El Mackenzie grande provincia ígnea (MLIP) es un importante Mesoproterozoico gran ígnea provincia del sudoeste, occidental y el noroeste de escudo canadiense en Canadá . Consiste en un grupo de rocas ígneas relacionadas que se formaron durante un evento ígneo masivo que comenzó hace unos 1.270 millones de años. La gran provincia ígnea se extiende desde el Ártico en Nunavut hasta cerca de los Grandes Lagos en el noroeste de Ontario, donde se encuentra con el enjambre más pequeño de diques de Matachewan . Incluido en la gran provincia ígnea de Mackenzie están la gran intrusión en capas de buey almizclero, la secuencia de inundación del basalto del río Coppermine y el enorme enjambre de diques de Mackenzie con tendencia al noroeste .
Gran provincia ígnea de Mackenzie | |
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MLIP | |
Localización | Territorios del Noroeste, Canadá |
Área | 2,700,000 km 2 (1,000,000 millas cuadradas) |
Edad | Mesoproterozoico |
Como provincia ígnea grande, es un área extremadamente grande de rocas ígneas relacionadas que se emplazaron en un lapso de tiempo geológico extremadamente corto . Las rocas ígneas que componen la Gran Provincia Ígnea de Mackenzie se originaron a partir de procesos no asociados con la tectónica de placas normal y la expansión del lecho marino . Es una de las varias provincias ígneas grandes esparcidas por todo el paisaje canadiense, que puede tener miles de kilómetros en volumen y área. La gran provincia ígnea de Mackenzie es una de las provincias magmáticas proterozoicas más grandes del mundo , así como uno de los terrenos de basalto de inundación continental mejor conservados de la Tierra. [1] Las rocas ígneas de la Gran Provincia Ígnea de Mackenzie son generalmente de composición máfica , incluyendo basalto y gabro .
A pesar de que la provincia ígnea grande de Mackenzie está clasificada como una provincia ígnea grande como otras acumulaciones extremadamente grandes de rocas ígneas en la Tierra, es mucho más grande que los estándares de las provincias ígneas grandes. La clasificación de tamaño estándar para las grandes provincias ígneas es una extensión de área mínima de 100.000 km 2 (39.000 millas cuadradas). Sin embargo, el enjambre de diques de Mackenzie ocupa un área de al menos 2.700.000 km 2 (1.000.000 millas cuadradas), lo que hace que la gran provincia ígnea de Mackenzie sea más grande que la meseta de Ontong Java (en el suroeste del Océano Pacífico ) y el estado estadounidense de Alaska . [2]
Geología
Orígenes
Como la mayoría de las grandes provincias ígneas, la Gran Provincia Ígnea de Mackenzie tiene su origen en una pluma del manto, una zona de afloramiento de roca anormalmente caliente dentro del manto de la Tierra . Cuando la cabeza de la columna de Mackenzie se encontró con la litosfera de la Tierra , se extendió y se derritió catastróficamente para formar grandes volúmenes de magma basáltico. Esto resultó en la creación de una zona volcánica estacionaria al oeste de la isla Victoria que experimentó un vulcanismo considerable conocido como el punto caliente de Mackenzie . La evidencia del hotspot de Mackenzie incluye la existencia del enjambre de diques máficos gigantes de Mackenzie debido a su patrón de abanico adyacente a la intrusión Muskox. [3]
Se considera que el tamaño del punto de acceso de Mackenzie fue de unos 1.000 km (620 millas) de diámetro. [3] Este cálculo se basa en el análisis de la tela magmática en el enjambre del dique de Mackenzie, que muestra que el flujo de magma era solo vertical cerca del centro de la pluma de Mackenzie y solo subhorizontal lejos de la pluma. [3] Sin embargo, si el flujo subhorizontal es el resultado del ascenso del dique a un nivel de claridad imparcial en la corteza terrestre, no estaría relacionado con el tamaño de la pluma de Mackenzie. [3] En cambio, el análisis de la geometría del enjambre de diques posiblemente podría mantener evidencia del diámetro más pequeño de la pluma de Mackenzie. [3] El límite exterior que separa la zona de geometría del dique abanicado y los diques subparalelos podría sugerir el diámetro más pequeño de la pluma de Mackenzie porque no es probable que la