Войти
Тектоническая зона Великих озер (GLTZ) ограничена Южной Дакотой на его вершине и направляется с северо-востока на юг от Дулут, Миннесота, затем направляется на восток через северный Висконсин, Маркетт, Мичиган, а затем направляется к северо-востоку, чтобы скользить по самые северные берега озер.
Алгоманская орогенез добавила сушу к провинции Верхняя из-за вулканической активности и столкновения континентов вдоль границы, которая простирается от современной Южной Дакоты, США, в регион озера Гурон около Садбери, Онтарио, Канада.
Его длина составляет 1400 км (870 миль), и он отделяет более древний архейский гнейсовый террейн на юг от более молодого позднеархейского зеленокаменного -гранитового террейна на север.
Зона характеризуется активным сжатием во время альгоманского горообразования (около 2700 миллионов лет назад), тектоникой разрыва (растяжения ) (2450-2100 миллионов лет назад). лет назад), второе сжатие во время пенокэского орогенеза (1900–1850 миллионов лет назад), второе расширение во время среднего протерозоя времени (1600 миллионов лет назад) и незначительная реактивация во время фанерозоя время (последние 500 миллионов лет).
Столкновение началось вдоль тектонической зоны Великих озер с альгоманским горообразованием и продолжалось десятки миллионов лет. Во время формирования GLTZ гнейсовидный камень был вытеснен на край Верхней провинции, поскольку он поглотил океаническую кору Верхней провинции. Фрагментация суперконтинента Кенорленд началась 2450 миллионов лет назад и завершилась 2100 миллионами лет назад. Провинция Вайоминг - это континентальный массив, который, как предполагается, отошел от южной части провинции Верхний Кенорленд, прежде чем быстро двинуться на запад и стыковаться с суперконтинентом Лаурентия с 1850 до 1715 миллионов лет назад. тому назад. Седиментация из среды рифтинга GLTZ продолжилась в орогенезе Пеноке, который является следующим крупным тектоническим событием в районе Великих озер. Несколько землетрясений были зарегистрированы в Миннесоте, Верхнем полуострове Мичигана и Садбери за последние 120 лет вдоль GLTZ.
Подпровинция Вава представляет собой широкий зеленый пояс к югу; это часть Верхней провинции. Также показана субпровинция долины реки Миннесота. В течение позднего архея альгоманский орогенез - который произошел около 2750 миллионов лет назад - увеличил территорию суши за счет вулканической активности и столкновений континентов вдоль границы, которая простирается от наших дней. -день Южная Дакота, США, в регион Садбери, Онтарио, Канада. Самый дальний запад в Южной Дакоте находится на 99 ° з.д., что примерно в 55 км (34 мили) от границы Миннесота - Южная Дакота. Эта граница земной коры - тектоническая зона Великих озер (ГЛТЗ). Это палео шов длиной 1400 км (870 миль), который отделяет архейский гнейсовый террейн возрастом более 3000 миллионов лет на юг - субпровинция долины реки Миннесота - от Позднеархейский зеленокаменный гранит террейн возрастом 2700 миллионов лет к северу - от провинции Супериор. Ширина GLTZ составляет 50 км (30 миль).
На этой диаграмме показана динамика двух сталкивающихся континентальных плит. Провинция Сьюпериор находилась под контролем субпровинции долины реки Миннесота. Столкновение субпровинции долины реки Миннесота (MRV) с южным краем провинции Сьюпериор было еще одним процессом медленного изменения тектоники, знаменующим конец Архейский Эон. Этот гнейсовидный террейн первоначально простирался на несколько сотен километров с востока на запад, что делало его больше, чем будущий пояс Верхней провинции. Граница, разделяющая два сталкивающихся тела, - тектоническая зона Великих озер; это разлом зона сильнодеформированных горных пород. Столкновение началось вдоль GLTZ около 2700 миллионов лет назад и продолжалось десятки миллионов лет. Считается, что столкновение произошло под углом, начиная с запада.
Подпровинция MRV пережила два различных события метаморфизма высокой степени, одно 3050 миллионов лет назад, а другое 2600 миллионов лет назад. Первый, вероятно, при формировании террейна, второй - при наложении швов. Рост зеленокаменно-гранитных террейнов провинции Сьюпериор завершился сшиванием гнейсового террейна долины реки Миннесота с базальтовой субпровинцией Вава. Сшивание, последняя стадия закрытия, началась в Южной Дакоте и продолжилась на восток.
