Grenvillské vrásnění

Extent of the Grenville orogeny
Průběh grenvillské orogeneze vyznačen oranžově na mapě Severní Ameriky dle práce Tollo a kolektiv (2004) a Darabi (2004)

Grenvillské vrásnění či grenvillská orogeneze byla dlouhotrvající orogeneze probíhající v mezoproterozoiku, která byla spojena s existencí superkontinentu Rodinie. Během orogeneze vzniklo rozsáhlé pásemné pohoří, které zabíralo velkou část Severní Ameriky od ostrova Newfoundland až po Mexiko, ale jeho pozůstatky je možné vidět i ve Skotsku nebo v Hondurasu.[1] Grenvillské vrásnění proběhla během středně pozdního mesoproterozoika před přibližně 1250 až 980 milióny lety a je možné jí v současnosti pozorovat v podstatě celosvětově, ale pouze procesy odehrávajíc se v jižní a východní části Laurentie se označují jako grenvillská.[2] V Africe se pro tuto orogenezi používá název kibarská orogeneze, v západní Evropě dalslandská orogeneze a na Sibiři pak uralská orogeneze.

Časová posloupnost

Současné datování grenvillské orogeneze dle Toby Riverse[3] se opírá o dobře zachovalou oblast grenvillské provincie, která představuje jednu z nejlépe zachovaných orogenezí. Tato klasifikace představuje klasické grenvillské pojmenování pokrývající dva oddělené orogenní cykly: rigoletský, ottawský a shawiniganský orogén tvoří dohromady grenvillský cyklus a elzevirský orogén je pojímán jakožto cyklus samostatný. Vzhledem k rozsáhlé oblasti, kde orogeneze probíhala, se místy projevují rozdíly v době události napříč pohořím.[2] Místní odchylky od datace určené Toby Riversem jsou podrobněji popsány na obrázku.

Posloupnost grenvillské orogeneze
Posloupnost grenvillské orogeneze dle Riverse (2002)

Obecná charakteristika

Rekonstrukce vzniku a průběhu orogeneze je předmětem vědeckých výzkumů, ale všeobecně uznávaný názor je ten, že východní a jižní okraj Laurentie bylo aktivní konvergentní rozhraní již od počátku kontinentální kolize. Tento druh subdukce (typ B) vede k tomu, že se subdukující deska zasunuje pod druhou desku, čímž dochází ke vzniku ostrovních oblouků na svrchní desce nebo nedaleko okraje nasouvající se desky v aktivní subdukční zóně, čemuž napovídají důkazy ostrovních oblouků o stáří 1300 až 1200 miliónů let v grenvillském orogénu. V současnosti je možné podobný proces pozorovat v Andách,[2] kde dochází k subdukci pacifické desky pod jihoamerickou desku. Před přibližně 1190 až 980 milióny let (přesné datování se liší vzhledem k rozdílným oblastem) kolidovaly s Laurentií dva rozdílné kontinentální bloky, které způsobily vyvrásnění pohoří odpovídajíce současným pochodům tvořící Himálaj.[2][4] Toto období vrásnění a metamorfózy nebylo souvislé, ale bylo přerušováno poměrně klidným období, kdy došlo ke vzniku AMCG (anglická zkratka ze slov anortozit, mangerit, charnockit a granit) plutonů.[2] To, jestli se deska subdukovala či byla svrchní, se měnilo v závislosti na oblasti a čase. Některé ostrovní oblouky byly vmístěny na Laurentii subdukcí, jiné byly připojeny až během orogeneze.[5][6] Průběh těchto procesů je možné pozorovat během polních prací, ale i za pomoci analýzy pomocí iontové mikrosondy (SHRIMP) i pomocí hmotového spektrometru s ionizací z pevné fáze (TIMS).[7]

