Orogenia de Sevier
Episodio de formación de montañas en América del Norte
Geografía de la orogenia de Sevier
Un ejemplo de empuje de piel fina en Montana, donde se repite la piedra caliza blanca de Madison , con una aparición en primer plano (que se estrecha con la distancia) y otra en la esquina superior derecha y en la parte superior de la foto.
ContinenteAmérica del norte
FronterasEstados Unidos y Canadá

La orogenia Sevier fue un evento de formación de montañas que afectó el oeste de América del Norte, desde el norte de Canadá al norte hasta México al sur.

Ubicación del cinturón plegado y corrido de Sevier (resaltado en rojo). Según Yonkee y Weil (2015). [1]

La orogenia Sevier fue el resultado de la actividad tectónica de límites convergentes , y la deformación se produjo desde hace aproximadamente 160 millones de años (Ma) [2] hasta alrededor de 50 Ma. [3] Esta orogenia fue causada por la subducción de la placa oceánica Farallón debajo de la placa continental de América del Norte . El engrosamiento de la corteza que llevó a la formación de montañas fue causado por una combinación de fuerzas de compresión y calentamiento conductivo iniciado por la subducción, lo que llevó a la deformación. [4] El área del río Sevier en el centro de Utah es el homónimo de este evento.

Medida

El cinturón plegado y corrido de Sevier se extiende desde el sur de California, cerca de la frontera con México, hasta Canadá. [1] Las fallas de Basin and Range cortan las antiguas fallas corridas de Sevier. [4] La orogenia Sevier fue precedida por varios otros eventos de formación de montañas, incluida la orogenia Nevadan , la orogenia Sonoman y la orogenia Antler , y se superpuso parcialmente en el tiempo y el espacio con la orogenia Laramide .

¿Sevier o Laramide?

Los primeros empujes de Sevier comenzaron mucho antes de la deformación inicial de Laramide. Sin embargo, hay evidencia que sugiere que las fallas de Sevier tardías estuvieron activas durante la Laramide temprana. [5] [6] [7] [3]   La mayor parte de la deformación de Sevier ocurrió al oeste de la deformación de Laramide, pero hay cierta superposición geográfica entre el margen oriental de Sevier y el margen occidental de Laramide. [8] En el suroeste de Utah, los empujes de Sevier pueden haber permanecido activos hasta el Eoceno, [7] [6] mientras que la deformación de Laramide comenzó en el Cretácico Superior . [5]

Dado que las orogenias Sevier y Laramide ocurrieron en momentos y lugares similares, a veces se las confunde. [8] En general, la orogenia Sevier define un evento compresivo más antiguo y occidental que aprovechó los planos de estratificación débiles en la roca sedimentaria paleozoica y mesozoica suprayacente. A medida que la corteza se acortaba, la presión se transfirió hacia el este a lo largo de las capas sedimentarias débiles, produciendo fallas de empuje de " piel delgada " que generalmente se vuelven más jóvenes hacia el este. En contraste, la orogenia Laramide produjo elevaciones "con núcleo de basamento" que a menudo aprovecharon las fallas preexistentes que se formaron durante el rifting en el Precámbrico tardío durante la ruptura del supercontinente Rodinia o durante la orogenia ancestral de las Montañas Rocosas . [8]

Estructuras geológicas

Mapa del Servicio Geológico de los Estados Unidos que muestra la provincia de Basin and Range en los Estados Unidos. Basin and Range incluye la parte occidental de Utah, prácticamente todo Nevada (el corazón central de la Gran Cuenca), partes del sur de Oregón e Idaho, el sur de Arizona, Nuevo México y el extremo oeste de Texas, y la franja oriental y la región desértica del sudeste de California. También se extiende hasta Baja California y otras áreas del noroeste de México.

