Andisk orogeni - Andean orogeny
Den andinska orogenesen ( spanska : Orogenia Andina ) är en pågående process av veckningen som började i tidiga Jurassic och ansvarar för ökningen av Anderna . Orogenien drivs av en reaktivering av ett långlivat subduktionssystem längs Sydamerikas västra marginal . På kontinental skala var Krita (90 Ma ) och Oligocen (30 Ma) perioder med omarrangemang i orogenien. Lokalt varierar detaljerna om orogeniens art beroende på segmentet och den berörda geologiska perioden.
Översikt
Subduktion orogeny har förekommit i det som nu är västra Sydamerika sedan superkontinenten Rodinia upplöstes i neoproterozoikum . De paleozoiska pampeanska , famatinska och Gondwananska orogenierna är de omedelbara föregångarna till den senare andinska orogenyn. De första faserna av Andes orogeni i jura och tidigt krita präglades av extensional tektonik , rifting , utveckling av backbågsbassänger och placering av stora batholiths . Denna utveckling antas ha kopplats till subduktionen av kall oceanisk litosfär . Under mitten till sent krita (för cirka 90 miljoner år sedan) förändrades Andes orogeni betydligt i karaktär. Varmare och yngre oceanisk litosfär antas ha börjat subdugeras under Sydamerika vid denna tidpunkt. Sådana typer av subduktion hålls ansvariga inte bara för den intensiva contractional deformation att olika litologier var föremål för, men också höjningen och erosion känd för att ha skett från yngre krita och framåt. Tektonisk omorganisation av plattor sedan mitten av Krita kan också ha kopplats till öppnandet av södra Atlanten . En annan förändring relaterad till tektoniska förändringar i mitten av krittplattan var förändringen av subduktionsriktningen för den oceaniska litosfären som gick från att ha sydost-rörelse till att ha en nordost-rörelse för cirka 90 miljoner år sedan. Medan subduktionsriktningen ändrades förblev den snett (och inte vinkelrätt) mot Sydamerikas kust, och riktningsändringen påverkade flera subduktionszoner -parallella fel inklusive Atacama , Domeyko och Liquiñe -Ofqui .
Lågvinkelsubduktion eller subduktion med platta plattor har varit vanligt under Andens orogeni, vilket har lett till förkortning och deformation av skorpan och undertryckande av bågvulkanism . Platt-subduktion har inträffat vid olika tidpunkter i olika delar av Anderna, med norra Colombia (6–10 ° N), Ecuador (0–2 ° S), norra Peru (3–13 ° S) och norra centrala Chile (24–30 ° S) som upplever dessa förhållanden för närvarande.
Den tektoniska tillväxten i Anderna och det regionala klimatet har utvecklats samtidigt och har påverkat varandra. Den topografiska barriären som bildades av Anderna stoppade inkomsten av fuktig luft till den nuvarande Atacama -öknen. Denna torrhet förändrade i sin tur den normala ytliga omfördelningen av massa via erosion och flodtransport, vilket modifierade den senare tektoniska deformationen.
I Oligocenen bröt Farallon -plattan upp och bildade de moderna Cocos- och Nazca -plattorna som inledde en rad förändringar i Andes orogeni. Den nya Nazca-plattan dirigerades sedan in i en ortogonal subduktion med Sydamerika som orsakade ända sedan höjningen i Anderna, men orsakade mest påverkan i Miocenen . Medan de olika segmenten i Anderna har sina egna upphöjningshistorier har Andes som helhet stigit betydligt under de senaste 30 miljoner åren ( Oligocene –present).
Orogeny per segment
Colombia, Ecuador och Venezuela (12 ° N – 3 ° S)
Tektoniska block av kontinental skorpa som hade separerat från nordvästra Sydamerika i jura gick tillbaka till kontinenten i sena kriten genom att kollidera snett med den. Denna episod av ackretion inträffade i en komplex sekvens. Öns bågar tillträde mot nordvästra Sydamerika i tidigt krita ledde till utvecklingen av en magmatisk båge orsakad av subduktion. Den Romeral Fel i Colombia utgör suturen mellan den bildade terranes resten av Sydamerika. Runt gränsen för kritt- och paleogen (för cirka 65 miljoner år sedan) kolliderade den oceaniska platån i den karibiska stora vulkanprovinsen med Sydamerika. Litosfärens subduktion när den oceaniska platån närmade sig Sydamerika ledde till bildandet av en magmatisk båge som nu finns bevarad i Cordillera Real i Ecuador och Cordillera Central i Colombia. I Miocene kolliderade en öbåge och terran (Chocó terrane) mot nordvästra Sydamerika. Denna terrane utgör delar av det som nu är Chocó Department och Western Panamá .
