El cinturón de empuje de Moine o zona de empuje de Moine es una característica tectónica lineal en las Tierras Altas de Escocia que se extiende desde el lago Eriboll en la costa norte, 190 kilómetros (120 millas) al suroeste hasta la península de Sleat en la isla de Skye . El cinturón de empuje consta de una serie de fallas de empuje que se derivan del propio empuje de Moine . Topográficamente , el cinturón marca un cambio de montañas escarpadas en terrazas con lados empinados esculpidos en rocas ígneas , sedimentarias y metamórficas erosionadas en el oeste a un extenso paisaje de colinas onduladas sobre una base de roca metamórfica en el este. Las montañas dentro del cinturón muestran capas complejamente plegadas y falladas y el ancho de la parte principal de la zona varía hasta diez kilómetros (seis millas), aunque es significativamente más ancho en Skye.
La presencia de gneises y esquistos metamórficos que yacen aparentemente estratigráficamente sobre rocas sedimentarias del Paleozoico inferior en las Tierras Altas del Noroeste se conocía desde principios del siglo XIX, lo que convenció a Roderick Murchison de que el cambio era un efecto puramente metamórfico y que el gneis superior era más joven que el sedimentos debajo. Inicialmente , Archibald Geikie y James Nicol lo apoyaron en esta interpretación . Después de más trabajo de campo, Nicol cambió de opinión y defendió que el contacto en la base de los gneises superiores era tectónico, iniciando lo que se conoció como la Controversia de las Tierras Altas . Una interpretación tectónica fue apoyada, entre otros, por Charles Lapworth , que había mantenido correspondencia con Albert Heim sobre estructuras similares en los Alpes.
En 1883 y 1884, el director del estudio, Archibald Geikie, envió a los geólogos Ben Peach y John Horne a la zona para realizar un mapeo detallado . Los resultados del mapeo demostraron de manera concluyente para Peach y Horne que el contacto era tectónico y finalmente pudieron persuadir a Geikie cuando los visitó brevemente en el campo en octubre de 1884. En noviembre de ese año se publicaron los resultados preliminares de Peach y Horne y Geikie publicó un artículo en el mismo número de Nature en el que acuñó el término "plano de empuje" para estas fallas de ángulo bajo, aunque el término probablemente ya estaba en uso antes de esa fecha. [1] En 1888, el término "Empuje de Moine" se utilizaba para la ruptura tectónica en la base de los esquistos de Moine (lo que ahora se llama Grupo Morar del Supergrupo de Wester Ross ). El reconocimiento del cinturón de empuje de Moine a principios de la década de 1880 fue un hito en la historia de la geología, ya que fue uno de los primeros cinturones de empuje descubiertos y donde se hizo evidente la importancia de los movimientos horizontales a gran escala en lugar de los verticales. El mapeo detallado del Moine Thrust Belt mediante el estudio continuó durante otras dos décadas, culminando en las memorias clásicas del estudio The Geological Structure of the North-West Highlands of Scotland , publicadas en 1907. [2]
El cinturón de empuje de Moine se formó durante la fase orogénica escandinava del ciclo de orogenia de Caledonia como parte de la colisión entre Laurentia y Báltica . Es la estructura escandinava más occidental de Escocia, aparte de la falla de las Islas Exteriores en las Hébridas Exteriores , que se desarrolla dentro del Terreno de las Hébridas . El cinturón de empuje de Moine define el límite entre el terreno de las Hébridas al noroeste y el terreno de las Tierras Altas del Norte al sureste. [3] El empuje transportó material metamórfico a lo largo de 200 km a través de Escocia, enmascarando por completo la geología del terreno anterior. Sin embargo, las ventanas pequeñas, como la ventana de Assynt y el sistema de empuje imbricado de Glen Achall, permiten a los geólogos estimar cómo era la geología de Escocia antes de la orogenia de Caledonia.
La relación entre el cinturón de empuje de Moine y otras estructuras de edad escandinavas en Escandinavia y el este de Groenlandia sigue sin estar clara, debido a las incertidumbres asociadas con la zona de Great Glen Fault . Esta importante falla de deslizamiento sinistral (lateral izquierda) también estuvo activa durante las últimas etapas de la orogenia, pero continuó moviéndose durante el Devónico temprano y parece truncar el extremo sur del cinturón de empuje. El desplazamiento total de Caledonia tardía en la falla Great Glen está mal limitado, lo que dificulta la reconstrucción de la parte sur del cinturón orogénico. [4]
La secuencia estratigráfica de la pared inferior del Moine Thrust es la secuencia completa característica del Terreno de las Hébridas.