Во время формирования GLTZ протоконтинент MRV поглотил океаническую кору провинции Сьюпериор, поскольку субпровинция пришла из юг. Сшивание одного континентального блока на другой обычно происходит из-за того, что под одним из блоков существует зона субдукции. Зона субдукции поглощает океаническую кору, связанную с другим блоком. После того, как океаническая кора поглощена, два блока встречаются, и субдуцирующая океаническая кора затягивает присоединенный континентальный блок под другой. Во время столкновения с Верхней провинцией гнейсовидный блок MRV был брошен на край Верхней провинции; это привело к сдвигу смятого разлома шириной в десятки километров, образовавшему горный хребет и зону сдвига, которая определяет границу между двумя террейнами. Тектонизм вдоль зоны начался во время стыковки двух террейнов в единую континентальную массу и достиг кульминации в раннем протерозое, когда деформации происходили при низких и средних давлениях.
Горячие точки, вызывающие рифтинг тектонических структур. плиты После наложения швов регион оставался тектонически спокойным в течение нескольких сотен миллионов лет. Горы Альгоман были построены, а затем выветрились и превратились в отложения, покрывавшие территорию. Фрагментация этого архейского суперконтинента началась около 2450 миллионов лет назад в горячей точке около Садбери и завершилась примерно к 2100 миллионам лет назад. Это когда провинция Вайоминг отошла от провинции Супериор.
Образец седиментации из этой среды рифтинга продолжился в орогении Пенокеана, который является следующим крупным тектоническим событием в районе Великих озер. Во время орогенеза Пенокэ (1850–1900 миллионов лет назад) сжатие деформировало последовательности в районе Верхнего озера.
Бледно-желтая часть показывает Верхний полуостров (UP) штата Мичиган. Маркетт находится на южном берегу озера Верхнее, прямо к северу от буквы «r» в слове «Верхний». Недавнее геологическое картирование в районе Маркетт, штат Мичиган, США, дает информацию о структура для зоны вдоль простирания 10 км (6,2 мили). GLTZ представляла собой активную правостороннюю сдвиговую зону к югу от Маркетта, проходящую под большой Маркетт антиклиналью. П.К. Симс и У. Дэй предполагает, что кинематика, определенная в обнаженном GLTZ, - которая согласована - применима ко всей его длине.
В районе Маркетта GLTZ является зоной метаморфических пород северо-западного простирания. шириной около 2 км (1,2 мили), которая была раздавлена динамикой тектонических движений. Границы зоны сдвига субпараллельны и простираются на 60 ° з.д. слоистость в милоните в пределах GLTZ простирается на 70 ° западной долготы и опускается на S75 ° западной долготы. Вытягивающая линия (линия тектонического переноса) в слоистости милонита опускается на 42 ° в направлении S43 ° E. В модели Sims-and-Day это последнее столкновение в сборе провинции Супериор было результатом направленного на северо-запад тектонического переноса террейна субпровинции долины реки Миннесота против террейна провинции Супериор. Столкновение было наклонным, что привело к правому сдвигу вдоль границы.
На этой карте показаны местоположения провинции Сьюпириор, орогении Пенокана, субпровинции долины реки Миннесота, Тектоническая зона Великих озер (часть Миннесоты) и нынешнее местоположение провинции Вайоминг. Раннеархейские породы обычно образуют удлиненные, купольные или круглые тела толщиной в несколько километров. Поздние дайки и силлы диабазов, кварц-полевошпатовых мелкозернистых интрузивных пород (аплит ) и кварц-полевошпат-слюдистых крупнозернистых интрузивных пород ( пегматит ).
Большинство тел кристаллических пород в регионе позднеархейского возраста являются частью зеленокаменно-гранитного террейна северной Миннесоты, северо-западного Висконсина и западная часть Верхнего полуострова Мичиган. Литология пород обычно гнейсовидная и мигматитовая. Повторный метаморфизм и деформация вызвали обширную перекристаллизацию, интенсивную слоистость, зоны сдвига и складчатость. В гнейсовых породах к югу от тектонической зоны Великих озер в Миннесоте, к югу от рифтовой системы Мидконтинента в Висконсине и на Верхнем полуострове Мичигана есть разломы, простирающиеся с востока на северо-восток на восток.
Кристаллические породы более заметны в Миннесоте, где они лежат в основании 8 882 км (3429 квадратных миль), чем на Верхнем полуострове Висконсина или Мичигана.
Монтевидео Комплекс Гнейс занимает 13-е место на карте и находится в двух разных местах. одна имеет северо-западную ориентацию в западно-центральной части Миннесоты, а другая расположена к югу от первой и ориентирована с востока на запад. Комплекс Мортон-Гнейс занимает 14-е место на карте, его северный край примыкает к южной части Монтевидео и джерримандерам на юго-западе. Гранит Sacred Heart - № 15 на карте; он разделен пополам комплексом Мортон. Недавние радиометрические данные о возрасте показывают, что в районе Верхнего озера есть четыре комплекса кристаллических пород возрастом 3400 миллионов лет. Самыми известными объектами являются комплексы Мортон-Гнейс и Монтевидео-Гнейс, расположенные вдоль долины реки Миннесота на юго-западе Миннесоты. Породы, обнаженные в долине реки Миннесота, включают комплекс мигматитовых гранитных гнейсов, сланцевых до гнейсовых амфиболитов, метагаббро и парагнейсов. Комплекс древних гнейсов нарушен более молодым, слабо деформированным гранитным телом, гранитом Священного Сердца.
Гранитные тела Священного Сердца, которые встречаются вдоль некоторых участков реки Миннесота Долины относительно не трещиноваты и не расслоены, и могут представлять собой пассивные интрузии в складчатые метаосадочные породы. Это типичный позднетектонический среднезернистый розовый гранит, который был внедрен около 2600 миллионов лет назад, после сшивания гнейсового террейна MRV с провинцией Superior. Подобные вторжения дальше на восток вдоль GLTZ показывают более поздние даты, усиливая теоретическое закрытие с запада на восток.
Гнейсы Watersmeet Domes пересекают границу Висконсин-Мичиган. (Обратите внимание, что масштабы этих трех карт различаются.) № 11 - это кварцевый монцонит-мигматитовый комплекс, который также охватывает границу; он находится к северо-западу от Куполов Уотерсмит и имеет юго-западную ориентацию. Литология позднего архея на северо-западе Висконсина и Верхнего полуострова Мичигана похожа на гранит Священного сердца и состоит из гнейсов и мигматитов.
1850 -летний магматизм Penokean в Висконсине представляет собой магматическую активность краевого типа, завершившуюся столкновением. Некоторые из гранитов Пенокэа показывают обогащение железом, подобное ряду магнетита, а не низкую концентрацию кислорода в магнитных оксидах титана. Породы пеноэновского возраста на севере Висконсина и на Верхнем полуострове Мичигана содержат области низкого давления, низко- и высокотемпературного метаморфизма. Складчатость и метаморфизм усилились к югу и юго-востоку, в результате чего образовались изолированные гнейсовые купола Watersmeet, возраст которых 1755 миллионов лет, которые охватывают границу Мичигана и северо-востока Висконсина.
Маркетт, Штат Мичиган, находится на восточной стороне карты, на озере Верхнее. Северный комплекс - №1 на карте; у него есть три огневых рубежа к северо-востоку от Маркетта. Южный комплекс занимает второе место на карте и имеет одну позицию к юго-западу от Маркетта. На границе Мичигана и Висконсина находятся гнейсы Уотерсмит-Доум; они простираются в Висконсин. Деформация сжатия во время орогенеза Пенокэ реактивировала GLTZ, которая последовала за отложением отложений супергруппы Маркетт Рейндж и привела к движению на север вверх по крутым хрупко-пластичным разломам в восточной, низкосортной части Маркетта Желоб В западной части Маркетта синклинали, второй эпизод реактивации GLTZ произошел во время подъема постгуронского периода с 2400 до 2100 миллионов лет. старый гранитный южный комплекс.
Северный и южный комплексы Верхнего полуострова сильно мигматизированы и сильно расслоены, причем интенсивность слоистости возрастает к краям. В западной части южного комплекса наблюдаются сложные фазы складчатости и слоистости. Эти позднеархейские породы образуют пояс примерно с севера на юг, лежащий к югу от Маркетта и простирающийся до границы Мичиган-Висконсин.