Den karibiska plattan kolliderade med Sydamerika i den tidiga cenozoiken men flyttade sedan dess rörelse österut. Dextral felrörelse mellan den sydamerikanska och karibiska plattan startade för 17–15 miljoner år sedan. Denna rörelse kanaliserades längs en rad strejkfel , men dessa fel ensam svarar inte för all deformation. Den norra delen av Dolores-Guayaquil Megashear utgör en del av dextrala felsystemen medan megashearet i söder löper längs suturen mellan de ackumulerade tektoniska blocken och resten av Sydamerika.
Norra Peru (3–13 ° S)
Långt före Andes orogeni var den norra halvan av Peru föremål för ackreditering av terraner i neoproterozoikum och paleozoikum . Andean orogenic deformation i norra Peru kan spåras till Albian (Early Cretaceous). Denna första deformationsfas - Mochica -fasen - framgår av vikningen av Casma -gruppens sediment nära kusten.
Sedimentära bassänger i västra Peru förändrades från marina till kontinentala förhållanden i sena kriten som en följd av en generaliserad vertikal höjning. Höjningen i norra Peru antas vara förknippad med den moderna tillkomsten av Piñón terrane i Ecuador. Detta stadium av orogeni kallas den peruanska fasen. Förutom kustnära Peru påverkade eller orsakade den peruanska fasen förkortning av skorpan längs Cordillera Oriental och den tektoniska inversionen av Santiago Basin i Sub-Andean-zonen . Huvuddelen av den sub-andinska zonen var dock opåverkad av den peruanska fasen.
Efter en period utan mycket tektonisk aktivitet i den tidiga eocenen inträffade den inkaiska fasen av orogeni i mitten och sen eocen. Ingen annan tektonisk händelse i västra Peruvian Andes jämför med Incaic -fasen i storleksordning. Horisontell förkortning under Incaic -fasen resulterade i bildandet av Marañón -vikningen och tryckbältet . En avvikelse som sträckte sig över Marañón -vik- och dragbältet visar att den inkaiska fasen slutade senast för 33 miljoner år sedan i den tidigaste oligocenen.
Under perioden efter eocenen var norra peruanska Anderna föremål för Quechua -fasen av orogeni. Quechua Fas är indelad i underfaser quechua 1, quechua 2 och quechua 3. Quechua en Fas varade från 17 till 15 miljoner år sedan och ingår en reaktivering av Inca Fas strukturer i Cordillera Occidental . 9-8 miljoner år sedan, i Quechua 2 Fas var de äldre delarna av Anderna i norra Peru thrusted till nordost. De flesta av de sub-andinska zonen i norra Peru deformerades för 7–5 miljoner år sedan (sent mycen) under Quechua 3-fasen. Sub-andeanen staplade i ett dragbälte .
Anden i Miocen i Anderna i Peru och Ecuador ledde till ökad orografisk nederbörd längs dess östra delar och till den moderna Amazonfloden . En hypotes kopplar dessa två förändringar genom att anta att ökad nederbörd ledde till ökad erosion och denna erosion ledde till att fylla de andinska föregångsbassängerna bortom deras kapacitet och att det skulle ha varit bassängens över-sedimentering snarare än uppkomsten av Anderna som gjorde dräneringsbassänger flöde åt öster. Tidigare dränerades inlandet i norra Sydamerika till Stilla havet.
Boliviansk Orocline (13–26 ° S)
Tidig andean subduktion i Jurassic bildade en vulkanisk båge i norra Chile, känd som La Negra Arc . Resterna av denna båge exponeras nu i det chilenska kustområdet . Flera plutons var placeras i den chilenska kusten Range i jura och tidig krita, inklusive Vicuña Mackenna Batholith . Längre österut på liknande breddgrader, i Argentina och Bolivia, utvecklades Salta -spricksystemet under senjura och tidigt krita.
Pisco Basin , cirka 14 ° S latitud, utsattes för en marin överträdelse i epoken för oligocen och tidigt mycen (25–16 Ma ). Däremot såg Moquegua Basin i sydöst och kusten söder om Pisco Basin ingen överträdelse under denna tid utan en stadig stigning av landet.
Från sen miocen och framåt regionen som skulle bli Altiplano steg från låga höjder till mer än 3000 meter över havet . Det uppskattas att regionen ökade 2000 till 3000 meter under de senaste tio miljoner åren. Tillsammans med denna höjning skars flera dalar i Altiplanos västra flank. I Miocen flyttade Atacama -felet , höjde det chilenska kustområdet och skapade sedimentära bassänger öster om det. Samtidigt breddades Anderna runt Altiplano -regionen för att överstiga alla andra Andes -segment i bredd. Möjligen har cirka 1000 km litosfär gått förlorad på grund av litosfärisk förkortning. Under subduktion den västra änden av forearc regionen flexured nedåt bildar en gigantisk monocline . Däremot kännetecknas regionen öster om Altiplano av deformation och tektonik längs ett komplext viknings- och dragbälte . Överallt har regionen kring Altiplano- och Puna- platåerna förkortats horisontellt sedan eocen .
