por ejemplo, Duncan 1982 ) dataron la acreción tan tarde como 42Ma. Un estudio reciente ( Schmandt y Humphreys 2011 ) sugiere que pudo haber ocurrido tan pronto como 55Ma.
- ↑ Wells et al. 1984 , págs. 275, 290 ; Heller, Tabor y Suczek 1987 , pág. 1652 ; Babcock et al. 1992 , pág. 5814 ; Gao et al. 2011 , págs. 1, 43, 58 .
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- ↑ Chan, Tepper y Nelson 2012 , pág. 1324 .
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