Структура Бассейн Садбери расположена в Большом Садбери на эрозионной границе между Верхней архейской провинцией и вышележащими отложениями раннепротерозойских континентальных окраин. Структура состоит из магматического комплекса Садбери, дифференцированной толщи интрузивных вулканических пород - норита, габбро и гранофира, перекрытых брекчиями и метаосадочные породы. Подслой состоит из массы включений от основных до ультраосновных, разного размера и частоты встречаемости. Садбери габбро варьируется от габбро до норита в зависимости от соотношения местных силикатов. Кварц биотит габбро средне- и крупнозернистый, кварц Climax монцонит среднезернистый.
В восточной части Садбери порода высококристаллическая рогово-блендовая. гнейс, который, по-видимому, опускается под довольно небольшим углом к юго-востоку.
Анализ палеонапряжений восточных обнажений около Садбери показывает продолжающееся правостороннее смещение во время пенокского орогенеза.
Эпизод очагового габбро-магматизма произошел 2480 миллионов лет назад на восточной окраине Вайоминга кратона, к югу от нынешнего Садбери. Континентальный рифтогенез проявляется размещением основных магматических пород с каждой стороны границ рифта. К 2100 миллионам лет назад провинции Верхняя и Вайоминг полностью разделились. Примерно 2100–1865 миллионов лет назад кратон Вайоминга дрейфовал в западном направлении, пока не состыковался 1865 миллионов лет назад с провинцией Супериор, к северо-западу от своего первоначального положения.
Окончательная сборка суперконтинента Кенорланд была завершена от 2600 до 2550 миллионов лет назад; южная провинция Верхняя - с присоединенной субпровинцией долины реки Миннесота - и нынешняя юго-восточная граница провинции Вайоминг примыкали друг к другу от области Садбери на западе примерно в 625 км (390 миль) до линии штата Висконсин-Мичиган на озере Верхнее. Горячая точка находилась в 125 км (80 миль) к югу от свиты Ист-Булл-Лейк, примерно под нынешним Садбери. Метагаббро Blue Draw - в Блэк-Хиллз в Южной Дакоте - находились в 625 км (390 миль) к западу от Садбери и в 150 км (90 миль) к югу от самого западного контакта двух провинций в провинции Вайоминг.
Здесь показана возможная конфигурация присоединения провинций Вайоминг и Верхняя 2100 миллионов лет назад. Обратите внимание на метагаббро Blue Draw Metagabbro (BDM), отмеченное красной точкой, в провинции Вайоминг. Интрузивные события, произошедшие 2170 миллионов лет назад, которые затронули кратоны Верхнего и Вайоминга, показывают, что шлейф переместился на 330 км ( 210 миль) к западу, с центром в проливе между провинцией Супериор и рифтинговой провинцией Вайоминг. Провинция Вайоминг отошла в сторону, а метагаббро Blue Draw стало точкой поворота. Реконструкция этой оси Харланом показана справа. В настоящее время две провинции соприкасаются только в одной точке к северу от Метагаббро Синего Вырисовывания; эта точка соприкосновения находилась в 875 км (540 миль) от Садбери и в 95 км (60 миль) к юго-западу от Дулута, штат Миннесота. Blue Draw Metagabbro в настоящее время находится в 935 км (580 миль) к западу от Садбери и остается примерно в 150 км (90 миль) к югу от стыка провинций Верхнего и Вайоминга.
Основные магматические события возрастом от 2125 до 2090 миллионов лет, затронувшие кратоны Верхнего и Вайоминга, показывают, что горячая точка переместилась на 500 км (310 миль) к западу от Садбери, и две провинции разграблены так, что их разделяет 100 км (60 миль). Это самое узкое расстояние между двумя кратонами составляет 1150 км (710 миль) от Садбери, в восточно-центральной части Южной Дакоты. Blue Draw Metagabbro теперь находится в 950 км (590 миль) к западу от Садбери и в 200 км (120 миль) к югу от южной границы провинции Superior.
