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Geología de los Territorios del Noroeste

El gobierno canadiense ha cartografiado la geología de los Territorios del Noroeste en diferentes cuadrángulos. La región cuenta con algunas de las rocas más antiguas del mundo y entre las más antiguas de América del Norte, formadas a partir de varias secciones de corteza continental de cratones estables, incluidos el cratón Slave , el cratón Rae y el cratón Hearne . Estas rocas forman la roca del basamento precámbrico arcaico y proterozoico de la región y son objeto de una amplia investigación para comprender la corteza continental y las condiciones tectónicas en la Tierra primitiva.

Historia geológica, estratigrafía y tectónica

El cratón Hearne y el cratón Rae están sustentados por rocas metasedimentarias y metavolcánicas del Arcaico . La arenita de cuarzo del cratón Rae se ha interpretado como un posible margen pasivo o depósitos de rift. En todo el mundo, los cinturones de rocas verdes son un sello distintivo de las rocas precámbricas antiguas . El cinturón de rocas verdes Ennadai-Rankin es el segundo más grande de Canadá y muestra rocas volcánicas félsicas y volcaniclásticas, así como rocas máficas que alcanzan el grado de esquisto verde en la secuencia de facies metamórficas . Las laminaciones en formaciones de pelita y de mineral de hierro sugieren que las rocas volcánicas máficas se depositaron en la pendiente de baja energía de una meseta volcánica, lejos de la acción de las olas. Debido a la enorme distancia temporal desde el Arcaico, las interpretaciones exactas son menos confiables. [1]

A finales del Proterozoico , la región se vio afectada por la orogenia Wopmay . A lo largo del borde del Cratón Esclavo del Arcaico, una cuña de carbonatos de 1,1 kilómetros de espesor formó la Formación Rocknest, que se adelgaza hacia el este. El Cratón Esclavo (también conocido como la Provincia Esclava) es más pequeño que la vasta Provincia Superior vecina, que se extiende hacia el sur hasta los Grandes Lagos. En contraste con la Provincia Superior, la Provincia Esclava tiene más rocas sedimentarias, más rocas félsicas que máficas , más granito rico en potasio y mineralización de oro y metales básicos. [2] Los geólogos han deducido que el antiguo fondo marino se extendió en la parte occidental de la provincia a partir de diques y flujos de lava máficos, cubiertos por depósitos de turbidita oceánica profunda . Se cree que estas rocas son los restos de la corteza oceánica que terminó preservada, rodeada por todos lados por rocas volcánicas félsicas y plutones granitoides . [3] En el área del lago Snofleld, en la parte norte de la provincia de Slave, se conservan restos de estromatolitos arcaicos en una unidad de dolomita entre turbiditas volcánicas félsicas y de lutita de grauvaca , algunas de las primeras evidencias de vida, que se forman en las aguas poco profundas alrededor de las islas volcánicas. [4]

Hace unos 1.270 millones de años, durante el Proterozoico , una serie de importantes eventos magmáticos afectaron la región, a los que algunos geólogos denominaron "evento magmático de Mackenzie". En la provincia del río Coppermine, basaltos de inundación de toleíta se depositaron al mismo tiempo durante un lapso rápido de cinco millones de años. El análisis de estroncio-neodimio-plomo indica que las rocas incluían rocas de basamento más antiguas, parcialmente fundidas. [5]

En el Neoproterozoico , el supergrupo de las montañas Mackenzie, de cuatro kilómetros de espesor, se depositó en una cuenca poco conocida. Los fluidos hidrotermales depositaron metales básicos en estos depósitos, probablemente durante un rifting que perduró hasta el Paleozoico. [6]

Paleozoico (hace 541-251 millones de años)

La deposición marina fue común en gran parte del área en el Paleozoico . Dentro de la cuenca de Mackenzie, crecieron corales tabulados y rugosos que formaron la Formación Horn Plateau, un grupo de arrecifes aislados del Devónico alimentados por nutrientes provenientes de la erosión de las rocas del Escudo Canadiense y de las surgencias marinas en alta mar. [7] La ​​cuenca de Selwyn, que ahora se extiende hasta el territorio de Yukón, se formó al mismo tiempo y acumuló fósiles de graptolitos y betún . [8]

La wackestone y la lutita silicásticas y fosilíferas de la Formación Bad Cache Rapids del Ordovícico registran un entorno de plataforma poco profunda en la isla Southampton. Esta unidad está cubierta por la lutita carbonácea y la pizarra bituminosa de la Formación Ashgill Boas River, la wackestone con coral de la Formación Churchill River y la pizarra bituminosa de Sixteen Mile Brook. [9]

