Orogenia acadia

La orogenia acadiense es un evento de formación de montañas de larga duración que comenzó en el Devónico medio y alcanzó su clímax en el Devónico tardío. ^[1] Estuvo activa durante aproximadamente 50 millones de años, comenzando aproximadamente hace unos 375 millones de años (Ma), con eventos deformacionales, plutónicos y metamórficos que se extendieron hasta principios del Misisipiense . ^[2] La orogenia acadiense es la tercera de las cuatro orogenias que formaron los Montes Apalaches y la cuenca posterior . Las orogenias anteriores consistieron en las orogenias Grenville y Taconic , que siguieron a una etapa de rift/deriva en el Neoproterozoico . ^[3] La orogenia acadiense implicó la colisión de una serie de fragmentos continentales avalonianos con el continente laurasiático . Geográficamente, la orogenia acadiense se extendió desde las provincias marítimas canadienses migrando en dirección suroeste hacia Alabama. ^[4] Sin embargo, la región norte de los Apalaches, desde Nueva Inglaterra hacia el noreste hasta la región de Gaspé en Canadá, fue la región más afectada por la colisión. ^[2]

Fue aproximadamente contemporáneo con la fase bretónica de la orogenia varisca de Laurussia, con eventos metamórficos en el suroeste de Texas y el norte de México , y con la orogenia Antler de la Gran Cuenca .

Durante la época de la orogenia acadia, Devónico medio (385 Ma), la paleolatitud de Laurentia estaba en el hemisferio sur cerca del ecuador, entre 0° a 30°S de latitud. ^[6] Laurentia no cambió mucho con respecto a la paleolatitud durante el Devónico. Gondwana , por otro lado, viajó una gran distancia, de modo que en el Ordovícico el Polo Sur estaba ubicado en el norte de África , donde luego se movió al oeste del sur de Chile durante el Silúrico , y regresó a África central durante el Devónico. ^[7] Sin embargo, una investigación más reciente, de Scotese y McKerrow, sugiere que en el Devónico tardío, el Polo Sur estaba en el centro-norte de Argentina en lugar de en el norte de África, lo que fue respaldado por evidencia paleoclimática . ^[6] La paleolatitud de Gondwana durante el Devónico medio a tardío residió alrededor de latitudes intermedias de aproximadamente 50°S. ^[7]

La colisión que dio inicio a la orogenia acadiense resultó en el cierre del océano Jápeto meridional y la formación de un alto cinturón montañoso . ^[6] Después de que se produjera la colisión acadiense, Gondwana comenzó a retirarse de Laurentia dejando atrás los terrenos avalonianos recién acumulados . A medida que Gondwana se alejaba, se abrió un nuevo océano, el océano Rheic , durante el Devónico medio y tardío, y posteriormente su cierre resultó en la formación de la orogenia Alleghaniana . ^[7]

Laurentia es el paleocontinente norteamericano , que también incluye el noroeste actual de Irlanda , Escocia , Groenlandia , la vertiente norte de Alaska y la península de Chukotsk en el noreste de Rusia . ^[6] Durante el Ordovícico-Devónico, Laurentia permaneció en la misma paleolatitud, ligeramente al sur del ecuador en el hemisferio sur, con relativamente la misma paleolongitud. ^{[7] Los principales eventos} tectónicos definitorios incluyen la secuencia de rift neoproterozoico a partir de la ruptura de las rocas del basamento de Grenville , el hundimiento térmico relacionado con la secuencia de deriva del Cámbrico temprano al Ordovícico medio durante la apertura del océano Jápeto, los eventos de acreción de los Apalaches en el margen continental oriental y las cuñas clásticas y de cuenca de antepaís resultantes . ^[8]

Los terrenos avalonianos que constituyen Avalonia son las siguientes regiones actuales: norte de Francia, Bélgica (las Ardenas ), Inglaterra , Gales , sureste de Irlanda , este de Terranova , Nueva Escocia , sur de Nuevo Brunswick y algunas partes costeras de Nueva Inglaterra . El basamento consistía en rocas de arco de la era Precámbrica Tardía y se cree que proviene del margen de Gondwana, en algún momento del Ordovícico Temprano. ^[6] Avalonia se separó de Gondwana durante el inicio de la actividad ígnea en las Ardenas, Gales y el sureste de Irlanda que consumió la corteza oceánica del mar de Tornquist . Se desplazó en dirección norte y probablemente colisionó con Baltica en el Ordovícico Tardío, y luego con Laurentia en el Devónico Tardío. La evidencia de esto es consistente con los datos paleomagnéticos que ubican a Avalonia en una latitud templada durante el Ordovícico y en una latitud subtropical durante el Ordovícico Tardío hasta el Devónico. ^[6]