El complejo Lewisiano está formado principalmente por gneises graníticos de edad Arcaica y Paleoproterozoica . Forman el sótano tanto del Grupo Stoer como del Supergrupo Wester Ross y el Supergrupo del Lago Ness de Northern Highlands Terrane, tanto en la pared inferior como en la pared colgante del Moine Thrust.
Los grupos Torridon y Sleat son de edad neoproterozoica y están formados principalmente por arenisca con un espesor máximo conservado de más de 8 km. La discordancia en la base de estos grupos es altamente irregular, lo que demuestra que fue depositada sobre una superficie de terreno erosionada.
Las rocas del Cámbrico al Ordovícico inferior constan de dos grupos, el Grupo Ardvreck y el Grupo Durness . El Grupo Ardvreck se encuentra sobre una discordancia angular sobre varias partes del Grupo Torridon y localmente sobre el Lewisiano. Es una secuencia de arenitas principalmente de cuarzo. La parte más baja de la Formación Eriboll, el Miembro Basal de Cuarcita, suele tener guijarros en su base. El miembro de Pipe Rock suprayacente es una arenita de cuarzo distintiva con muchos fósiles de rastros de escolitos de meteorización blancos que actúan como marcadores de tensión en áreas de deformación más dúctil. Las dos partes superiores del Grupo Ardvreck forman la Formación Ant-Sron, con el miembro dolomítico Fucoid Beds cubierto por las arenitas de cuarzo del miembro Salterella Grit. El siguiente Grupo Durness se compone principalmente de dolomitas , con algo de piedra caliza y pedernal.
El carácter distintivo de esta secuencia permitió un mapeo detallado, incluso en áreas de exposición relativamente pobre y permitió reconocer secciones repetidas mediante empujes.
El Grupo Morar, como el Grupo Torridon, es de edad Neoproterozoica y se interpreta como un equivalente lateral de esa unidad dentro del Supergrupo Wester Ross general. El Grupo Morar forma la unidad tectonoestratigráfica más baja de los metasedimentos neoproterozoicos , y se encuentra tectónicamente debajo del supergrupo más joven del Lago Ness .
Además del Sole Thrust en la base de la sección norte de la estructura y el Moine Thrust en la parte superior del cinturón, se desarrollan muchas otras fallas de cabalgamiento, algunas de las cuales son lo suficientemente grandes como para nombrarlas y cartografiarlas a nivel más regional. La lámina de empuje que lleva cada empuje recibe el nombre del empuje que hay debajo, aunque también se utiliza el término " nappe ".
El empuje de Moine en sentido estricto es el empuje más alto del cinturón y el que conlleva el mayor desplazamiento. En todos los casos transporta rocas del Grupo Morar sobre rocas del Terreno de las Hébridas. A diferencia de los otros empujes, hay una zona amplia (de hasta 600 m de espesor) del Grupo Morar en la pared colgante que está intensamente deformada en milonita, lo que indica que se originó en un nivel de la corteza significativamente más profundo. El desplazamiento total en esta estructura se ha estimado en varias decenas de kilómetros basándose en el cambio en el nivel de la corteza y el espesor de las milonitas desarrolladas. [5] En su sección central, al sur de Assynt Window, se convierte en la única estructura de empuje, antes de que Kinlochewe Thrust se bifurque hacia el sur.
Este empuje forma la base del cinturón desde Eriboll hasta el extremo sur de la ventana Assynt, donde se fusiona con el propio empuje de Moine. Se cree que es la estructura de empuje formada más joven en el cinturón, lo que es consistente con una secuencia de empuje de propagación del antepaís. A lo largo del rumbo, la pared inferior del Sole Thrust cambia del Lewisiano en el sur al Cámbrico en el norte.
En la sección Eriboll, este empuje transporta gneis lewisiano sobre Pipe Rock. Su afloramiento se complica por los efectos de un empuje posterior que dobla y compensa el empuje de Arnaboll. Las exposiciones en el flanco de Ben Arnaboll tienen especial importancia, ya que fue aquí donde Lapworth describió por primera vez el tipo de roca altamente deformada milonita y también donde Geikie acuñó el término "plano de empuje". [6]
El empuje de Ben More es el más grande y continuo de las fallas de empuje desarrolladas entre Moine y Sole Thrust dentro de la ventana Assynt.