I södra Bolivia har litosfäriska förkortningar fått Andesfältet i förlandet att röra sig österut i förhållande till kontinenten med en genomsnittlig hastighet på ca. 12–20 mm per år under större delen av Cenozoic. Längs det argentinska nordvästra har den andinska upplyftningen fått Andinska förhandsbassänger att separera sig i flera mindre isolerade intermontana sedimentära bassänger. Mot öster orsakade hopningen av jordskorpan i Bolivia och det argentinska nordvästra att en nord-sydlig föråldring, känd som Asunción-bågen, utvecklades i Paraguay.
Höjningen av Altiplano tros vara skyldig till en kombination av horisontell förkortning av skorpan och till ökade temperaturer i manteln (termisk gallring). Böjningen i Anderna och västkusten i Sydamerika, känd som Bolivian Orocline , förstärktes av cenozoisk horisontell förkortning men existerade redan oberoende av den.
Förutom direkta orsaker tillskrivs de särdrag hos den bolivianska Orocline -Altiplano -regionen en mängd djupare orsaker. Dessa orsaker inkluderar en lokal brantning av subduktionsvinkeln på Nazca -plattan, ökad skorpeförkortning och plattkonvergens mellan Nazca- och sydamerikanska plattor, en acceleration i den sydamerikanska plattans västdrift och en ökning av skjuvspänningen mellan Nazca och sydamerikanska tallrikar. Denna ökning av skjuvspänningen kan i sin tur relateras till bristen på sediment i Atacama -grävningen som orsakas av de torra förhållandena längs Atacamaöknen . Capitanio et al . tillskriver uppkomsten av Altiplano och böjningen av den bolivianska Oroclinen till de olika åldrarna på den subducerade Nazca -plattan med de äldre delarna av plattan subdukterande i mitten av oroclinen. Som Andrés Tassara uttrycker det den styvhet av den bolivianska Orocline skorpan är derivat av de termiska förhållandena. Skorpan i den västra regionen ( underarmen ) i oroclinen har varit kall och stel, motstå och dämma upp det västerutgående flödet av varmare och svagare duktilt skorpmaterial under Altiplano. Cenozoic orogeny vid den bolivianska oroclinen har producerat en signifikant anatex av skorpor, inklusive metasediment och gneiser som resulterar i bildandet av peraluminösa magmas . Dessa egenskaper innebära att de kenozoiska tektonik och magmatism i delar av bolivianska Andes liknar den som ses i kollisions orogens . Den peraluminösa magmatismen i Cordillera Oriental är orsaken till mineraliseringar i världsklass i det bolivianska tennbältet .
Uppkomsten av Altiplano anses av forskaren Adrian Hartley ha förbättrat en redan rådande torrhet eller halvtorrhet i Atacamaöknen genom att kasta en regnskugga över regionen.
Centrala Chile och Argentina (26–39 ° S)
På breddgraderna mellan 17 och 39 ° S kännetecknas den sena kritt- och cenozoiska utvecklingen av Andes orogeni av en migrering österut av det magmatiska bältet och utvecklingen av flera främre bassänger . Bågens migrering österut tros orsakas av subduktionserosion .
Vid breddgrader 32-36 ° S -Det är Central Chile och de flesta av Mendoza provinsen - Andinska orogenesen korrekt började i yngre krita när backarc bassänger var inverterad . Omedelbart öster om de tidiga Andesbäckens främre bassänger utvecklades och deras böjning sjönk orsakade inträngning av vatten från Atlanten hela vägen till framsidan av orogen i Maastrichtian . Anderna på breddgraderna 32–36 ° S upplevde en sekvens av upphöjning i Cenozoic som började i väst och spred sig i öster. Med början cirka 20 miljoner år sedan i Miocene den Principal Cordillera (öster om Santiago) inledde en höjning som varade fram till omkring 8 miljoner år sedan. Från eocen till tidigt mycen, sediment ackumulerades i Abanico Extensional Basin , ett nord-sydligt långsträckt bassäng i Chile som sträckte sig från 29 ° till 38 ° S. Tektonisk inversion för 21 till 16 miljoner år sedan fick bassängen att kollapsa och sediment som ska införlivas i Andinska cordillera. Lavas och vulkaniskt material som nu ingår i Farellones Formation ackumulerades medan bassängen vändes och höjdes. Miocene -kontinentalklyftan var cirka 20 km väster om den moderna vattenskillnaden som utgör gränsen mellan Argentina och Chile . Efterföljande flodinsnitt flyttade klyftan mot öster och lämnade gamla platta ytor hängande. Komprimering och upphöjning i denna del av Anderna har fortsatt i nutiden. Rektor Cordillera hade stigit till höjder som möjliggjorde utveckling av dalglaciärer för ungefär 1 miljon år sedan.