Obecná geologie

Dnes je grenvillský orogén ohraničený severozápadními pásemnými pohoří a oblastmi s vysokotlakým režimem či magmatismem spojeným s AMCGS. Metamorfóza se projevuje hlavně ve facii amfibolitové a granulitové, jenž je od středně až vysoko teplotní a tlaká. Na některých místech je možné pozorovat eklogitizované metagabra (vysokotlaké ultramafické metamorfované horniny), které představují oblasti hlouběji ponořené do kůry a/nebo oblasti nejsilnější kolize.[8] Napříč orogénem jsou tyto oblasti vysokotlakých metamorfních hornin přerušeny intruzivními AMCG plutony, většinou interpretovány jako před či posttektonického stáří. AMCG plutony jsou obecně spojeny s astenosférickým výzdvihem pod oslabenou litosférou.[2][9] Je to odvozeno od teorie, že AMCG plutony jsou řízeny olivínicko tholeitickými bazalty na podloží kontinentální kůry během tektonického roztažení.[2][10]

Regionální variace

Pro pochopení vzniku grenvillské orogeneze je potřeba zkoumat orogenezi v menším měřítku, proto se rozděluje na čtyři hlavní oblasti: jižní část v Texasu a Mexiku, Appalačské pohoří, Adirondack Mountains a grenvillskou provincii v Kanadě. Část orogeneze se vyskytuje taktéž ve Skotsku, které bylo ale odděleno od Severní Ameriky otevřením středooceánského hřbetu a vznikem Atlantského oceánu.[2][11]

Texas a Mexiko

Texas a Mexiko představují jižní hranici Laurentie a pravděpodobně zde došlo ke kolizi s jiným kontinentem, než tím, který se podílel na východní kolizi.[4] Zapotecánský orogénu v Mexiku vznikl společně s pozdějšími stupni grenvillské orogeneze a obecně se všechny považují za jediný společný cyklus orogeneze.[12] Mezoproterozoické vyvřelé protolity (metamorfované z granulitové facie během orogeneze) spadají do dvou skupin v Mexiku staré asi 1235–1115 a 1035–1010 miliónů let. Horniny první skupiny mají geochemické známky vedoucí k ostrovním obloukům či zaobloukovému bazénu. Pozdější skupina hornin napovídá spojitosti s AMCG magmatismem. Tyto horniny spojené s AMCG jsou v rámci grenvillského orogénu atypické a v současnosti není známo, která orogeneze vedla k jejich vmístění.[12] Předpokládá se, že subdukce pod okrajem Laurentie (v současnosti na území Texasu a v severní části Mexika) skončila před 1230 milióny let a následně došlo k otočení subdukce, což přeneslo kolizi kontinentu na sever.[6]

Appalačské pohoří

Appalačské pohoří obsahuje malé izolované obnažené projevy grenvillské orogeneze. Největší z nich je Shenandoah a masiv French Broad tvořící oblast Blue Ridge ve Virginii. Horniny Blue Rigde jsou tvořeny hlavně rulami horní amfibolitové a granulitové facie intrudované do charnockitových a granitoidních hornin. Vyvřelé horniny byly vmístěny pravděpodobně během třech fází před přibližně 1160 až 1140, 1112 a 1080 až 1050 milióny let.[2]

Adirondack Mountains

Tato oblast se skládá z masivního dómu proterozoických hornin na newyorsko-kanadském pomezí. Obě dvě, elzevirská fáze (cca 1250 až 1190 miliónů let) a ottawská orogenní fáze, jsou zdokumentované v oblasti Adirondack Mountains v podobě vysokostupňové metamorfóze hornin. Severozápadní střižná zóna odděluje dóm od vysočiny na jihovýchodě a nížin na severozápadě. Předpokládá se,[13][14] že střižná zóna (Carthage-Colton) byla hranicí během ottawské fáze orogeneze, kdy došlo k nasunutí vysočin přes nížiny.[2]

Grenvillská provincie

Grenvillská provincie je pojmenována po vesnici Grenville v Quebecu a představuje nejmladší část kanadského štítu. Vzhledem k tomu ještě oblast neprošla žádným regionálně metamorfovaným přetiskem, a proto je oblast Grenville považována za nejlepší pro studium grenvillské orogeneze a předgrenvillské historie. Z tohoto důvodu pochází většina poznatků o grenvillské orogenezi pochází z této oblasti.[2]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Grenville orogeny na anglické Wikipedii.