Este empuje se desarrolla dentro de la parte inferior del cinturón en la ventana Assynt.
El Kinlochewe Thrust se bifurca en la sección central del Moine Thrust y corre hacia el sur pasando Kinlochewe hasta la culminación de Achnashellach, donde es truncado por la falla de Strathcarron con tendencia SW-NE. Es posible que originalmente haya sido continuo con el empuje de Kishorn. [7]
El empuje de Kishorn se extiende desde la culminación de Achnashellach, justo al norte de Loch Carron , donde es truncado por la falla de Strathcarron. Continúa hacia el suroeste hasta Loch Kishorn , convirtiéndose en el empuje basal. En la isla de Skye , el empuje de Kishorn también marca la base del cinturón de empuje de Moine, que trae principalmente areniscas torridonianas sobre calizas y cuarcitas del Cámbrico-Ordovícico del antepaís. Localmente, en la península de Sleat, la lámina de empuje de Kishorn se erosiona para formar la ventana de Ord en la que aparecen una vez más las rocas del antepaís.
En el extremo suroeste de la península de Sleat, el empuje de Tarskavaig transporta metasedimentos del grupo Tarskavaig sobre el grupo Sleat de la lámina de empuje de Kishorn subyacente. [8]
Cuando el grupo BIRPS adquirió el perfil sísmico profundo MOIST (Moine and Outer Isles Seismic Traverse) al norte del continente escocés en 1981, se tomaron imágenes de una serie de zonas de fallas con inclinación hacia el este, dos de las cuales se interpretaron como posibles continuaciones del Moine Thrust. . Se interpretó que la presencia de cuencas de medio graben en las paredes colgantes de estas fallas representaba la reactivación extensional del Devónico y Mesozoico de las estructuras de empuje de Caledonia. Otros perfiles profundos adquiridos en la misma zona, las líneas DRUM y GRID confirmaron estas características. En tierra firme, en las Shetland, se propuso que la cizalla Wester Keolka representara el empuje de Moine, [9] aunque resultados de datación radiométrica más recientes sugieren que es poco probable que sea así. [10] El vínculo entre las estructuras fotografiadas en alta mar y las de tierra sigue sin estar claro.
Al suroeste de Skye, el curso del cinturón de empuje de Moine se vuelve incierto. Se supone que debe pasar al sureste de las islas de Coll y Tiree , principalmente de Lewis . A menudo se le muestra pasando por el estrecho de Iona al oeste de Mull , aunque en realidad no se exponen empujes. Se presume que está truncado por la zona de Great Glen Fault en algún lugar al suroeste de Mull.
El movimiento en el cinturón de empuje de Moine se ha fechado en parte por su relación con una serie de intrusiones ígneas en la ventana Assynt y en parte por los resultados de la datación radiométrica de rocas deformadas de la pared inferior o de la pared colgante de los empujes. Las intrusiones cerca de Loch Borralan y Loch Ailsh tienen una química similar, siendo ambas formas de sienita , y han sido fechadas en 430 ± 4 Ma y 430,6 ± 0,3 Ma respectivamente, lo que sugiere que fueron intruidas aproximadamente al mismo tiempo. La intrusión de Loch Ailsh aflora dentro de la capa de empuje de Ben More y es anterior al movimiento en esa estructura. La intrusión de Loch Borralan se encuentra debajo del Ben More Thrust. Localmente se ha dicho que la intrusión atravesó el Ben More Thrust, pero la falta de efectos metamórficos encontrados en otros lugares a lo largo del margen de la intrusión sugiere que este contacto es tectónico más que intrusivo. En la parte superior de la intrusión de Borralan, hay evidencia de deformación de la sienita mientras aún estaba caliente, lo que sugiere que el empuje comenzó poco después de su intrusión. [11]
Con respecto a ser "el frente orogénico clásico de importancia significativa en la investigación tectónica tanto moderna como histórica", la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) incluyó la "Zona de Empuje de Moine" en su conjunto de 100 "sitios de patrimonio geológico" alrededor del mundo en un listado publicado en octubre de 2022. La organización define un Sitio de Patrimonio Geológico IUGS como 'un lugar clave con elementos y/o procesos geológicos de relevancia científica internacional, utilizado como referencia, y/o con una contribución sustancial al desarrollo de Las ciencias geológicas a través de la historia.' [12]
58°8′N 4°51'W / 58.133°N 4.850°W / 58.133; -4.850