La orogenia de Mazatzal fue un evento orogénico en lo que ahora es el suroeste de los Estados Unidos desde 1650 a 1600 millones de años atrás [1] en el Período Estatiense del Paleoproterozoico . Preservada en las rocas de Nuevo México y Arizona , se interpreta como la colisión del terreno del arco insular de Mazatzal de 1700-1600 millones de años atrás [1] con el continente protonorteamericano. Esta fue la segunda de una serie de orogenias dentro de un límite convergente de larga duración a lo largo del sur de Laurentia que terminó con la orogenia de Grenville de ca. 1200-1000 millones de años atrás durante el ensamblaje final del supercontinente Rodinia , que puso fin a un episodio de 800 millones de años de tectonismo de límite convergente. [2] [3] [4] [5] [6]
Los datos de edad e isótopos muestran que el sur de América del Norte está compuesto por una serie de provincias orientadas al noreste que representan terrenos de arcos insulares acrecionados sobre el núcleo de Laurentia de hace 1.800 millones de años. [7] Estas son la provincia de Yavapai (1.800-1.700 millones de años), la provincia de Mazatzal (1.700-1.650 millones de años), la provincia de granito-riolita (1.500-1.300 millones de años) y la provincia de Llano-Grenville (1.300-1.000 millones de años). Cada una se interpreta como corteza juvenil de un arco insular, junto con cantidades más pequeñas de corteza más antigua reelaborada, que se acrecentó a Laurentia en un pulso orogénico acompañado por el emplazamiento de plutones . Los plutones suturaron orógenos nuevos y existentes y ayudaron a convertir los terrenos juveniles en corteza madura. Los pulsos orógenos se identifican como la orogenia Yavapai hace 1710-1680 millones de años, la orogenia Mazatzal hace 1650-1600 millones de años, la orogenia Picuris hace 1450-1300 millones de años, [8] y la orogenia Grenville hace 1300-950 millones de años. [6]
Algunos de los orógenos estuvieron acompañados de un retroceso de las placas . Esto creó cuencas extensionales de corta duración hace 1700 y 1650 millones de años que acumularon arena y escombros volcánicos con alto contenido de sílice para formar sucesiones de cuarcita y riolita del Paleoproterozoico . La tectónica convergente posterior cerró las cuencas y el empuje imbricó las sucesiones. [6]
Las provincias orientadas al noreste están truncadas por márgenes pasivos neoproterozoicos que indican que el sistema orogénico alguna vez se extendió mucho más allá. Esta parte de la base para la reconstrucción AUSWUS de Rodinia, que ubica a Australia adyacente al suroeste de los EE. UU. desde 1800 hasta 1000 millones de años. Otra evidencia de apoyo incluye la correspondencia de los polos paleomagnéticos de 1450 y 1000 millones de años entre Australia y Laurentia. [2] La extensión noreste del cinturón orogénico correspondería entonces a la orogenia gótica [9] en Baltica y la extensión suroeste a la orogenia Albany-Fraser . [10] La estrecha correspondencia de las edades del circón detrítico y los isótopos de isótopos de Hf entre la provincia de Mazazatl y Australia respalda esta reconstrucción. [11] Sin embargo, la ubicación de Australia ha sido cuestionada sobre la base de datos paleomagnéticos. [12] La reconstrucción SWEAT ubica a la Antártida Oriental en la extensión suroeste de la provincia de Yavapai. [13]
La provincia de Mazatzal fue descrita originalmente como la "Revolución Mazatzal" por Wilson en 1939, quien había cartografiado las montañas Mazatzal del norte y sur . [14] El término "orogenia Mazatzal" fue aplicado para describir la Revolución Mazatzal por Lee Silver en 1965. [15] La provincia se extiende desde Arizona hasta Colorado al sur de un límite algo mal definido con la provincia Yavapai [16] [17] [18] que corre aproximadamente a lo largo del Lineamiento Jemez . [4] Desde allí continúa a lo largo del margen sur del Escudo Canadiense hacia el noreste hasta Terranova . El límite sur corre desde el norte de Sonora hasta Terranova aproximadamente paralelo al límite norte. Los terrenos de arcos de islas individuales acrecionados a Laurentia durante la orogenia Yavapai incluyen el Grupo Pinal y el bajo Manzano . La orogenia Labradoriana se interpreta como una manifestación regional de la orogenia Mazatzal en general. [6]