El cinturón orogénico Sevier estaba formado por una serie de placas delgadas a lo largo de láminas de empuje que se inclinaban suavemente hacia el oeste y se movían de oeste a este. [9] Estos empujes de piel delgada movieron rocas del Precámbrico tardío al Mesozoico del margen pasivo cordillerano hacia el este. El Sevier se encuentra con el cinturón orogénico Laramide en su lado oriental. [10] La combinación Sevier y Laramide es similar al margen andino actual en Chile . Son comparables porque las fallas y estructuras Laramide más jóvenes fueron una respuesta geométrica a los empujes Sevier de inclinación superficial. [11]

La ubicación del borde oriental de la orogenia Sevier fue determinada por conglomerados compuestos en gran parte por rocas que se habrían desprendido del borde oriental y más empinado de las montañas en ascenso. Dichos conglomerados se pueden ver en todo Utah en Echo Canyon, Red Narrows en Spanish Fork Canyon y en Leamington Canyon cerca de Delta, Utah . Hoy en día, las fallas Sevier en la superficie se han roto e inclinado abruptamente desde sus posiciones originales de suave inclinación debido a la extensión de la falla Basin and Range . Los primeros empujes de Sevier se encuentran más al oeste y cada empuje más nuevo corta el empuje más antiguo. Este patrón hizo que los empujes más antiguos se montaran sobre los empujes más jóvenes a medida que avanzaban hacia el este. El empuje Paris-Willard en Utah se determinó como el empuje más antiguo de la serie utilizando este patrón. El empuje más joven es Hogback en Wyoming. [4]

El cinturón de empuje de Sevier en Utah se puede dividir en dos, al norte de Salt Lake City y al sur de Salt Lake City. Los empujes del norte se comprenden mucho mejor porque a menudo se asocian con el petróleo y el gas. La parte norte atraviesa los actuales Utah, Idaho y Wyoming. La parte sur se detiene alrededor de Las Vegas . El acortamiento total de la corteza de la parte norte fue de aproximadamente 96 kilómetros. [4]

Este es un diagrama que muestra cómo las zonas transversales a menudo conectan fallas inversas en un cinturón de pliegues y empujes.

El cinturón Sevier dejó muchas características geológicas distintivas en la región de Wyoming y Utah, a saber, recesos y salientes. Las zonas transversales pueden acompañar fallas inversas que conectan los segmentos del cinturón. Una de esas zonas es la zona transversal de Charleston que une el saliente de Provo con el brazo sur del arco de Uinta/Cottonwood. Aunque el arco de Uinta/Cottonwood es una estructura de Laramide, Sevier ayudó a que se formara el arco. Otra zona importante es la zona transversal de Mount Raymond que conecta el saliente de Wyoming y el brazo norte del arco. [12]

Si bien los márgenes continentales suelen ser los más deformados en los eventos orogénicos, el interior de las placas continentales también puede deformarse. En los eventos orogénicos de Sevier-Laramide, la evidencia de la deformación de la placa interior incluye pliegues , tejidos de clivaje y de unión, fósiles distorsionados, fallas persistentes y maclado de calcita . [11]

Esta es una sección transversal del cinturón plegado y corrido de Sevier junto con las principales características geológicas que acompañaron la orogenia.

Cómo y cuándo

El cinturón plegado y corrido de Sevier estuvo activo entre finales del Jurásico (hace 201-145 millones de años) y el Eoceno (hace 56-34 millones de años). [13] Los investigadores no están totalmente de acuerdo sobre la edad real de inicio del cinturón. [13] Sin embargo, la deformación de Sevier había comenzado en el Jurásico. [14] [1]

La deformación en la parte sur del cinturón plegado y corrido de Sevier comenzó alrededor de 160 Ma. [2] La tensión se transfirió hacia el este hasta el corrimiento de Keystone alrededor de 99 Ma. [15] En el norte de Utah, la capa de corrimiento de Willard se emplazó alrededor de 120 Ma. [16] La tensión se transfirió progresivamente al corrimiento de Hogsback en el oeste de Wyoming. [3] Las fallas cerca del borde delantero de Sevier permanecieron activas hasta al menos el Eoceno. [7] [6] [3]