  1. ↑ Rogers, R. D., Mann, P., & Emmet, P. A. (2007). Tectonic terranes of the Chortis Block based on integration of regional aeromagnetic and geologic data. In P. Mann (Ed.), Geologic and tectonic development of the Caribbean Plate boundary in Northern Central America (Vol. 428, pp. 65–88). GSA.
  2. ↑ a b c d e f g h i j k Tollo, P. et al, 2004, Proterozoic tectonic evolution of the Grenville orogen in North America: An introduction, in Tollo, R.P. et al eds, Proterozoic tectonic evolution of the Grenville orogen in North America: Boulder, Colorado, Geological Society of America Memoir 197, p. 1-18.
  3. ↑ Rivers, T., et al, 2002, The High Pressure belt in the Grenville Province: Architecture, timing, and exhumation: Canadian Journal of Earth Sciences, V. 39, p. 867-893.
  4. ↑ a b Mosher, S. et al, 2004, Tectonic evolution of the eastern Llano Uplift, central Texas: A record of Grenville orogenesis along the southern Laurentian margin, in Tollo, R.P. et al eds, Proterozoic tectonic evolution of the Grenville orogen in North America: Boulder, Colorado, Geological Society of America Memoir 197, p. 783-798.
  5. ↑ Corriveau, L., 1990, Proterozoic subduction and terrane amalgamation in the southwestern Grenville province, Canada: Evidence from ultrapotassic to shoshonitic plutonism: Geology, V. 14, p. 614-617.
  6. ↑ a b Mosher, S. et al, 2008, Mesoproterozoic plate tectonics: A collisional model for the Grenville-aged orogenic belt in the Llano uplift, central Texas: Geology, v. 36; p. 55-58.
  7. ↑ Tollo, R.P. et al, 2004, Petrologic and geochronologic evolution of the Grenville orogen, northern Blue Ridge province, Virginia, in Tollo, R.P. et al eds, Proterozoic tectonic evolution of the Grenville orogen in North America: Boulder, Colorado, Geological Society of America Memoir 197, p. 647-677.
  8. ↑ Indares, A. and Rivers, T., 1995, Textures, metamorphic reactions and thermobarometry of eclogitized metagabbros: a Proterozoic example: European Journal of Mineralogy, v. 7, p. 43-56
  9. ↑ Emslie, R. F., 1978, Anorthosite massifs, rapakivi granites, and Late Proterozoic rifting of North America: Precambrian Research, v. 7, p. 61–98.
  10. ↑ Corrigan, D. and Hanmer, S., 1997, Anorthosites and related granitoids in the Grenville orogen: A product of convective thinning of the lithosphere?: Geology, v. 25; p. 61-64.
  11. ↑ Darabi, M. H. and Piper, J. D. A., 2004, Palaeomagnetism of the (Late Mesoproterozoic) Stoer Group, northwest Scotland: implications for diagenesis, age and relationship to the Grenville Orogeny: Geology Magazine, v. 141, p. 15-39
  12. ↑ a b Cameron, K.L. et al, 2004, U-Pb geochronology and Pb isotopic compositions of leached feldspars: Constraints on the origin and evolution of Grenville rocks from eastern and southern Mexico, in Tollo, R.P. et al eds, Proterozoic tectonic evolution of the Grenville orogen in North America: Boulder, Colorado, Geological Society of America Memoir 197, p. 755-769
  13. ↑ Johnson, E.L. et al, 2004, Right lateral oblique slip movements followed by post-Ottawan (1050-1020 Ma) orogenic collapse along the Carthage-Colton shear zone: Data from the Dana Hill metagabbro body, Adirondack Mountains, New York, in Tollo, R.P. et al eds, Proterozoic tectonic evolution of the Grenville orogen in North America: Boulder, Colorado, Geological Society of America Memoir 197, p. 357-378 .
  14. ↑ Streepey, M.M. et al, 2004, Exhumation of a collisional orogen: a perspective from the North American Grenville Province, in Tollo, R.P. et al eds, Proterozoic tectonic evolution of the Grenville orogen in North America: Boulder, Colorado, Geological Society of America Memoir 197, p. 357-378 .

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Grenville extent.gif
Extent of the Grenville orogenic belt in North America and Scotland, after Tollo et al, 2004[1]
Grenville-Timeline.png
Timeline of the Grenville orogenic cycle, after Rivers (2002)