Wyoming Craton - Wyoming Craton

Orógeno Trans-Hudson (azul) rodeado por los cratones Wyoming Hearne-Rae y Superior (fucsia) que constituyen el núcleo central del Cratón norteamericano (Laurentia).
El Craton norteamericano, también llamado Laurentia

El Wyoming Craton es un cratón en el centro-oeste de Estados Unidos y el oeste de Canadá, más específicamente, en Montana , Wyoming , el sur de Alberta , el sur de Saskatchewan y partes del norte de Utah . También llamada provincia de Wyoming , es el núcleo inicial de la corteza continental de América del Norte.

El Wyoming Craton se suturó junto con los cratones Superior y Hearne - Rae en el episodio de construcción de montañas que creó la Zona de Sutura Trans-Hudson para formar el núcleo de América del Norte ( Laurentia ). Se incorporó al suroeste de Laurentia hace aproximadamente 1.860 millones de años.

La preservación local de gneises de 3.6-3.0 Ga y la evidencia isotópica generalizada de la corteza de esta edad incorporada en plutones más jóvenes indica que el Wyoming Cratón se originó como un cratón Arcaico medio de 100,000 km 2 que fue modificado por el magmatismo volcánico tardío del Arcaico y los movimientos de placas y la extensión del Proterozoico y rifting .

Los cratones de Wyoming, Superior y Hearne-Ray alguna vez fueron secciones de continentes separados, pero hoy están todos soldados. Las colisiones de estos cratones comenzaron antes de ca. 1,77 Ga , con magmatismo post- tectónico a ca. 1.715 Ga (el granito de Harney Peak ). Este intervalo tectónico-magmático es 50-60 millones de años más joven que el reportado para la colisión Hearne-Superior de la orogenia Trans-Hudson en Canadá.

Las fechas metamórficas más jóvenes (1.81–1.71 Ga) también tipifican las periferias de las provincias del este y norte de Wyoming en las Dakotas occidentales y el sureste de Montana . El ensamblaje final del este de Wyoming Craton como parte del continente Laurentia comenzó durante el ca. 1,78–1,74 Ga intervalo de acreción de arco isla a lo largo del margen sur del cratón en crecimiento.

Resumen geológico

El sótano precámbrico de Wyoming consta principalmente de tres terrenos geológicos principales , el cratón o provincia arcaico de Wyoming, el orógeno paleoproterozoico Trans-Hudson y la orogenia paleoproterozoica de Colorado . El orógeno de Colorado chocó con el cratón de Wyoming en 1,78–1,75 Ga. La colisión del orógeno de Colorado y el orógeno de Trans-Hudson con el cratón de Archean produjo una fuerte sobreimpresión estructural a lo largo de los márgenes sur y este del cratón de Wyoming.

El Wyoming Craton consta principalmente de dos unidades de roca bruta: plutones granitoides (2.8-2.55 Ga) y gneis y migmatita, junto con rocas metavolcánicas-metasedimentarias supracrustales subordinadas (<10 por ciento). Las rocas granitoides son principalmente granito potásico y se derivaron principalmente de gneis más antiguos reelaborados (3,1-2,8 Ga). El contraste magnético entre las rocas granitoides y el gneis proporciona un medio para mapear estas unidades de roca bruta en áreas cubiertas. El patrón estructural general de las unidades Arcaicas mostrado por los datos magnéticos es toscamente semicircular y abierto hacia el norte.

Subdivisiones de la provincia de Wyoming

La arquitectura litosférica actual de la provincia de Wyoming es el resultado de procesos acumulativos de crecimiento de la corteza, modificación tectónica y contrastes litosféricos que aparentemente han persistido durante miles de millones de años.

La provincia de Wyoming se puede subdividir en tres subprovincias, a saber, de la más antigua a la más joven, la provincia metasedimentaria de Montana, la zona magmática Beartooth-Bighorn y los terrenos acumulados del sur. Las rocas arcaicas de la provincia metasedimentaria de Montana y la zona magmática de Beartooth-Bighorn se caracterizan por (1) su antigüedad (edades de las rocas hasta 3.5 Ga, edades del circón detrítico hasta 4.0 Ga y edades del modelo Nd que exceden 4.0 Ga); (2) una firma isotópica de 207 Pb / 204 Pb claramente enriquecida , lo que sugiere que esta parte de la provincia no fue producida por la fusión de terrenos exóticos ya formados; y (3) una corteza inferior máfica distintivamente gruesa (15-20 km) . La provincia metasedimentaria de Montana y la zona magmática de Beartooth-Bighorn se establecieron como cratones en aproximadamente 3,0-2,8 Ga. El crecimiento de la corteza se produjo a través de una combinación de magmatismo de arco continental resultante de la corteza oceánica subducida debajo de la corteza continental en una placa adyacente, creando una forma de arco cinturón montañoso, junto con la acumulación de terrenos en los terrenos acumulados del sur a lo largo del margen sur de la provincia en 2.68-2.50 Ga. Al final del Arcaico, las tres subprovincias se unieron como parte de lo que ahora es el cratón de Wyoming. Posterior a la fusión de la corteza de Wyoming a Laurentia en ca. 1.8-1.9 Ga, la corteza paleoproterozoica (1.7-2.4 Ga) se yuxtapuso a lo largo de los límites sur y oeste de la provincia. El tectonismo y el magmatismo posteriores en la región de Wyoming se concentran en las áreas subyacentes a estos cinturones móviles proterozoicos.

