Orogenia de la cornamenta

Superficie de falla resbaladiza de Roberts Mountain Thrust Fault (Nevada) de Antler Orogeny

La orogenia Antler fue un evento tectónico que comenzó a principios del Devónico tardío con efectos generalizados que continuaron en el Misisipio y el Pensilvania temprano . ^{[1] [2] [3]} La mayor parte de la evidencia de este evento se encuentra en Nevada, pero se desconocen los límites de su alcance. Un gran volumen de depósitos conglomerados de edad principalmente del Misisipio en Nevada y áreas adyacentes ^[4] atestigua la existencia de un evento tectónico importante e implica áreas cercanas de levantamiento y erosión, pero la naturaleza y la causa de ese evento son inciertas y están en disputa. . ^[5] Aunque se conoce comoorogenia (evento de formación de montañas), algunas de las características clásicas de la orogenia tal como se definen comúnmente, como el metamorfismo , y los intrusivos graníticos ^[6] no se han relacionado con ella. A pesar de esto, el evento se designa universalmente como orogenia y esa práctica se continúa aquí. Este artículo describe lo que se sabe y lo que se desconoce sobre la orogenia de la cornamenta y describe tres teorías actuales sobre su naturaleza y origen.

Dos facies de rocas del Paleozoico inferior

Hay dos facies principales de rocas del Paleozoico inferior en Nevada. ^[1] En la parte oriental del estado, una plataforma de carbonatos ricos en fósiles de tendencia norte desde el Ordovícico al Devónico , denominada el conjunto carbonato o oriental, da paso hacia el oeste a una extensión contemporánea de depósitos sedimentarios silíceos y rocas volcánicas máficas menores denominadas el conjunto silíceo u occidental. ^[2] Crafford asignó estas dos facies respectivamente al dominio de plataforma y al dominio de cuenca. ^[3] El color oscuro del conjunto occidental, la escasez de rocas carbonatadas, y una casi ausencia de fósiles de conchas, generalmente se interpretan para indicar un ambiente depositacional de aguas relativamente profundas. ^{[2] [3]} El conjunto occidental también difiere del conjunto oriental en sus componentes de sílex , cuerpos de basalto , depósitos de barita y depósitos de sulfuro. ^[3] La naturaleza de los dos ensamblajes y su relación entre sí son fundamentales para comprender la orogenia de la cornamenta. En general, se cree que el conjunto de facies occidental está desplazado del oeste y constituye la placa superior de una falla de empuje extensa: el empuje de las montañas de Roberts.. Se cree que el conjunto de facies oriental se extiende hacia el oeste debajo de la placa de empuje. ^[1] La base de esta creencia es que el dominio de la facies occidental está salpicado de exposiciones anómalas en bloques de estratos de la plataforma de la facies oriental contemporáneos, algunos del tamaño de una montaña, rodeados por exposiciones de rocas de la facies occidental. ^[2] Estos han sido interpretados casi universalmente como exposiciones de las facies de la plataforma de carbonato en las ventanas de la hoja de empuje de las Montañas Roberts , y para probar la existencia de esa hoja de empuje. ^{[2] [3]}

Placas tectónicas

Desde una fecha temprana, ^{[7] los} geólogos han luchado por explicar la presencia en Nevada y áreas adyacentes de los depósitos orogénicos Antler sin lograr un consenso. El advenimiento de la teoría de la tectónica de placas proporcionó una variedad de posibles mecanismos mediante los cuales el empuje de las montañas Roberts y los depósitos orogénicos podrían explicarse, pero ninguno de ellos ha sido aceptado universalmente. Como se describe en los siguientes párrafos, el movimiento de las placas a lo largo del margen occidental del continente norteamericano en el Devónico tardío se ha propuesto como la causa de la orogenia y se han probado tres variedades de la misma: subducción por inmersión en el este , subducción en inmersión en el oeste y movimiento de deslizamiento . Ninguno de ellos está exento de problemas graves ^[5] y la naturaleza y la fuerza impulsora de la orogenia siguen siendo inciertas.