Матачеванские дайки рои рои мафических даек и силлов типичны для континентального рифтинга и могут использоваться для определения времени распада суперконтинента. Вторжение рой мафических дамб Матачеван-Херст возрастом от 2475 до 2445 миллионов лет и свиты из слоистых основных интрузивных пород Восточного Булл-Лейка возрастом от 2490 до 2475 миллионов лет интерпретируется как свидетельство раннего палеопротерозоя, горячей точки мантии. управляемый рифтинг с центром около Садбери, Онтарио, во время начала распада Кенорланда. Радиометрическое датирование показывает, что метагаббро Blue Draw в провинции Вайоминг подвергалось рифтингу в 2480 миллионов лет назад, в то же время, когда в районе Садбери возник 250-километровый (160 миль) пояс основных слоистых вторжений. 118>
В северной части Блэк-Хиллз на юго-западе Южной Дакоты докембрийское кристаллическое ядро Blue Draw Metagabbro возрастом от 2600 до 2560 миллионов лет представляет собой слоистый порог толщиной 1 км (0,62 мили). Интрузивная свита Ист-Булл-Лейк в южной провинции Супериор около Садбери, Онтарио, пространственно совмещается с метагаббро Blue Draw, если кратоны Супериор и Вайоминг восстанавливаются до конфигурации Кенорланда, предложенной Роско и Кардом (1993). Эти слоистые основные интрузии имеют одинаковую мощность и одинаковый возраст и расположены вдоль рифтового пояса.
Недавние палеомагнитные и геохронологические данные из центрального кратона Вайоминга подтверждают гипотезу о том, что гуронский (в южном Онтарио) и Снежный перевал (на юго-востоке Вайоминга) супергруппы соседствовали друг с другом в 2170 миллионов лет назад и, возможно, образовались как единый осадочный рифтовый бассейн между 2450 и 2100 миллионами лет назад.. Эти гуронские осадочные породы и осадочные породы Снежного перевала похожи, каждая из них имеет эпикратонные рифты возрастом от 2450 до 2100 миллионов лет, за которыми следуют пассивные осадочные окраины возрастом от 2100 до 1800 миллионов лет.
Большая часть юго-восточной провинции Сьюпириор была разделена пополам на более чем 300 000 км (120 000 квадратных миль) от 2172 до 2167 миллионов лет назад Роя Biscotasing Diabase, который трендом к северо-востоку от Садбери. В южной части центральной провинции Вайоминг находится дайка кварцевых диоритов возрастом 2170 ± 8 миллионов лет в районе хребта Винд-Ривер.
К 2100 миллионам лет назад, Считается, что кратон Вайоминга полностью отделился от южной провинции Супериор, это согласуется с возникновением горячей точки возрастом от 2076 до 2067 миллионов лет, расположенной к югу от провинции Супериор и к востоку от MRV. Марафон возрастом 2125–2101 млн лет и плотины Форт-Фрэнсис возрастом от 2077 до 2076 млн лет, оба на территории современной провинции Супериор к северу от тектонической зоны Великих озер, соответствуют рифтингу в это время. период.
Красные точки показывают землетрясения большей магнитуды в Миннесоте, Висконсине, Верхнем полуострове Мичигана и южном Онтарио. Землетрясение около западной «выпуклости» Миннесоты и есть землетрясение Морриса. 
Эта карта и таблица показывают, где произошли землетрясения в Миннесоте. Землетрясения 1, 6, 9, 11, 15 и 18 происходят в тектонической зоне Великих озер. Размер точки указывает на силу землетрясения. Землетрясение Морриса №11. Миннесота была самой сейсмически активной в регионе Миннесота, Висконсин, Верхний полуостров Мичигана и южный Онтарио. За последние 120 лет в Миннесоте было зарегистрировано несколько землетрясений, по крайней мере шесть из них - в зоне GLTZ. Эпицентры демонстрируют четкую связь с тектоническими особенностями государства; четыре эпицентра лежат вдоль тектонической зоны Великих озер. Глубины оцениваются от 5 до 20 км (от 3 до 12 миль). Наиболее задокументированное событие произошло 9 июля 1975 года около Морриса, Миннесота, с магнитудой 4,6 и площадью 82 000 км (32 000 кв. Миль), охватывающих части четырех штатов
.В Висконсине не было землетрясений вдоль GLTZ, на Верхнем полуострове Мичигана было четыре землетрясения в районе GLTZ - Negaunee, Newberry и два в Sault Ste. Мари - и в районе Садбери было три землетрясения.
