La orogenia acadia es un evento de formación de montañas de larga duración que comenzó en el Devónico medio y alcanzó un clímax en el Devónico tardío. [1] Estuvo activo durante aproximadamente 50 millones de años, comenzando hace aproximadamente 375 millones de años (Ma), con eventos deformacionales, plutónicos y metamórficos que se extendieron hasta principios del Misisipio . [2] La orogenia acadia es la tercera de las cuatro orogenias que formaron los Montes Apalaches y la cuenca posterior . Las orogenias anteriores consistieron en las orogenias de Grenville y Taconic , que siguieron una etapa de ruptura/deriva en el Neoproterozoico . [3] La orogenia acadia implicó la colisión de una serie de fragmentos continentales avalónicos con el continente laurasiático . Geográficamente, la orogenia acadiana se extendió desde las provincias marítimas canadienses y migró 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 acadiana, Devónico medio (385 Ma), la paleolatitud de Laurentia estaba en el hemisferio sur cerca del ecuador, entre 0° y 30°S de latitud. [6] Laurentia no cambió mucho con respecto a la paleolatitud durante el Devónico. Gondwana , por su parte, recorrió una gran distancia, de modo que en el Ordovícico el Polo Sur se ubicaba en el norte de África , donde luego se desplazó 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 & McKerrow, sugiere que en el Devónico tardío, el Polo Sur estaba en el centro-norte de Argentina en lugar del norte de África, lo que fue respaldado por evidencia paleoclimática . [6] La paleolatitud de Gondwana durante el Devónico medio a tardío residía alrededor de latitudes intermedias de aproximadamente 50 ° S. [7]
La colisión que inició la orogenia acadia resultó en el cierre del océano sur de Jápeto y la formación de un cinturón de alta montaña . [6] Después de que tuvo lugar la colisión acadia, Gondwana comenzó a retirarse de Laurentia dejando atrás los terrenos avalonianos recién acumulados . A medida que Gondwana se alejó, se abrió un nuevo océano, el océano Rheico , durante el Devónico medio al tardío, y posteriormente su cierre dio lugar a la formación de la orogenia Alleghaniana . [7]
Laurentia es el paleocontinente norteamericano , que también incluye el actual noroeste de Irlanda , Escocia , Groenlandia , la vertiente norte de Alaska y la península de Chukotsk en el noreste de Rusia . [6] Durante el período 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 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 hacia 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 modernas: 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 estaba formado por rocas de arco del Precámbrico tardío 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 desvió en dirección norte y probablemente chocó con Báltica en el Ordovícico tardío y luego con Laurentia en el Devónico tardío. La evidencia de esto es consistente con 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 acadia resultó de una convergencia oblicua o un importante movimiento transcurrente a lo largo de una gran falla de deslizamiento que representa la zona de convergencia entre los terrenos Laurussia/Laurentia y Avalon. [4] Uno o más de los terrenos de Avalonian se acumularon en el margen oriental de Laurentia, probablemente comenzando a finales del Devónico temprano. [9]
La evidencia de la orogenia acadia es abundante y 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 pobre y se encuentra principalmente en el plutonismo de Blue Ridge y el metamorfismo del terreno Cat Square. [10]
La orogenia acadia experimentó al menos tres fases principales de deformación y, en algunos lugares, se reconocen discordancias . [4] Estas fases se llaman tectofases y representan la secuencia de colisiones que ocurrieron desde los terrenos Avalonianos que se acumularon hasta Laurentia. Como resultado de estas tectofases, se desarrollaron deltas en las partes adyacentes del cratón estable, margen oriental de Laurentia. [11] Estos deltas se describen como cuñas clásticas de complejo delta-cuenca de antepaís, que son responsables de los grandes volúmenes de entrada de sedimentos en la cuenca de los Apalaches. [9]
La colisión de Avalonia con Laurentia inició una secuencia de eventos en los que las rocas más antiguas fueron sometidas a deformación , plutonismo, metamorfismo y levantamiento que se produjo 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 eran asimétricos a lo largo del rumbo del orógeno. Los plutones acadianos invadieron todos los cinturones, 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 levantamientos en la región de Nueva Inglaterra y arrojaron material clástico de grano fino en una vía marítima interior que cubría una gran parte del sur y centro de los Apalaches. Hoy en día, partes de la antigua masa continental 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; otro forma el lecho de roca de gran parte de la región costera de Nueva Inglaterra desde el este de Connecticut hasta el norte de Maine , donde se lo conoce como Bloque Litotectónico Costero. [2]