tensión relacionada con una zona magmática tenga consecuencias sobre una región que es menor que la Pluma de Mackenzie, que creó la función. [3] A partir de este análisis, el diámetro más pequeño de la pluma de Mackenzie habría sido de unos 2.000 km (1.200 millas). [3] La datación de uranio-plomo de ciertos diques de Mackenzie desde una serie de distancias desde un punto focal asignado da una edad de 1267 ± 2 millones de años. [2] Esto indica que el hotspot de Mackenzie esencialmente emplazó la Gran Provincia Ígnea de Mackenzie como un todo en todo el paisaje asociado. [2] La pluma de Mackenzie asociada es consistente con las plumas del manto que tienen orígenes profundos dentro del manto de la Tierra. [2]
Se interpreta que el hotspot de Mackenzie fue similar al vulcanismo temprano del hotspot de Yellowstone . [3] Ambos puntos calientes produjeron cualidades masivas de flujos de lava basáltica que fueron idénticas a la formación de enjambres de diques durante un corto período de tiempo al comienzo del vulcanismo de la pluma del manto. [3] Se estima que la mayor parte del vulcanismo que formó la Gran Provincia Ígnea de Mackenzie tuvo lugar no más de dos millones de años, y se desconoce el vulcanismo posterior. [3] Sin embargo, se considera que la más joven y más pequeña Provincia Ígnea Grande de Franklin, justo al noreste, se formó por una pluma de manto similar hace entre 727 y 721 millones de años. [3] El breve lapso de tiempo de dos millones de años para el emplazamiento de magma en la Gran Provincia Ígnea de Mackenzie también está presente en el hotspot de Yellowstone. [3]
Fuerzas de extensión
Al comienzo del evento magmático de Mackenzie, el punto caliente de Mackenzie chocó con la litosfera que ya estaba en un régimen extensional que permitió que ocurriera la ruptura. [3] La fisura pasiva se ha interpretado como el mecanismo que produjo la apertura del antiguo océano Poseidón , cuya geometría habría estado parcialmente controlada por la geometría del enjambre de diques. [3] Fahrig (1987) propuso que el impacto de la pluma de Mackenzie resultó en el emplazamiento de una unión triple que tenía un gran enjambre de diques máficos en cada brazo de la grieta. [3] Dos de los primeros brazos formaron la cuenca del océano Poseidón y el tercer brazo falló formando así un aulacógeno . [3] Esta sugerencia de configuración tectónica puede ser comparable con la evolución volcánica-tectónica temprana del hotspot de Yellowstone, que desarrolló dos brazos en lugar de tres, seguidos por la falla de ambos brazos. [3] En el hotspot de Mackenzie, se considera que el rifting ha sido pasivo y que tuvo lugar en la corteza sobre el hotspot que debería haber sido debilitado por el penacho de Mackenzie. [3] El levantamiento de la corteza también puede haber generado tensiones que contribuyeron a la fisuración. [3]
Una característica geológica ligeramente más joven, pero posiblemente relacionada, es el Sistema de Rift del Mediocontinente de 2.000 km (1.200 millas) de largo adyacente al extremo sur de la Gran Provincia Ígnea de Mackenzie. [4] La porción del Lago Superior del Sistema de Rift del Midcontinent está delimitada al sur por fallas continentales preexistentes que tenían un movimiento lateral derecho sustancial antes de la formación del Sistema de Rift del Midcontinent. [4] Este período de ruptura fue un gran evento para la mineralización de cobre , y el evento de ruptura falleció más tarde cuando ocurrió la colisión de la orogenia de Grenville . [4]
Historia magmática
La enorme extensión de la Gran Provincia Ígnea de Mackenzie contiene una serie de características magmáticas que se formaron durante el extenso evento magmático de Mackenzie. Esto incluye basaltos de inundación , intrusiones en capas , umbrales y diques , que están muy extendidos por toda la gran provincia ígnea. Con un área de 2.700.000 km 2 (1.000.000 millas cuadradas), el evento Mackenzie es el evento magmático más grande jamás ocurrido en el paisaje canadiense. [5] Al menos dos formaciones magmáticas pueden considerarse grandes provincias ígneas en su propio beneficio, las cuales cubren un área de más de 150.000 km 2 (58.000 millas cuadradas).