La orogenia acadiense resultó de una convergencia oblicua o de un importante movimiento transcurrente a lo largo de una gran falla de rumbo que representa la zona de convergencia entre los terrenos Laurussia/Laurentia y Avalon. ^[4] Uno o más de los terrenos Avalonianos se acrecionaron con el margen oriental de Laurentia, probablemente a partir de finales del Devónico temprano. ^[9]

La evidencia de la orogenia acadia es abundante y está muy extendida en los Apalaches del norte, registrada por el plutonismo y la migración del frente de deformación de los Apalaches del norte hacia el cratón . En los Apalaches del centro al sur, la evidencia de la orogenia acadia es escasa y se encuentra principalmente en el plutonismo de Blue Ridge y el metamorfismo del terreno Cat Square. ^[10]

La orogenia acadiense experimentó al menos tres fases principales de deformación y, en algunos lugares, se reconocen discordancias . ^[4] Estas fases se denominan tectofases y representan la secuencia de colisiones que se produjeron desde los terrenos avalonianos que se acumularon hasta Laurentia. Como resultado de estas tectofases, se desarrollaron deltas en las partes adyacentes del cratón estable, el margen oriental de Laurentia. ^[11] Estos deltas se describen como cuñas clásticas de cuenca de antepaís y complejo de deltas, que son responsables de los grandes volúmenes de sedimentos que ingresan a la cuenca de los Apalaches. ^[9]

La colisión de Avalonia con Laurentia inició una secuencia de eventos donde las rocas más antiguas fueron sometidas a deformación , plutonismo, metamorfismo y elevación que ocurrieron en una gran área del este de Laurentia. ^[12] Durante el curso de la orogenia , se formaron nuevas fallas, mientras que las fallas más antiguas se reactivaron. ^[2] La deformación y el metamorfismo acadianos fueron asimétricos a lo largo del rumbo del orógeno. Los plutones acadianos invadieron cada cinturón, a diferencia de la deformación/metamorfismo, de Avalonia, que no sufrió mucha de la alteración mostrada en otras localidades. ^{[13] Durante el Devónico medio, se formaron centros de volcanes y elevación en la región de Nueva Inglaterra y arrojaron} material clástico de grano fino en una vía marítima interior que cubrió una gran parte del sur y centro de los Apalaches. Hoy, partes de la antigua masa terrestre de Avalonia se encuentran en cinturones de afloramientos dispersos a lo largo del margen oriental de América del Norte. Un cinturón se encuentra en Terranova; Otra forma el lecho rocoso de gran parte de la región costera de Nueva Inglaterra, desde el este de Connecticut hasta el norte de Maine , donde se la conoce como el Bloque Litotectónico Costero. ^[2]

La colisión entre los terrenos Laurentia y Avaloniano es en realidad más compleja que la descrita anteriormente. La colisión se divide en tres o posiblemente cuatro tectofases que representan una colisión sucesiva de los terrenos Avalonianos con Laurentia oriental. ^{[4] [11]}

Debido a que las principales cuñas clásticas y depósitos de cuenca se distribuyen en una progresión hacia el suroeste, se supone que se originaron en áreas cercanas a promontorios , áreas a lo largo del margen continental donde se concentra la deformación. La tectofase más temprana se ubicó en el promontorio de San Lorenzo en el norte de Nueva Inglaterra y en las provincias marítimas canadienses . ^[9] La tectofase de San Lorenzo estuvo activa durante el Devónico temprano a medio con una intensa deformación transpresional que formó una cuenca en la península de Gaspé , el norte de Nuevo Brunswick y el norte de Nueva Inglaterra. ^[11] Había cuñas clásticas presentes en esta área, pero la evidencia de ellas ha sido destruida en su mayor parte por el tectonismo sucesivo. ^[9]

La segunda tectofase, durante el Devónico medio, representa la colisión con el promontorio de Nueva York. La migración de la deformación hacia el sur reflejó la tercera tectofase, que marca la colisión de los terrenos de Avalon con el promontorio de Virginia entre el Devónico medio y el tardío. Los efectos de los promontorios de Nueva York y Virginia juntos produjeron el complejo del delta de Catskill . ^[9]