Mesozoico (hace 251-66 millones de años)

En el Mesozoico , las chimeneas de kimberlita se introdujeron en la roca del basamento arcaico en algunos lugares a partir de hace unos 75 millones de años y continuaron hasta el Cenozoico en el área de Ekati. [10]

La sedimentación continuó en muchas áreas durante el Mesozoico. En la isla Banks, las esferulitas de manganeso con rodocrosita , óxidos de hierro y manganeso y dolomita marcan el límite entre las formaciones sedimentarias Christopher y Kanguk del Cretácico . [11]

Cenozoico (hace 66 millones de años-actualidad)

A principios del Cenozoico , los cambios en la geología estructural regional llevaron a una erosión generalizada y el análisis de las huellas de fisión de la apatita indica que en el área de Beaufort-Mackenzie, las rocas se enfriaron desde temperaturas de alrededor de 110 grados Celsius después de que una milla de roca se erosionara sobre ellas a principios del Eoceno . [12] Los Territorios del Noroeste estuvieron muy glaciados durante el Pleistoceno . En las montañas Mackenzie, el till glacial de morrena se superpone a grava más antigua del Paleógeno, paleosuelos y diferentes till desprendidos de las montañas. [13]

En las inmediaciones del delta del río Mackenzie y del lago Sitidgi, se formaron till y sedimentos en la zona no glaciada de los lagos Eskioma. El delta del río Mackenzie se formó a medida que el aluvión inundaba los valles. El termokarst y un paisaje con núcleos de hielo tomaron forma a principios del Holoceno . [14]

Hidratos de gas

El norte de Canadá y los Territorios del Noroeste son famosos por sus hidratos de gas, también conocidos como clatrato de metano , gas metano congelado en sedimentos espesos que, hipotéticamente, podrían provocar un intenso cambio climático si se derritieran. Reconocidos a partir de pozos, flujo de gas durante perforaciones o datos sísmicos, no fue hasta marzo y abril de 1993 que se recuperaron muestras de un pozo de 451 metros de profundidad en el delta del Mackenzie. [15]

