Carolina terrane - Carolina terrane

The Carolina Terrane, také nazývaný Carolina Superterrane nebo Carolinia, je exotika terrane[1] běží přibližně 370 mil (600 km) přibližně na sever-jih od centrální Georgie po střední Virginii ve Spojených státech. Představuje hlavní část východu Provincie Piemont.

Terran se pravděpodobně vytvořil jako subdukce -příbuzný sopečný ostrov oblouk[2][3] u pobřeží Jižní Ameriky (tehdy Gondwana ) Během Neoproterozoikum brzy Kambrijský (625–550 MYA).[4] Desková tektonika to posunula přes Oceán Iapetus dokud to nepřistoupilo k Laurentia (nyní východní pobřeží Severní Ameriky). Datum ukotvení není známo, ale mohlo k němu dojít během Taconic, Acadian nebo Alleghanian Orogenie.

Terrana zahrnuje neoproterozoické až raně kambrické meta-sedimentární a meta-magmatické horniny, narušené pozdějšími paleozoiky plutony. Protolity meta-vyvřelých hornin zahrnují mafické, střední a felické vulkanity a plutony.[5] Tyto horniny prošly nejméně čtyřmi metamorfními / deformačními událostmi, a proto byly jejich původní textury a mineralogie významně pozměněny.

Stejně jako u souvisejících peri-gondwanan terrany (např. Avalonia a Houser ), Carolina Terrane hrála hlavní roli v tektonickém vývoji východního pobřeží Severní Ameriky během paleozoika. Představuje největší exotický terran v Apalačských pohoří a je základem obrovské oblasti na jihovýchodě Spojených států.[5]

Původ a vývoj

Historie Carolina Terrane začíná v neoproterozoiku, jako Rodinie superkontinent se rozpadal:

  1. Otevření paleoasijského oceánu. Jako Superkontinent Rodinia se rozpadl se mezi Baltikou a Gondwanou otevřel paleoasijský oceán.[6]
  2. Tvorba ostrovního oblouku. Mezi 625 a 550 Ma, subduction zóna zahájena v Paleoasian oceánu mezi Baltica a Gondwana. Subdukce vyprodukovala řadu vulkanických ostrovních oblouků u pobřeží Gondwany, včetně Carolina Terrane, mikrokontinentu Avalonia a Gander Terrane.[7] Není jasné, zda se oblouk tvořil na oceánské nebo kontinentální kůře.[5]
  3. Otevření oceánu Iapetus. Jak se nadkontinent Rodinia nadále rozpadal, otevřel se oceán Iapetus, který rozdělil Laurentii, Balticu a Gondwanu. Otevírání mohlo začít již 760 Ma, ačkoli se zdá, že hlavní část bude později (~ 610 Ma; Kamo et al. 1989; Cawood et al. 2001) a jižní část (mezi Laurentií a nyní Jižní Amerikou) nemusí mít dojezd do 550 Ma.[8]
  4. Metamorfovaná / deformační událost neznámé příčiny: Skládání horní části kůry, poruchy a minerální foliace během pozdní neoproterozoiky / raného kambria (612–544 Ma);[9] není jasné, zda se jedná o regionální nebo místní událost, nebo o jakou událost se jednalo. Navrhované možné příčiny zahrnují zpětné oblouky nebo uzavření, subdukci dalšího bloku nebo kolizi terranů v Charlotte a Karolíně.[5]
  5. Migrace ostrovních oblouků a otevření Rheic Ocean. V určitém okamžiku pozdně kambrijského / raně ordovického (~ 500 Ma) způsobila subdukční zóna u pobřeží Gondwany protržení povodí.[10] Nové rozmetací centrum otevřelo Rheický oceán mezi terény Carolina-Avalonia-Gander a Gondwanou. Kombinace vrácení desky a hřebenový posun přesunul terény Carolina-Avalonia-Gander na sever přes oceán Iapetus směrem k Laurentii a Baltice. Avalonia by zakotvila u Baltice, než se oba srazili s Laurentií; Zdá se, že Carolina Terrane nepřistála s Balticou.
  6. Metamorfovaná / deformační událost neznámé příčiny: Carolina Terrane podstoupila během pozdního ordoviku / siluru (480–450 Ma) další metamorfní událost, která přivedla své kameny k faciím greenychistů.[11] Toto časové období zhruba odpovídá takonské vrásnění a mohlo by představovat ukotvení Caroliny na Laurentii.
  7. Cat Square Terrane Formation. Když se Carolina Terrane přiblížila k Laurentii (~ 430–380 Ma), vytvořil se Cat Square Terrane v oceánské pánvi mezi Laurentií a blížící se Carolina Terrane. Je možné, že to vzniklo jako akreční hranol před Carolina Terrane.
  8. Metamorfovaná / deformační událost neznámé příčiny: Carolina Terrane podstoupila další metamorfní událost během devonu (358–391 Ma).[5] Toto časové období zhruba odpovídá akademickému orogeny a mohlo by představovat ukotvení Caroliny na Laurentii.
  9. Dokování s Laurentií. Není jasné, kdy přesně Carolina Terrane zakotvila u Laurentie. Hypotézy zahrnují narůstání během takonické vrásnění, akademické vrásnění nebo alleghanské vrásnění. Viz souhrn důkazů pro každého v.[5]
  10. Alleghanian metamorfóza. Carolina Terrane byla během roku znovu proměněna Alleghanská vrásnění, dosahující fácie greenschist ve východním břidlicovém pásu a amfibolitové facie v Charlotte Terrane.[12]