En ese momento, la corteza elevada chocó contra la meseta de Colorado . La colisión provocó una propagación lateral de la deformación y condujo a un debilitamiento de la litosfera y un engrosamiento de la corteza. [17] El metamorfismo debido al calentamiento y engrosamiento de la corteza prevalece entre 90 y 70 Ma en la actual región de la Gran Cuenca . [17]

Estudios

Zonas transversales y receso de Uinta

Las fallas inversas paralelas y los pliegues forman un cinturón de pliegues y pliegues a escala regional. A escala local, los segmentos del cinturón están conectados por zonas transversales. La zona transversal de Charleston mencionada anteriormente corre perpendicular a las fallas inversas dentro del cinturón Sevier. Se ha debatido entre los geólogos si esta zona transversal se desarrolló durante la orogenia Sevier o la formación del arco Uinta/Cottonwood durante la orogenia Laramide . [10] El mapeo de las fallas inversas de Sevier en la provincia de Basin and Range sugiere que las estructuras de Sevier se curvan alrededor del arco Uinta/Cottonwood que define el receso de Uinta. Un examen minucioso de las fallas Sevier en American Fork Canyon indica que estas fallas son las más antiguas en la zona transversal de Charleston, sugeridas por las relaciones de corte transversal observadas en el área. [12]

La provincia de Basin and Range que se extiende a través de Nevada , hacia el oeste de Utah y hacia el sur hasta México ahora consiste en fallas normales NS debido a la extensión de la corteza. Si estas fallas normales muestran alguna extensión desde finales del Eoceno hasta principios del Mioceno , esto podría ser evidencia del colapso del evento orogénico Sevier después de la desactivación. [10] Se cree que el engrosamiento de la corteza debido a las fallas Sevier y Laramide condujo a la extensión actual de Basin and Range a lo largo del Cenozoico. [18] Esto podría haber causado que la falla inversa de Charleston se reactivara como una falla extensional. La zona transversal de Charleston contenía fallas de alto ángulo, lo que sugiere que se inició como una respuesta a la conexión de las fallas inversas de bajo ángulo de Sevier. La zona transversal de Charleston delinea una rampa lateral principal que habría sido parte del cinturón Sevier. [10]

Al norte del arco Uinta/Cottonwood durante la orogenia Sevier había una zona alta del basamento que se inclinaba suavemente hacia el norte, identificada por los mapas de isópacas . Por lo tanto, el sedimento se espesó rápidamente hacia el sur. Al norte, los estratos cambiaron gradualmente a lo largo del empuje y se desarrolló una curva gradual alrededor del saliente Wyoming y al sur alrededor del saliente Provo. Las zonas transversales Charleston y Mount Raymond formaron el receso Uinta, lo que indica que el receso se inició durante la orogenia Sevier. [12]

Los resultados se interpretaron como un apoyo a la formación de la zona transversal de Charleston durante la orogenia Sevier para acomodar los cambios geométricos a lo largo del rumbo de los empujes. La zona sirvió como una herramienta de enlace de los diversos segmentos de la orogenia. La zona transversal varió a lo largo de la región en términos de profundidad y desplazamiento. La zona se inclinó más tarde y se reactivó a través de la extensión de la corteza. [10] Los resultados también apoyan la formación del receso de Uinta durante la orogenia Sevier debido a una acomodación geométrica similar de la corteza. El desplazamiento en fallas de empuje de la edad de Sevier causó la conformación de la curvatura del receso de Uinta antes del levantamiento del arco de Uinta/Cottonwood. [12]

Centrándose en la parte sur del cinturón de empuje de Sevier, se pueden encontrar muchas fallas de empuje. Un sistema de empuje se conoce como el sistema de empuje de Garden Valley en el cinturón de empuje central de Nevada. Los empujes dentro de este sistema incluyen los empujes de Pahranagat, Mount Irish y Golden Gate. Estos empujes se correlacionaron con el empuje de Gass Peak hacia el sur . El empuje de Gass Peak está ubicado en la cordillera de Las Vegas y es una estructura de edad Sevier. Este empuje puede haber sido responsable del mayor deslizamiento del cinturón principal a lo largo de esa latitud. Estos empujes se ubicaron a lo largo del mismo rumbo. Esta región mostró una extensión a pequeña escala en el Cenozoico debido a la reactivación de los empujes. Tal correlación sugiere que el sistema de empuje de Garden Valley tiene un vínculo directo con el cinturón de empuje de Sevier. La interpretación de estos datos llevó al cinturón de empuje central de Nevada como una sección interior de Sevier. Esta correlación proporciona evidencia de que el cinturón de empuje de Sevier fue el resultado de la compresión que se movió hacia el este a través de la placa de América del Norte. [11]