Conocimiento presente

Esto se sabe mucho sobre la orogenia de la cornamenta:

1. Se depositaron grandes volúmenes de rocas clásticas en Nevada y áreas circundantes en los conjuntos de facies occidental y oriental; ^{[4] [8]}
2. Casi todos los depósitos orogénicos varían en edad desde el Devónico tardío hasta el Pensilvano medio; algunos pueden ser del Devónico medio; ^[8]
3. Los depósitos orogénicos se encuentran en una relación generalmente disconforme con los estratos subyacentes; ^[8]
4. Algunas áreas dentro del dominio de facies occidental primero se elevaron y erosionaron, luego se deprimieron y recibieron una capa de sedimentos conglomerados; ^[8]
5. Algunos clastos en estos depósitos se derivaron de áreas fuera del dominio de facies occidental, pero la mayor parte se derivó del ensamblaje de facies occidental; ^{[4] [5] [8]}
6. Las exposiciones en bloques de rocas carbonatadas de facies oriental, de edad Cámbrica a Devónica, se encuentran dispersas por el dominio de facies occidental; ^[2]
7. No se han reportado rocas metamórficas, arcos volcánicos o intrusivos graníticos asociados con la orogenia Cornamenta;
8. La edad de los depósitos orogénicos más antiguos conocidos coincide aproximadamente con la edad del evento de impacto del Álamo de principios del Devónico tardío ^[5] , una coincidencia posiblemente significativa.

Origen de la terminología

Basado en relaciones estratigráficas cerca de Antler Peak, de las Montañas Battle , Roberts introdujo el término orogenia Antler en un resumen de la siguiente manera: La primera orogenia, aquí llamada orogenia Antler ... tuvo lugar durante la época del Misisipio (?) Y principios de Pensilvania. ^[9] Ese resumen fue seguido en 1951 por su mapa geológico del cuadrilátero de Antler Peak en cuyo texto describió la orogenia de Antler en detalle y refinó un poco su período de edad:Durante la orogenia Antler, las formaciones en Battle Mountain que van desde el Ordovícico al Mississippian (?) Se doblaron y fallaron de manera compleja. Como estas rocas están superpuestas de manera disconforme por la Formación de Batalla de la Edad de Pensilvania Temprana (Des Moines), la orogenia probablemente tuvo lugar durante el Misisipio Tardío. Sin embargo, la orogenia puede haber continuado en Pensilvania Temprano, ya que los conglomerados gruesos de la Formación de Batalla indican la derivación de una zona montañosa accidentada. ^[10] En un artículo influyente posterior, Roberts y otros ajustaron la edad de la orogenia de la cornamenta de la siguiente manera: ahora se sabe que este cinturón ha sido el lugar de plegamiento y fallas intensas durante la orogenia de la cornamenta en el último tiempo del Devónico o del Misisipio temprano. . ^[1] En el mismo artículo, los autores establecieron una conexión entre la orogenia de Antler y una falla de empuje importante de la siguiente manera: un cinturón a lo largo de los meridianos 116 ° -118 °, el cinturón orogénico de Antler, fue el lugar de plegamiento intenso y fallas que culminaron en Roberts. Falla de empuje de las montañas ... Ese rango de edad y la conexión con el empuje de las Montañas de Roberts fueron confirmados en un artículo ampliamente citado por Silberling y Roberts: Durante el Devónico tardío o el Misisipio temprano ... el cinturón orogénico de Antler se dobló y fallaron intensamente, y durante En la época del Mississippi se colocó la hoja de empuje de las Montañas Roberts. ^[11] El efecto de esta revisión en la edad de la orogenia fue excluir la evidencia en el cuadrilátero de Antler Peak citado anteriormente para una edad del Misisipio tardío a mediados de Pensilvania, en la que se había basado originalmente el concepto de la orogenia de la Cornamenta, y establecer el edad convencional de esa orogenia como Devónico tardío a Mississippian temprano.

La fecha original de la falla de empuje de las Montañas Roberts fue posterior al Paleozoico. ^[12] Sin embargo, con la publicación de los artículos de 1958 y 1962 citados anteriormente, los autores revisaron la edad del empuje de las montañas Roberts para que coincidiera con la orogenia de la cornamenta del Devónico tardío al Mississippi y para extender el nombre mucho más allá de las montañas Roberts .

Teorías

Durante un período de 22 años, se publicaron en varias revistas numerosos informes relacionados con la orogenia de la cornamenta y la convergencia del empuje de las montañas Roberts a la placa, y debido a que sus principios básicos han sido ampliamente aceptados, aquí se denominan teorías convencionales. EM Moores describió brevemente el primer esfuerzo para relacionar la tectónica de placas específicamente con la orogenia Antler: Una colisión de este margen continental con una zona de subducción que se aleja de él en el Devónico tardío y el Misisipio temprano ... rocas marginales continentales existentes en la Orogenia Antler. ^[13]

Dos teorías tectónicas contrastantes principales se publicaron con mayor detalle entre 1972 y 1992, como se relata a continuación. Una teoría implicó el cierre de una cuenca de arco posterior entre el margen continental occidental y un arco volcánico sobre una zona de subducción de inmersión hacia el este. Una segunda teoría implicaba la colisión del continente con un arco de islas sobre una zona de subducción que se inclina hacia el oeste. Ambos se basaron en el entendimiento básico de que el conjunto de facies occidental está compuesto por depósitos oceánicos y que está subyacente a una extensa falla de empuje.