A medida que la migración de la deformación continuó hacia el sur a lo largo de la zona de falla, durante el período del Misisipiense temprano, se produjo la colisión final con el promontorio de Alabama. ^[11] Ettensohn se refiere a la cuarta tectofase como la tectofase del Misisipiense de la orogenia acadiense, ya que demostró una duración inusualmente larga (Misisipiense-Pensilvaniano temprano). ^[9] Posteriormente, las cuñas clásticas de Pocono y equivalentes llenaron esencialmente el mar epicontinental . La deposición de carbonatos del Misisipiense medio marca el final de la orogenia acadiense y el complejo del delta de Catskill. ^[11]

Las cuencas de antepaís son un producto de la carga de deformación tectónica, o engrosamiento de la corteza a lo largo del orógeno, una consecuencia del cabalgamiento y plegamiento . La cuenca de antepaís acadia se clasifica como una cuenca de antepaís de retroarco , que se produce en la litosfera continental superior , adyacente a un cinturón de pliegue-empuje de antepaís detrás de un arco de margen continental . ^[4] El resultado inicial de la carga es un movimiento de abultamiento y elevación del antepaís, que genera una discordancia localizada. Las distribuciones de discordancias muestran un patrón asimétrico en relación con los promontorios. ^[14] El hundimiento sigue al movimiento de abultamiento y elevación y se produce en el lado cratónico del orógeno debido al ajuste isostático regional a la carga por parte de la litosfera. ^[4] Una vez que la propagación del empuje disminuye, han tenido tiempo de desarrollarse redes de alivio y drenaje sustanciales, y el sedimento clástico más grueso resultante se erosiona y se transporta a la cuenca de antepaís. ^[14]

Las estructuras del basamento de la cuenca del antepaís de los Apalaches al comienzo de la orogenia acadiana se reactivaron durante la flexión litosférica del antepaís . Estas estructuras afectaron la evolución de la cuenca del antepaís y los patrones de sedimentación , y las fallas preexistentes dividieron la cuenca en regiones de elevación y depocentros controlados por fallas . ^[15]

La cuenca de los Apalaches, durante el Devónico medio y el Misisipíense temprano, se caracteriza por grandes volúmenes de rocas sedimentarias deltaicas que se depositaron en la cuenca del antepaís acadiense como respuesta a la orogenia acadiense. Estos depósitos se extienden desde el centro de Nueva York y Pensilvania hacia el oeste hasta Ohio, y hacia el sur a lo largo de los Apalaches a través de Virginia y Tennessee hasta Alabama. El complejo del delta acadiense se clasifica en dos deltas, el delta de Catskill del Devónico medio y superior, y el delta de Price-Rockwell en el delta de las montañas Pocono del Devónico tardío y el Misisipíense temprano. ^[16] El complejo del delta acadiense está acoplado a las cuatro tectofases de la orogenia acadiense, tanto en términos de procedencia como de entornos deposicionales. El relieve resultante de la orogenia fue la fuente fundamental de los sedimentos del delta. ^[11]

El complejo del delta de Catskill consiste en una secuencia ascendente de rocas que se engrosan. Su espesor es mayor en el este de Pensilvania y se adelgaza hacia el oeste hasta Ohio. La paleogeografía de Catskill parece consistir en muchos arroyos pequeños, que depositaron su carga sedimentaria a lo largo de una llanura aluvial costera de cientos de millas de largo. ^[16]

Los estratos siliciclásticos del Devónico medio al Misisipiense inferior , depositados por el delta de Catskill, incluyen pizarra negra , pizarra gris, arenisca , capas rojas y caliza arcillosa menor . Los estratos se depositaron en un patrón de cuatro etapas que se observa en cada tectofase. La formación de la cuenca del antepaís a través de una subsidencia rápida inició secuencias transgresivas que depositaron lutitas negras de la cuenca. Después de que se depositaron las lutitas negras, la migración de la deformación continuó hacia el sur y dominó la regresión, particularmente en el lado este de la cuenca. A medida que se intensificó la colisión, la subsidencia en la cuenca del antepaís disminuyó y la sedimentación fue reemplazada por un influjo de lutitas limosas calcáreas y carbonatos. Estos depósitos reflejan pequeños ciclos transgresivos-regresivos en entornos de frente de delta y plataforma de delta. La tercera etapa está representada por el levantamiento regional, que acompañó la colisión de un terreno de Avalon con un promontorio y, posteriormente, desarrolló una discordancia regional . La cuarta y última etapa está representada por una quietud tectónica con una deposición generalizada de carbonato en un mar que avanza lentamente. ^[11]

• Montañas Pangean centrales

• Diccionario de términos geológicos, 3.ª edición, 1984, Robert L. Bates y Julia A. Jackson, eds., preparado por el Instituto Geológico Americano
• Diccionario tectónico internacional, 1967, Memoria 7, Asociación Americana de Geólogos del Petróleo , pág. 114