Relaciones orogénicas cordilleranas y sevierianas

Anteriormente se ha considerado que el adelgazamiento de la Cordillera es evidencia y razón de la subducción plana en los eventos orogénicos Sevier y Laramide. Sin embargo, los datos isotópicos sugieren que la preservación de la litosfera cordillerana implica que el adelgazamiento de la Cordillera no es una respuesta suficiente para la subducción plana de Sevier y Laramide. Esto implica que el adelgazamiento y el cizallamiento de la Cordillera se limitaron a la región del antearco. [17] Los datos sugieren que durante el empuje Sevier-Laramide, la corteza también se elevó y se extendió. [18] Se piensa que la subducción chilena moderna es un modelo paralelo de los eventos Sevier y Laramide, por lo que posiblemente haya respuestas a esta pregunta en este modelo moderno. Las explicaciones pueden incluir una combinación de tasas de movimiento de placa en aumento, la placa oceánica subyacente se vuelve más joven a medida que la porción más antigua se subduce y, por lo tanto, la placa subyacente es más caliente y más boyante. [17]

Acortamiento de la corteza

Un estudio sobre el maclado de calcita y las relaciones de carbonato con el cinturón orogénico Sevier mostró que las direcciones de acortamiento eran paralelas al fallamiento de empuje, que era una dirección EW. Las magnitudes de tensión diferencial determinadas a partir del maclado de calcita mostraron una tendencia decreciente exponencialmente hacia el cratón . Las tensiones diferenciales que causaron deformación compresiva en el empuje Sevier fueron mayores a 150 MPa. La contracción EW durante Sevier cambió a aproximadamente oblicua NS durante el evento orogénico Laramide. El acortamiento Sevier se ha registrado en gran parte del oeste de los Estados Unidos hasta el este de Minnesota en la caliza Greenhorn del Cretácico preservada por maclado de calcita. La distancia de transferencia de tensión es aproximadamente equivalente a más de 2000 km. El acortamiento EW que se muestra en el maclado de calcita de Sevier es paralelo a las tensiones principales actuales en el interior occidental de la placa de América del Norte. [11]

Vulcanismo de Sevier

El volcanismo voluminoso también está asociado con la orogenia Sevier. La actividad volcánica se puede observar en las zonas de subducción modernas (como a lo largo de la costa oeste de América del Sur), como la que causó la orogenia Sevier. Varias erupciones volcánicas ocurrieron en el arco de Sierra Nevada, asociadas con la orogenia Sevier: una de 170 Ma a 150 Ma, y otra de 100 Ma a 85 Ma. [1] Los centros volcánicos migraron generalmente hacia el este durante la progresión de Sevier [1] y la transición a la deformación Laramide, y hacia finales del Cretácico el volcanismo relacionado con la subducción de la placa Farallón se podía encontrar tan al este como el Cinturón Mineral de Colorado, al este del borde delantero del cinturón plegado y corrido de Sevier. [19]

Sedimentación de antepaís

A medida que las fallas de empuje de Sevier se elevaban, se producía una erosión de las láminas de empuje; esos sedimentos erosionados se depositaban entonces donde existía espacio de acomodación. [15] [20] La subsidencia dinámica y la flexión debidas a la carga de la corteza crearon espacio donde los sedimentos podían acumularse. [1] A medida que el empuje de Sevier migraba hacia el este, las cuencas sedimentarias también migraban hacia el este. [21] Las secciones transversales equilibradas muestran que se ha producido una erosión significativa de este sedimento sinorogénico de la era Sevier. [22]

Véase también

Referencias

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