Colocación de la intrusión Muskox
Junto al lago McGregor, en el oeste de Nunavut, se encuentra la masiva intrusión Muskox. Sigue siendo una de las intrusiones en capas más grandes y estudiadas de la Tierra, así como una de las más valiosas desde una perspectiva económica. [6] La intrusión representa la formación ígnea más antigua del evento magmático Mackenzie, que se formó hace entre 1.905 y 1.155 millones de años. Mantiene una cámara de magma triangular en forma de canal que se extiende 1,8 km (1,1 millas) por debajo de la superficie. [1] Con un ancho de 20 km (12 millas) y una longitud de más de 470 km (290 millas), la intrusión Muskox está cubierta por una secuencia de basaltos de inundación de Coppermine que sigue siendo de 3 km (1,9 millas) de espesor. [1]
La intrusión Muskox se puede separar en tres secciones, incluido un dique alimentador de olivino gabro a la intrusión, otra zona de margen de contacto y una serie de capas superiores. [1] Debido a los diferentes niveles de erosión y afloramientos de la intrusión Muskox en niveles estructurales más altos, al norte del río Coppermine, la zona del margen suprayacente y la serie estratificada cubren la sección del dique alimentador. [1] La serie de capas desciende suavemente hacia el norte al igual que los basaltos de inundación de Coppermine superpuestos. [1] La meteorización de la secuencia de inmersión de Muskox ha expuesto una sección transversal a través de toda la secuencia de inmersión, comenzando con los basaltos de inundación de Coppermine en el norte sobre el techo de la cámara de magma, pasando por las capas ígneas de la intrusión de Muskox y en el región de la quilla de la intrusión y su intersección con el dique alimentador del gabro olivino que forma el sector más austral. [1] La zona de margen caracteriza los límites exteriores occidental y oriental de la intrusión. [1]
Construcción del enjambre de diques de Mackenzie
Generalizada en todo el Grande Provincia Mackenzie ígnea es el 2.700.000 kilometros 2 (1.000.000 millas cuadradas) Mackenzie dique enjambre. Este extenso grupo de diques orientados radialmente tiene más de 500 km (310 millas) de ancho y 3,000 km (1,900 millas) de largo, extendiéndose desde el noroeste de Ontario a través del norte de Manitoba y el norte de Saskatchewan hasta Nunavut y los Territorios del Noroeste . El enjambre de diques de Mackenzie se emplazó en rocas metamórficas e ígneas más antiguas del Escudo Canadiense hace unos 1.200 millones de años. Los diques individuales del enjambre de Mackenzie tienen respectivamente 1.500 km (930 millas) a 2.000 km (1.200 millas) de largo y 30 m (98 pies) de espesor. [3] Esto indica que los diques de Mackenzie son más grandes que los asociados con el grupo de basalto del río Columbia en los Estados Unidos, que tienen respectivamente 400 km (250 millas) a 500 km (310 millas) de largo y 10 km (6,2 millas) a 30 km (19 millas) de espesor. [3] La diferenciación de tamaño de los diques del río Columbia y Mackenzie sugiere que las estimaciones brutas tanto para la longitud del dique como para la relación de espesor están dentro de los rangos 5-6.7 x 10 4 para el hotspot Mackenzie y 1.3-5 x 10 4 para la etapa inicial. del hotspot de Yellowstone. [3]