Vztahy k blízkým terranům

Carolina Terrane je součástí větší Carolina zóny,[13] který zahrnuje několik souvisejících terranů: Charlotte Terrane, Falls Lake Terrane, Krabí strom Terrane, Raleigh Terrane, Spring Hope Terrane, Roanoke Rapids Terrane, Uchee Terrane, Savannah River Terrane, Augusta Terrane, Milledgeville Terrane, Triplet Terrane a Dreher Shoals Terrane.

Kromě souvisejících terranů v zóně Carolina sousedí Carolina Terrane s několika možná nesouvisejícími terény, včetně:

  • Cat Square Terrane. pás metamorfovaných sedimentárních hornin východně od Tugaloo Terrane. Tyto kameny byly pravděpodobně uloženy jako šedivé a peliti mezi 430 a ~ 380 miliony let. Pravděpodobně byly původně uloženy v mělké oceánské pánvi mezi Laurentií a blížící se Carolina Terrane (detritial zirkony jak z Laurentie, tak z Carolina Terrane byly identifikovány na ložiscích Cat Square).
  • Goochland Terrane: pás metamorfovaných hornin probíhajících podél severovýchodní hranice Carolina Terrane. Není jasné, jak tato zóna souvisí s Carolina Terrane. Raleigh-Goochland Terrane je narušen neoproterozoickými alkalickými žulovými plutony, které by mohly souviset s vulkanismem oblouku Carolina Terrane (v takovém případě může Raleigh-Goochland Terrane představovat suterén Carolina Terrane), nebo plutony mohou souviset s Rodinií - související rifting podél okrajů Laurentie (v takovém případě to může představovat přemístěný fragment Laurentie).[14]