Un análisis de Kevin Chamberlain et al. (2003), sobre la base de las diferencias en las historias arcaicas tardías, subdivide la provincia de Wyoming en cinco subprovincias: tres en el núcleo arcaico, (1) la provincia metasedimentaria de Montana, (2) la subprovincia de Bighorn y (3) la subprovincia de Sweetwater. , y dos terrenos arcaicos que pueden haberse originado en otro lugar (es decir, alóctonos al cratón 3.0 Ga), (4) el bloque Sierra Madre - Medicine Bow y (5) el bloque Black Hills - Hartville. Según las imágenes del análisis "Deep Probe", una capa de la corteza inferior gruesa se corresponde geográficamente con la subprovincia de Bighorn y puede ser una placa inferior asociada con ca. 2.70 Magmatismo Ga máfico. La subprovincia de Sweetwater se caracteriza por un grano tectónico de tendencia este-oeste que fue establecido por tres o más arcaicos tardíos aproximadamente contemporáneos, pulsos de desarrollo de cuenca, acortamiento y arco magmatismo. Este grano tectónico, incluida la estructura 2.62 Ga Oregon Trail, controlaba las ubicaciones y orientaciones de las fisuras y elevaciones del Proterozoico relacionados con la orogenia Laramide . Si ha habido algún crecimiento de la corteza neta de la provincia de Wyoming desde 3.0 Ga, ha involucrado una combinación de subchapado máfico y magmatismo de arco.

Eventos de acreción

Durante el Paleoproterozoico , el terreno de arco de islas asociado con la orogenia de Colorado se acumuló en el Wyoming Craton a lo largo del cinturón de Cheyenne , un cinturón de 500 km de ancho de rocas proterozoicas que lleva el nombre de Cheyenne, Wyoming . Como resultado de la colisión, las rocas arcaicas más antiguas de la provincia de Wyoming se deformaron intensamente y se metamorfosearon durante al menos 75 km hacia el interior de la sutura, que hoy está marcada por las montañas Laramie. A lo largo del margen este del cratón, la colisión con el orógeno Paleoproterozoico Trans-Hudson deformó intensamente las rocas cratónicas arcaicas en el levantamiento de Hartville.

La anortosita mesoproterozoica (~ 1,4 Ga) y las sienitas del complejo de anortosita de Laramie y el granito (granito de Sherman que contiene ilmenita ) se introducen en las rocas del orógeno de Colorado en las montañas de Laramie y Medicine Bow adyacentes . Tanto la anortosita como el granito atraviesan el cinturón de Cheyenne en las montañas Laramide e invaden las rocas cristalinas de la provincia de Wyoming. Estas intrusiones comprenden el segmento más al norte de un amplio cinturón de intrusiones graníticas de 1.4 Ga que ocurren en todo el orógeno de Colorado.

Mucho después de su ensamblaje, el Wyoming Craton debe sus espectaculares terrenos montañosos principalmente a un episodio regional de deformación por compresión durante la orogenia Laramide (aproximadamente 60 Ma). Los bloques del basamento compuestos de rocas precámbricas se elevaron localmente a niveles altos en la corteza durante la deformación, y la erosión subsiguiente ha moldeado las rocas levantadas en la topografía accidentada actual. El desplazamiento vertical de la superficie del sótano fue de hasta 30.000 pies (9250 m). Por el contrario, en el oeste de Wyoming , las fallas de empuje , asociadas con la orogenia Sevier de aproximadamente la misma edad, eran de piel fina, y la falta de alteración de las anomalías magnéticas en la región indica que las rocas del basamento fueron poco perturbadas y no significativamente elevadas durante el período. empujando. Fallas de alto ángulo aún más jóvenes del Plioceno : la edad del Pleistoceno ha formado la Cordillera de Teton . El relieve vertical en la cara este de las montañas es de unos 7800 m (25 000 pies).

Ver también

Referencias