El enjambre de diques de Mackenzie es el enjambre de diques más grande conocido en la Tierra y es uno de los varios enjambres de diques que se encuentran en todo el Escudo Canadiense. [7] [8] Los diques máficos cortan rocas Arcaicas y Proterozoicas del Escudo Canadiense, incluidas las de la Cuenca Athabasca en Saskatchewan, la Cuenca Thelon en Nunavut y la Cuenca del Lago Baker en los Territorios del Noroeste. [8] Los diques máficos muestran evidencia de que la secuencia de relleno de cuenca sin metamorfosis se depositó antes de que los diques de Mackenzie se introdujeran en las cuencas asociadas. [8] Cuando el enjambre gigante del dique de Mackenzie se entrometió en el Escudo Canadiense, en parte levantó e invadió el cratón de esclavos en los Territorios del Noroeste y Nunavut. [9] Este fue el último evento importante que afectó el núcleo del cratón esclavo, aunque más tarde se registró algo de magmatismo máfico más joven a lo largo de sus límites. [9] Esto incluye los eventos magmáticos que formaron la Gran Provincia Ígnea de Franklin de 723 millones de años y las láminas de gabro Hottah de 780 millones de años. [9] Desde que el enjambre de diques de Mackenzie invadió el cratón Slave, el cratón se ha sumergido repetidamente bajo los mares. [9]
En el norte de Yukón , se interpreta que los diques del río Bear de 1.265 a 1.269 millones de años representan la extensión occidental del enjambre de diques de Mackenzie. [10] Muestran similitudes geológicas con el enjambre de diques de Mackenzie y los basaltos de inundación del río Coppermine y, por lo tanto, se consideran productos de la pluma de Mackenzie. [10] Los diques penetran a través de los estratos sedimentarios del Proterozoico Temprano del Supergrupo Wernecke, algunos de los cuales existen como intrusiones separadas mientras que otros ocurren en enjambres de hasta ocho diques. [10] Los diques individuales varían de 5 m (16 pies) a 15 m (49 pies) de espesor y hasta 5 km (3,1 millas) de largo. [10] La diorita y el gabro de grano medio a fino comprenden los diques de Bear River y ocasionalmente se alteran por metamorfismo para formar greenschist . [10] Aparte de dos diques que muestran diferenciación, como contener una foliación penetrante débil de edad y origen desconocidos y estar atravesados por venas hematíticas sin fecha , se interpreta que los diques de Bear River se formaron durante una sola fase magmática. [10]
Basaltos de inundación
Hace entre 1.200 y 740 millones de años, tuvo lugar una serie de erupciones de basalto de inundación. En la parte norte de la Gran Provincia Ígnea de Mackenzie, grandes volúmenes de lava basáltica pavimentaron una gran área del Escudo Canadiense del noroeste. Este extenso vulcanismo construyó una gran meseta de lava con un área de 170.000 km 2 (66.000 millas cuadradas), lo que representa un volumen de lavas de al menos 500.000 km 3 (120.000 millas cuadradas). [11] Esta extensa área de flujos de lava de basalto de inundación se ha denominado basaltos de inundación del río Coppermine, por lo tanto, dada la ubicación de la secuencia de basalto de inundación. Con un área de 170.000 km 2 (66.000 millas cuadradas) y un volumen de 650.000 km 3 (160.000 millas cúbicas), la secuencia de basalto de inundación del río Coppermine es más grande que el grupo de basalto del río Columbia en los Estados Unidos y comparable en tamaño al Deccan. Trampas en el centro-oeste de la India . Esto hace que los basaltos de inundación del río Coppermine sean uno de los eventos de inundación de basalto más grandes que hayan aparecido en el continente de América del Norte, así como en la Tierra. El espesor máximo de los basaltos de la inundación del río Coppermine es de 4,7 km (2,9 mi) y consta de 150 flujos de lava, cada uno de 4 m (13 pies) a 100 m (330 pies) de espesor. [12]