Innan Miocenehöjningen av Principal Cordillera var över började Frontal Cordillera i öster en period av upphöjning som varade från 12 till 5 miljoner år sedan. Längre österut höjdes Precordillera under de senaste 10 miljoner åren och Sierras Pampeanas har upplevt en liknande höjning under de senaste 5 miljoner åren. Den mer östra delen av Anderna på dessa breddgrader hade sin geometri kontrollerad av forntida fel som härrör från San Rafael -orogenyn i paleozoikum . Den Sierras de Córdoba (del av Sierras Pampeanas) där effekterna av den gamla Pampean orogenesen kan observeras, är skyldig det moderna höjningen och hjälp till den andinska orogenesen i slutet Cenozoic . På samma sätt höjdes San Rafael -kvarteret öster om Anderna och söder om Sierras Pampeanas i Miocenen under Andens orogeni. I stora drag hände den mest aktiva fasen av orogeni i området i södra Mendoza -provinsen och norra Neuquén -provinsen (34–38 ° S) i senmiocen medan bågvulkanism inträffade öster om Anderna.
På sydligare breddgrader (36–39 ° S) registreras olika marina överträdelser från Jura och Krita från Stilla havet i sedimenten i Neuquén Basin . I slutet av krittiden förändrades förhållandena. En marin regression inträffade och viknings- och dragbälten för Malargüe (36 ° 00 S), Chos Malal (37 ° S) och Agrio (38 ° S) började utvecklas i Anderna och gjorde det fram till Eocene -tiden. Detta innebar ett framsteg för den orogena deformationen sedan sena kriten som fick den västra delen av Neuquén -bassängen att staplas i Malargüe- och Agrio -vikarna och dragbanden. I Oligocen utsattes den västra delen av vik- och dragbältet för en kort period av extensional tektonik vars strukturer var inverterade i Miocenen . Efter en period av vila återupptog Agrio -vikningen och tryckbältet begränsad aktivitet i eocenen och sedan igen i senmiocenen.
I södra delen av Mendoza -provinsen dök Guañacos vik- och dragbälte (36,5 ° S) upp och växte i Pliocene och Pleistocene som konsumerade de västra utkanterna av Neuquén -bassängen.
Northern Patagonian Andes (39–48 ° S)
Södra Patagonian Andes (48–55 ° S)
Den tidiga utvecklingen av Andes orogeny i sydligaste Sydamerika påverkade också Antarktishalvön . I södra Patagonien i början av den andinska orogenesen i Jurassic , extension tektonik skapade Rocas Verdes Basin , en back-båge bassängen vars sydöstra förlängningen överlever som Weddellhavet i Antarktis. I yngre krita den tektoniska regim Rocas Verdes Basin ändras leder till dess omvandling till en kompressionsforeland bassäng -Den Lanes Basin - i kenozoiska . Denna förändring var förknippad med en österut drag av bassängen depocenter och obduction av ofiolit . Stängningen av Rocas Verdes-bassängen i Krita är kopplad till den höga metamorfismen i Cordillera Darwin Metamorphic Complex i södra Tierra del Fuego .
När den andiska orogenin fortsatte, drev Sydamerika bort från Antarktis under Cenozoic som ledde först till bildandet av en isthmus och sedan till öppnandet av Drake Passage för 45 miljoner år sedan. Separationen från Antarktis förändrade tektoniken i Fuegian Andes till en transpressive regim med transformeringsfel .
Cirka 15 miljoner år sedan i Miocene i Chile Ridge börjat underrörände under den södra spetsen av Patagonien (55 ° S). Subduktionspunkten, trippelkorsningen har gradvis flyttat mot norr och ligger för närvarande vid 47 ° S. Subduktionen av åsen har skapat ett "fönster" i nordlig riktning eller gap i asthenosfären under Sydamerika.
Anteckningar
Referenser
Vidare läsning
- Charrier, Reynaldo ; Pinto, Luisa; Rodríguez, María Pía (2006). "3. Tektonostratigrafisk utveckling av det andiska orogenet i Chile". I Moreno, Teresa; Gibbons, Wes (red.). Geologi i Chile . Geological Society of London. s. 21–114. ISBN 9781862392199.