Referencias

  1. ^ Aspler, Lawrence B.; Chiarenzelli, Jeffrey R. (1996). "Estratigrafía, sedimentología y vulcanología física del Grupo Henik, cinturón de rocas verdes central de Ennadai-Rankin, Territorios del Noroeste, Canadá: paleogeografía del Arcaico tardío de la provincia de Hearne e implicaciones tectónicas". Investigación precámbrica . 77 (1–2): 59–89. doi :10.1016/0301-9268(95)00045-3.
  2. ^ Padgham, WA; Fyson, WK (1992). "La provincia de los esclavos: un cratón arcaico distinto". Revista canadiense de ciencias de la tierra . 29 (10): 2072–2086. doi :10.1139/e92-165.
  3. ^ Fyson, WK; Helmstaedt, H. (1988). "Patrones estructurales y evolución tectónica de los dominios supracorticales en la provincia esclavista del Arcaico, Canadá". Revista canadiense de ciencias de la tierra . 25 (2): 301–315. doi :10.1139/e88-032.
  4. ^ Henderson, John B. (1975). "Estromatolitos arcaicos en la provincia esclavista del norte, Territorios del Noroeste, Canadá". Revista canadiense de ciencias de la tierra . 12 (9): 1619–1630. doi :10.1139/e75-144.
  5. ^ Dupuy, C.; Michard, A.; Dostal, J.; Dautel, D.; Baragar, WRA (1992). "Basaltos de inundación proterozoicos de la zona del río Coppermine, Territorios del Noroeste: geoquímica de isótopos y elementos traza". Revista canadiense de ciencias de la tierra . 29 (9): 1937–1943. doi :10.1139/e92-151.
  6. ^ Turner, Elizabeth C.; Long, Darrel GF (2008). "Arquitectura de cuencas y actividad de fallas sindeposicionales durante la deposición del supergrupo neoproterozoico de las montañas Mackenzie, Territorios del Noroeste, Canadá, Northwest Territories Geoscience Office Contribution 0040". Revista canadiense de ciencias de la tierra . 45 (10): 1159–1184. doi :10.1139/E08-062.
  7. ^ Corlett, Hilary; Jones, Brian (2011). "Controles ecológicos del crecimiento de arrecifes dominados por corales y estromatoporoides devónicos en la cuenca del Mackenzie, Territorios del Noroeste, Canadá". Revista canadiense de ciencias de la tierra . 48 (12): 1543–1560. doi :10.1139/e11-056.
  8. ^ Riediger, C.; Goodarzi, F.; MacQueen, RW (1989). "Graptolitos como indicadores de madurez regional en sedimentos del Paleozoico inferior, Cuenca Selwyn, Yukón y Territorios del Noroeste, Canadá". Revista Canadiense de Ciencias de la Tierra . 26 (10): 2003–2015. doi :10.1139/e89-169.
  9. ^ Dewing, Keith; Copper, Paul (1991). "Estratigrafía del Ordovícico superior de la isla de Southampton, Territorios del Noroeste". Revista Canadiense de Ciencias de la Tierra . 28 (2): 283–291. doi :10.1139/e91-027.
  10. ^ Nowicki, Tom; Crawford, Barbara; Dyck, Darren; Carlson, Jon; McElroy, Ross; Oshust, Peter; Helmstaedt, Herb (2004). "La geología de las chimeneas de kimberlita de la propiedad Ekati, Territorios del Noroeste, Canadá". Lithos . 76 (1–4): 1–27. doi :10.1016/j.lithos.2004.03.020.
  11. ^ Miall, Andrew D. (1974). "Esferulitas de manganeso en una disconformidad intracretácica, isla Banks, Territorios del Noroeste". Revista Canadiense de Ciencias de la Tierra . 11 (12): 1704–1716. doi :10.1139/e74-168.
  12. ^ O'Sullivan, Paul B.; Lane, Larry S. (1997). "Historia termotectónica del Terciario temprano del norte de Yukón y los Territorios del Noroeste adyacentes, Ártico de Canadá". Revista Canadiense de Ciencias de la Tierra . 34 (10): 1366–1378. doi :10.1139/e17-109.
  13. ^ Duk-Rodkin, A.; Barendregt, RW; Tarnocai, C.; Phillips, FM (1996). "Registro del Terciario Tardío al Cuaternario Tardío en las Montañas Mackenzie, Territorios del Noroeste, Canadá: estratigrafía, paleosuelos, paleomagnetismo y cloro - 36". Revista Canadiense de Ciencias de la Tierra . 33 (6): 875–895. doi :10.1139/e96-066.
  14. ^ "Geología cuaternaria de las costas de Tuktoyaktuk, Territorios del Noroeste (Informe técnico) | ETDEWEB". osti.gov . Consultado el 10 de noviembre de 2018 .
  15. ^ Dallimore, SR; Collett, TS (1995). "Hidratos de gas intrapermafrost de un agujero profundo en el delta del Mackenzie, Territorios del Noroeste, Canadá | Geología". Geología . 23 (6): 527. doi :10.1130/0091-7613(1995)023<0527:IGHFAD>2.3.CO;2.

Las siguientes cinco líneas de tiempo muestran la escala de tiempo geológico a escala. La primera muestra todo el tiempo desde la formación de la Tierra hasta el presente, pero esto da poco espacio para el eón más reciente. La segunda línea de tiempo muestra una vista ampliada del eón más reciente. De manera similar, la era más reciente se amplía en la tercera línea de tiempo, el período más reciente se amplía en la cuarta línea de tiempo y la época más reciente se amplía en la quinta línea de tiempo.

SiderianRhyacianOrosirianStatherianCalymmianEctasianStenianTonianCryogenianEdiacaranCambrianOrdovicianDevonianCarboniferousPermianTriassicJurassicCretaceousPaleogeneEoarcheanPaleoarcheanMesoarcheanNeoarcheanPaleoproterozoicMesoproterozoicNeoproterozoicPaleozoicMesozoicCenozoicHadeanArcheanProterozoicPhanerozoicPrecambrian
CambrianOrdovicianSilurianDevonianCarboniferousPermianTriassicJurassicCretaceousPaleogeneNeogeneQuaternaryPaleozoicMesozoicCenozoicPhanerozoic
PaleoceneEoceneOligoceneMiocenePliocenePleistoceneHolocenePaleogeneNeogeneQuaternaryCenozoic
GelasianCalabrian (stage)ChibanianLate PleistocenePleistoceneHoloceneQuaternary

La escala horizontal es Millones de años (arriba de las líneas de tiempo) / Miles de años (abajo de las líneas de tiempo)

GreenlandianNorthgrippianMeghalayanHolocene