Reference

  1. ^ Secor, Donald T .; Samson, Sara L .; Snoke, Arthur W .; Palmer, Allison R. (08.08.1983). „Potvrzení pásu Carolina Slate jako exotického terrana“. Věda. 221 (4611): 649–651. Bibcode:1983Sci ... 221..649S. doi:10.1126 / science.221.4611.649. ISSN  0036-8075. PMID  17787733.
  2. ^ Butler, J. Robert; Ragland, Paul C. (06.06.1969). "Petrologie a chemie meta magmatických hornin v oblasti Albemarle v břidlicovém pásu v Severní Karolíně". American Journal of Science. 267 (6): 700–726. Bibcode:1969AmJS..267..700B. doi:10,2475 / ajs.267.6.700. ISSN  0002-9599.
  3. ^ Samson, Scott D .; Hibbard, James P .; Wortman, Greg L. (01.08.1995). „Nd izotopové důkazy o juvenilní kůře v terranské Karolíně v jižních Apalačských pohořích“. Příspěvky do mineralogie a petrologie. 121 (2): 171–184. Bibcode:1995CoMP..121..171S. doi:10,1007 / s004100050097. ISSN  0010-7999.
  4. ^ Dennis, Allen J .; Wright, James E. (1997). „The Carolina terrane in northwestern South Carolina, USA: Late Precambrian-Cambrian deformation and metamorphism in a peri-Gondwanan oceanic arc“. Tektonika. 16 (3): 460–473. Bibcode:1997Tecto..16..460D. doi:10.1029 / 97tc00449.
  5. ^ A b C d E F Hibbard, J.P .; et al. (2002). „Zóna Karolíny: Přehled neoproterozoických až raně paleozoických peri-gondwanských terran podél východního křídla jižních Apalačských pohoří“. Recenze vědy o Zemi. 57 (3): 299–339. Bibcode:2002ESRv ... 57..299H. CiteSeerX  10.1.1.570.1894. doi:10.1016 / s0012-8252 (01) 00079-4.
  6. ^ Golonka, J .; et al. (2012). „Plate Tectonic Evolution of the Southern Margin of Laurussia in Paleozoic“. Tectonics - nedávné pokroky, editoval Evgenii Sharkov.
  7. ^ Hatcher, R.D. (2010). "Appalachian orogen: Stručné shrnutí". Paměti Geological Society of America. 206: 1.
  8. ^ Gaucher, C .; et al. (2010). „Tektonické události a paleogeografický vývoj jihozápadní Gondwany v neoproterozoiku a kambriu“. V Gaucher, Claudio; Sial, Alcides; Haverson, Galen. Neoproterozoická-kambrijská tektonika, globální změna a evoluce: zaměření na jihozápadní Gondwanu.: 295.
  9. ^ Wortman, Greg L .; Samson, Scott D .; Hibbard, James P. (2000-05-01). „Přesná omezení zirkonu U ‐ Pb na nejranější magmatickou historii Carolina Terrane“. The Journal of Geology. 108 (3): 321–338. Bibcode:2000JG .... 108..321W. doi:10.1086/314401. ISSN  0022-1376. PMID  10769159.
  10. ^ Nance, R.D .; et al. (2010). „Vývoj Rheic Ocean“. Výzkum v Gondwaně. 17 (2–3): 194–222. Bibcode:2010GondR..17..194N. doi:10.1016 / j.gr.2009.08.001.
  11. ^ Butler, J. R. (1991). „Metamorfóza“. In Horton, J.W., Jr., and Zullo, V.A., Eds., The Geology of the Carolinas: Knoxville, University of Tennessee Press: 127.
  12. ^ Barker, C. A.; et al. (1998). "Věk a deformace Longtown Metagranite, Jižní Karolína Piemont: Možné omezení původu terranu Carolina". The Journal of Geology. 106 (6): 713–726. Bibcode:1998JG .... 106..713B. doi:10.1086/516055.
  13. ^ Hibbard, J (2002). „The Carolina Zone: Overview of Neoproterozoic to Early Paleozoic peri-Gondwanan terranes along the Eastern Flank of the Southern Appalachians“. Recenze vědy o Zemi. 57 (3–4): 299–339. Bibcode:2002ESRv ... 57..299H. CiteSeerX  10.1.1.570.1894. doi:10.1016 / s0012-8252 (01) 00079-4.
  14. ^ Bartoloměj, Mervin J .; Tollo, Richard P. (2004). „Severní původ pro goochlandský terran jako přemístěný fragment Laurentie“. Geologie. 32 (8): 669. Bibcode:2004Geo .... 32..669B. doi:10.1130 / g20520.1.