La deformación de la orogenia Mazatzal se extendió hasta una zona de antepaís de la provincia de Yavapai. Los plutones emplazados por la orogenia pueden extenderse hacia el norte hasta el cinturón de Cheyenne y hacia el noroeste hasta la provincia de Mojave. [6]
Se ha demostrado que varias sucesiones de cuarcita-riolita asociadas anteriormente con la orogenia Mazatal contienen formaciones tanto paleoproterozoicas como mesoproterozoicas , según la geocronología del circón detrítico . [5] Las formaciones más jóvenes definen la orogenia Picuris en 1450-1300 millones de años. [8] Esto ha planteado la pregunta de si el origen de Mazatzal era realmente distinto de la orogenia Picuris. [1]
Silver estimó la cronología de la orogenia Mazatzal entre 1715 y 1650 millones de años atrás. El final del evento se basó en la edad U-Pb de un granito postectónico ubicado cerca de Young, Arizona y rocas plegadas del Grupo Alder (ahora reconocido como una sucesión de rocas anterior a 1700 millones de años atrás). En contraste, el trabajo de Livingston en el cañón del río Salt superior utilizó técnicas de datación Rb-Sr para estimar la cronología de la orogenia Mazatzal entre 1425 y 1380 +/-100 millones de años atrás. [19] [20]
Un mapeo posterior en los años 1970 y 1980 mostró que el Grupo Mazatzal descansaba completamente sobre una discordancia angular con diques laminados de la ofiolita Payson de 1729 millones de años y el Grupo Alder de antes de 1700 millones de años. Los investigadores no pudieron identificar ninguna capa de ceniza directamente dentro del Grupo Mazatzal necesaria para limitar la cronología real del plegamiento y cabalgamiento atribuido a la orogenia Mazatzal. Finalmente se reconoció que el granito cerca de Young, Arizona, datado por Silver en 1965 era la mejor relación de cronología postectónica entre el Grupo Alder deformado de antes de 1700 millones de años y el granito cerca de Young. La redatación del granito a fines de los años 1980 confirmó su edad y la relación de cronología entre el Grupo Alder plegado y el granito. (La mejor estimación de edad actual es 1664 +/-17 millones de años). [1] Sin embargo, esto suponía que la deformación del Grupo Alder anterior a 1700 millones de años también incluía el plegamiento y empuje dirigidos al noroeste en el Grupo Mazatzal. [21] Esto descartaba la importancia de la discordancia angular obvia en la base del Grupo Mazatzal.
Un nuevo mapeo y utilización de la geocronología de circón detrítico durante la década de 2010 pudieron restringir la edad de los sedimentos más jóvenes sobre el Grupo Mazatzal involucrados en la deformación clásica de la orogenia Mazatzal. Los circones detríticos de la lutita Hopi Springs en las montañas Mazatzal del norte arrojaron una edad deposicional máxima (MDA) de 1571 millones de años. Sedimentos similares recolectados de una lutita plegada en el núcleo de la sinforma Four Peaks arrojaron una MDA de 1580 millones de años. En el cañón del río Salt superior , sobre la formación White Ledges (un correlato del Grupo Mazatzal), los sedimentos de las formaciones Yankee Joe y Blackjack conformacionalmente suprayacentes arrojaron una MDA de ca. 1470 millones de años. La secuencia de sedimentos completa de las formaciones Redmond (1657 millones de años), White Ledges, Yankee Joe y Blackjack se deformaron en algún momento después de 1470 millones de años. El evento enterró la sección a una profundidad de 6 a 10 km antes de que fuera invadida por el granito en ruinas de 1450 Ma. [11] [22]
Estos tiempos son contemporáneos con el tiempo de deformación de la orogenia Picuris definida en el centro-norte de Nuevo México. [23] Sin embargo, hay indicios de tres episodios orogénicos distintos en el Cañón Negro del Gunnison , con una superficie de exhumación que separa los eventos Yavapai y Mazatzal. [24] Las montañas Sandia, Manzano y Los Pinos del centro de Nuevo México contienen plutones de 1,65-1,66 Ga que se interpretan como un sistema de arco magmático en el que los plutones estaban invadiendo sus propios edificios volcánicos y también estaban invadiendo cuencas sedimentarias sin-contraccionales en desarrollo relacionadas con el arco. Estos son distintos de los plutones emplazados sintectónicamente entre 1453 y 1456 Mya durante la orogenia Picuris. [25] Las orogenias pueden ser distintas, pero con la orogenia Picuris sobreimprimiendo mal la orogenia Mazatzal anterior. [1]
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