Los basaltos de la inundación del río Coppermine se extruyeron poco después de un período de elevación de la corteza que más tarde resultó en un breve período de colapso en el paisaje asociado. [3] Este aumento repentino probablemente fue causado por el aumento del magma de la pluma de Mackenzie, que más tarde resultó en la aparición del punto de acceso de Mackenzie. Se considera que la intrusión temprana de Muskox fue originalmente un reservorio de magma en forma de alféizar para los basaltos de inundación del río Coppermine suprayacentes durante su formación. [1] Con los basaltos del río Coppermine que comprenden más de 100 flujos de lava individuales, los volúmenes potenciales de magma de silicato que se movía a través del conducto Muskox eran del orden de 10,000 km 3 (2,400 millas cúbicas). [1]
Más al noreste, los basaltos de inundación de la Formación Nauyat en el noroeste de la isla Baffin de Nunavut entraron en erupción en una escala menor hace unos 900 millones de años. Estos basaltos de inundación alcanzan un espesor de 360 m (1180 pies). Justo al sureste del golfo Queen Maud , los basaltos de inundación de la Formación Ekalulia permanecen de 300 m (980 pies) a 500 m (1,600 pies) de espesor. [13] Aparecen de color verde y contienen olivino, mineral de silicato de hierro y magnesio . [13] También existen lavas almohadilladas menores en los basaltos de inundación de Ekalulia. [13]
Mineralización
Los elementos pesados del grupo del platino y la mineralización de cobre existen en el margen basal de la intrusión Muskox. [1] La investigación operada por Muskox Minerals Corp. proclama que esta extensa intrusión en capas tiene la posibilidad de evolucionar hacia una fuente esperada masiva de metales del grupo del cobre, níquel y platino. [1] El potencial de mineralización prevista para la intrusión Muskox es soportado como resultado de sus fuertes similitudes con las intrusiones Noril'sk-Talnakh en Siberia, donde los más ricos yacimientos existen en la Tierra. [1] Debido a que la intrusión del buey almizclero tiene fuertes similitudes con el área de Noril'sk-Talnakh en Siberia, se han llevado a cabo varias exploraciones minerales. La primera exploración mineral de la intrusión Muskox ocurrió durante la década de 1950 cuando la International Nickel Company of Canada, que ahora se conoce como Vale Inco, comenzó la prospección de superficie . [1] En la década de 1980, muchas pequeñas empresas con poco financiamiento y bloques de reclamos fragmentados asistieron a muestreos y una serie de operaciones de perforación en afloramientos de la intrusión Muskox que contenían elementos del grupo del platino. [1]
Las porciones expuestas del dique alimentador al sur del río Coppermine comprenden cuerpos de grandes sulfuros de cobre y níquel diseminados y semi-masivos ricos en metales del grupo del platino. [1] En los márgenes de la intrusión Muskox, las zonas portadoras de sulfuros de más de 10 km (6,2 millas) de largo contienen paladio , platino, oro , cobre y níquel. [1] Este es el lugar donde las compañías de exploración minera ocasionales buscaron la intrusión Muskox en el pasado. [1]
Ver también
- Cronología del vulcanismo en la Tierra
- Vulcanología de Canadá
- Vulcanología del este de Canadá
- Vulcanología del norte de Canadá
- Vulcanología del oeste de Canadá
Referencias
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r "Propiedad del buey almizclero" . Prize Mining Corporation. Archivado desde el original el 8 de abril de 2009 . Consultado el 30 de enero de 2010 .
- ^ a b c d Day, James MD "La gran provincia ígnea de 1.27 Ga Mackenzie y la intrusión en capas de buey almizclero" . Universidad de Maryland .[ enlace muerto permanente ]
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w Ernst, Richard E .; Buchan, Kenneth L. (2001). Plumas del manto: su identificación a través del tiempo . Sociedad Geológica de América . págs. 143, 145, 146, 147, 148, 259. ISBN 978-0-8137-2352-5.
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