Subducción de inmersión hacia el este

Burchfiel y Davis presentaron el primer artículo detallado que explicaba la orogenia Antler y el empuje de las Montañas Roberts en términos del aspecto de subducción de la tectónica de placas, declarando: ... la paleogeografía de esta parte del geosinclinal cordillerano probablemente consistía en un complejo de islas mar adentro separadas del talud continental y la plataforma por una pequeña cuenca oceánica de tipo detrás del arco. La deformación regional inicial dentro del geosinclinal cordillerano — la orogenia de la Cornamenta del Paleozoico Medio — se caracterizó por el desplazamiento hacia el este (empuje de las Montañas Roberts) de unidades eugeosinclinales desde dentro de la pequeña cuenca oceánica sobre los estratos miogeosinclinales depositados en la plataforma continental. ^[14] Sus términos ahora obsoletos eugeosynclinal y miogeosynclinalse refieren respectivamente a los dominios de facies occidental y oriental. En ese documento, Burchfiel y Davis establecieron los parámetros para futuras discusiones sobre la naturaleza y los orígenes de la orogenia Antler y los empujes asociados. Su concepto básico de subducción en inmersión hacia el este se reflejó en forma modificada por otros, incluidos Miller y otros. ^{[15] [16]}

Subducción sumergida en el oeste

Dickinson y otros defendieron una teoría opuesta, que la subducción en inmersión hacia el oeste y la colisión arco-continente volcánico eran los procesos fundamentales. ^{[17] [18]} Afirmaron en el resumen de su informe de 1983 que The Roberts Mountains allochthon era probablemente el complejo de subducción o prisma de acreción de un sistema de trinchera de arco de Antler intraoceánico que miraba hacia el este (inmersión hacia el oeste), con subducción hacia abajo. hacia el oeste. Su emplazamiento empujando sobre el terreno miogeoclinal cordillerano de los estratos del Paleozoico inferior ocurrió en la época más temprana del Misisipio durante una colisión arco-continente inferida que comenzó en la última época del Devónico y se denomina orogenia Antler. ^[18] Su término "terreno miogeoclinal" se refería al conjunto de facies oriental. A esto le siguieron artículos que ofrecían versiones modificadas de la misma teoría. ^{[19] [20] [21]} Otros artículos proporcionaron revisiones definitivas y confirmaron la orogenia de la cornamenta como resultado de la convergencia de placas. ^{[16] [22] [23]}

Fallo por deslizamiento

Como alternativa a las dos teorías convencionales descritas anteriormente, Ketner propuso que (1) fallas de deslizamiento lateral izquierdo a lo largo del margen occidental del continente norteamericano, en lugar de la convergencia de placas, era el motor de la tectónica paleozoica en la región; (2) el allochthon de las Montañas Roberts, como tal, no existe, y el conjunto de facies occidental del Ordovícico al Devónico se depositó esencialmente in situ; y (3) bloques de rocas carbonatadas de la plataforma que antes se pensaba que eran exposiciones de la plataforma en las ventanas del allochthon de las Montañas Roberts son bloques deslizantes de la plataforma de carbonato. Los bloques de deslizamiento probablemente fueron desalojados por el evento de impacto de Alamo del Devónico tardío. ^[5] En este esquema, los aspectos de aguas profundas del conjunto de facies occidental se deben al aumento del nivel del mar en el Cámbrico.^{[24] [25] en} lugar del desplazamiento desde una cuenca oceánica. ^[8]

Los efectos sedimentarios de la orogenia Antler son bien conocidos y bien descritos en muchos informes publicados, ^{[2] [3] [4] [26]} pero la naturaleza exacta de ese evento y la fuerza impulsora siguen sin resolverse. Entre las preguntas sin respuesta se encuentran estas: qué aspecto de la tectónica de placas estuvo involucrado; qué efecto tuvo el evento de impacto de Alamo; por qué aparecieron las cuencas marinas en el área de levantamiento general; ¿Por qué el conjunto de facies occidental, y no el conjunto oriental, incluyó pedernal estratificado, cuerpos basálticos, depósitos de barita y depósitos de sulfuro?

Referencias

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