La colisión entre los terrenos Laurentia y Avalonian es en realidad más compleja de lo descrito anteriormente. La colisión se divide en tres o posiblemente cuatro tectofases que representan una colisión sucesiva de los terrenos avalónicos con el este de Laurentia. [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 antigua se ubicó en el promontorio de San Lorenzo en el norte de Nueva Inglaterra y en las provincias marítimas de Canadá . [9] La tectofase de San Lorenzo estuvo activa durante el Devónico temprano y 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 en esta área, pero la evidencia de ellas ha sido destruida en su mayor parte por el tectonismo posterior. [9]
La segunda tectofase, durante el Devónico Medio, representa la colisión con el promontorio de Nueva York. La migración de deformación hacia el sur reflejó la tercera tectofase, que marca la colisión de los terrenos de Avalon con el promontorio de Virginia en el Devónico medio y tardío. Los efectos de los promontorios de Nueva York y Virginia produjeron juntos 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 la época del Misisipi temprano, se produjo la colisión final con el promontorio de Alabama. [11] Ettensohn se refiere a la cuarta tectofase como la tectofase del Mississippi de la orogenia acadia, ya que demostró una duración inusualmente larga (Mississippian-Pensilvania temprana). [9] Posteriormente, Pocono y cuñas clásticas equivalentes esencialmente llenaron el mar epicontinental . La deposición de carbonatos del Medio Mississippi marca el final de la orogenia acadia y el complejo del delta de Catskill. [11]
Las cuencas de antepaís son producto de cargas deformacionales tectónicas, o engrosamiento de la corteza a lo largo del orógeno, una consecuencia del empuje excesivo y el plegamiento . La cuenca del antepaís de Acadia se clasifica como una cuenca del antepaís de retroarco , que se produce en la litosfera continental predominante , adyacente a un cinturón plegado-empuje del antepaís detrás de un arco de margen continental . [4] El resultado inicial de la carga es un abultamiento que se desplaza hacia afuera y un levantamiento del antepaís, lo que genera una discordancia localizada. La distribución de discordancias muestra 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, las redes sustanciales de alivio y drenaje han tenido tiempo de desarrollarse y, como resultado, el sedimento clástico más grueso se erosiona y se transporta a la cuenca del antepaís. [14]
Las estructuras del basamento de la cuenca del antepaís de los Apalaches al inicio de la orogenia acadia 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 levantamiento y depocentros controlados por fallas . [15]
La cuenca de los Apalaches, durante el Devónico medio y el Misisipio temprano, se caracteriza por grandes volúmenes de rocas sedimentarias deltaicas que se depositaron en la cuenca del antepaís de Acadia como respuesta a la orogenia acadia. 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 las Montañas Apalaches a través de Virginia y Tennessee hasta Alabama. El complejo del delta de Acadia se clasifica en dos deltas, el delta de Catskill de edad del Devónico medio y superior, y el delta de Price-Rockwell en el delta de las montañas Pocono de edad del Devónico tardío y del Misisipi temprano. [16] El complejo del delta de Acadia está acoplado a las cuatro tectofases de la orogenia acadia, tanto en términos de procedencia como de entornos deposicionales. El relieve resultante de la orogenia fue la fuente fundamental de los sedimentos deltaicos. [11]
El complejo del delta de Catskill consiste en una secuencia ascendente de rocas cada vez más gruesa. Su espesor es mayor en el este de Pensilvania y se adelgaza hacia el oeste hacia Ohio. La paleogeografía de Catskill parece consistir en muchos pequeños arroyos, que depositaron su carga sedimentaria a lo largo de una llanura aluvial costera de cientos de kilómetros de largo. [dieciséis]
Los estratos siliciclásticos del Devónico medio al Bajo Mississippi , depositados por el delta de Catskill, incluyen lutita negra , lutita gris, arenisca , lechos rojos 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 un rápido hundimiento inició secuencias transgresivas que depositaron lutitas negras de 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 la colisión se intensificó, el hundimiento en la cuenca del antepaís disminuyó y la sedimentación fue reemplazada por una afluencia de lutitas limosas calcáreas y carbonatos. Estos depósitos reflejan pequeños ciclos transgresivos-regresivos en entornos de frente delta y plataforma 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 la inactividad tectónica con una deposición generalizada de carbonatos en un mar que transgrede lentamente. [11]
Este artículo incorpora material de dominio público de la provincia de Valley and Ridge. Encuesta geológica de los Estados Unidos . Consultado el 8 de enero de 2009 .{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )