La orogenia tacónica fue un período de formación de montañas que terminó hace 440 millones de años (Ma) y afectó a la mayor parte de la actual Nueva Inglaterra . Se formó una gran cadena montañosa desde el este de Canadá hasta lo que hoy es el Piamonte de la costa este de los Estados Unidos . A medida que la cadena montañosa se erosionaba en los períodos Silúrico y Devónico , los sedimentos se extendieron por los actuales Apalaches y la parte central continental de América del Norte. [1]
A principios del Cámbrico , hace unos 550 millones de años, el océano de Jápeto comenzó a cerrarse. El peso de los sedimentos acumulados, además de las fuerzas de compresión en la corteza, obligaron al borde oriental del continente norteamericano a plegarse gradualmente hacia abajo. [2] De esta manera, la deposición de carbonato en aguas poco profundas que había persistido en el margen de la plataforma continental desde finales del Cámbrico hasta principios del Ordovícico , dio paso a una deposición clástica de grano fino y condiciones de agua más profundas durante el Ordovícico medio. En este período, se desarrolló un límite de placa convergente a lo largo del borde oriental de una pequeña cadena de islas. El material de la corteza debajo del océano de Jápeto se hundió en el manto a lo largo de una zona de subducción con una orientación de inmersión hacia el este. [2] La deshidratación de la placa descendente condujo a la hidratación de las peridotitas en la cuña del manto suprayacente , lo que redujo su punto de fusión. Esto provocó la fusión parcial de las peridotitas dentro de la cuña del manto, produciendo magma que regresó a la superficie para formar el arco de islas de la costa de Taconic (o Bronson Hill) .
A finales del Ordovícico, este arco de islas había chocado con el continente norteamericano. Las rocas sedimentarias e ígneas entre las masas terrestres estaban intensamente plegadas y falladas y estaban sujetas a diversos grados de metamorfismo . Este fue el episodio final de la orogenia tacónica. [1] La línea de Cameron es la zona de sutura que es evidencia moderna de la colisión del arco de islas y el continente. [3] La línea de Cameron serpentea hacia el sur desde Nueva Inglaterra hacia el oeste de Connecticut y pasa por el sur de Nueva York a través del Bronx , siguiendo la tendencia general del East River . Se extiende debajo de la cubierta sedimentaria en Staten Island y hacia el sur debajo de la llanura costera de Nueva Jersey . En general, las rocas del basamento al oeste de la línea de Cameron se consideran autóctonas , lo que significa que no han sido desplazadas significativamente por procesos tectónicos . Las rocas al oeste de la línea de Cameron incluyen material sedimentario metamorfoseado que originalmente comprendía antiguos depósitos de pendiente, elevación y plataforma continentales. Las rocas al este de la Línea de Cameron son alóctonas , lo que significa que han sido empujadas hacia el oeste sobre rocas de basamento autóctonas en el orden de muchas decenas o incluso cientos de kilómetros. Estas rocas se depositaron originalmente como sedimentos en una cuenca de aguas profundas. La Línea de Cameron representa el rastro de una zona de subducción que cesó cuando el arco de islas Taconic colisionó con el margen oriental de América del Norte y se acrecentó sobre él. Muchas de las rocas al este de la Línea de Cameron alguna vez fueron parte del fondo del océano Jápeto. [2]
Cuando la orogenia tacónica se hundió durante el Ordovícico tardío (hace unos 440 millones de años), la subducción terminó, culminando en la acreción del Terrane de Iapetus sobre el margen oriental del continente. Esto dio lugar a la formación de una gran cadena montañosa a lo largo de Nueva Inglaterra y el este de Canadá, y quizás en menor grado, hacia el sur a lo largo de la región que ahora es el Piamonte del este de América del Norte. El margen continental expandido se estabilizó gradualmente. La erosión continuó eliminando sedimentos de las áreas de tierras altas. Los mares interiores que cubrían el centro del continente se expandieron gradualmente hacia el este hasta la región de New York Bight y se convirtieron en el sitio de deposición de carbonatos y clásticos poco profundos. Este período tectónicamente tranquilo persistió hasta el Devónico tardío (hace unos 360 millones de años), cuando comenzó el siguiente período de formación de montañas, la orogenia acadiense . [1]
En los Apalaches meridionales de Alabama, Georgia y Carolina del Norte, la orogenia tacónica no se asoció con la colisión de un arco de islas con la antigua Norteamérica ( Laurentia ). Los geólogos que trabajan en estas áreas llevan mucho tiempo desconcertados por el terreno de arco "perdido" típico de las rocas de la era tacónica en Nueva Inglaterra y Canadá. [4] En cambio, el margen de Jápeto de esta parte de Laurentia parece haber estado frente a una cuenca de arco posterior durante el Ordovícico, lo que sugiere que la corteza oceánica de Jápeto se subdujo debajo de Laurentia, a diferencia de los segmentos de Nueva Inglaterra y Canadá del margen, donde Laurentia estaba en la placa de subducción. [5] [6]
A diferencia de la historia geológica del Ordovícico de Nueva Inglaterra, las rocas de Alabama, Georgia, Tennessee y Carolina del Norte (incluidas las del cinturón aurífero de Dahlonega [7] (Georgia y Carolina del Norte), el cinturón de Talladega [8] [9] (Alabama y Georgia) y la zona oriental de Blue Ridge (Georgia, Tennessee y Carolina del Norte)) no son típicas de un arco volcánico en su sentido más estricto. [10] En cambio, estas rocas tienen características geoquímicas y de otro tipo típicas de las cuencas de retroarco, que se forman detrás del arco volcánico en la placa superior. [5] [6] La presencia de estas rocas de cuencas de retroarco del Ordovícico temprano-medio (de 480 a 460 millones de años) en contacto directo o por fallas con rocas de la plataforma Laurentiana y la elevación de la pendiente en los Apalaches del sur sugiere que se formaron en el margen de Laurentia, más allá del borde de la ruptura de la pendiente de la plataforma continental. [9]
En los Apalaches meridionales, el margen Laurentiano del Ordovícico probablemente se parecía al que se observa en el moderno Mar del Japón , con el continente separado de un arco volcánico por una estrecha vía marítima "marginal". Otras líneas de evidencia que respaldan un modelo tectónico de arco posterior, al estilo del Mar del Japón, para la orogenia taconiana en los Apalaches meridionales incluyen la mezcla de circones detríticos del Ordovícico y Grenville (de aproximadamente 1000 millones de años de antigüedad) en secuencias sedimentarias metamorfoseadas y la intercalación de rocas volcánicas del Ordovícico metamorfoseadas con rocas sedimentarias derivadas del margen Laurentiano. [5] [6]
Se ha sugerido que la orogenia contemporánea Famatiniana en el oeste de Gondwana ( América del Sur ) es la continuación "hacia el sur" de la orogenia Taconica. [nota 1] Esto se ha explicado añadiendo que Laurentia podría haber colisionado con el oeste de Gondwana en los primeros tiempos del Paleozoico durante el cierre del océano Jápeto. [11] Según esta opinión, el terreno de Cuyania sería un bloque alóctono de origen Laurentiano que quedó en Gondwana. Pero tales opiniones son cuestionadas ya que se sugiere alternativamente que Cuyania se desplazó a través del océano Jápeto como un microcontinente que comenzó en Laurentia y luego se acrecentó a Gondwana. Un tercer modelo afirma que Cuyania es paraautóctona y llegó a su lugar actual por fallas de rumbo que no comenzaron desde Laurentia sino desde Gondwana. [12]
A medida que la orogenia tacónica se hundió en el Silúrico temprano , los levantamientos y pliegues en la región del valle del Hudson fueron biselados por la erosión. Sobre esta superficie comenzaron a acumularse sedimentos, derivados de los levantamientos restantes en la región de Nueva Inglaterra. La evidencia de esto es el conglomerado silúrico Shawangunk , una formación masiva de arenisca de cuarzo y conglomerado que forma crestas , que descansa de manera discordante sobre una superficie de estratos de edad pre-silúrica más antiguos de inclinación suave a pronunciada en toda la región. Esta cresta del conglomerado Shawangunk se extiende hacia el sur desde el valle del Hudson a lo largo del frente oriental de Catskills . Forma la impresionante cresta de roca de cubierta de las montañas Shawangunk al oeste de New Paltz . Al sur y al oeste se convierte en la prominente unidad formadora de crestas que aflora a lo largo de la cresta de la montaña Kittatinny en Nueva Jersey. [2]
A lo largo del Silúrico, la deposición de sedimentos aluviales gruesos dio paso a lodos marinos de grano fino poco profundos y, finalmente, a la acumulación de sedimentos carbonatados en aguas claras con arrecifes formados a partir de la acumulación de algas calcáreas y restos esqueléticos de coral , estromatoporoides , braquiópodos y otra fauna marina antigua. El ascenso y descenso eustático episódico del nivel del mar provocó que los entornos deposicionales cambiaran o se desplazaran lateralmente. Como resultado, los restos faunísticos preservados y el carácter y la composición de las capas sedimentarias depositadas en cualquier ubicación particular variaron a través del tiempo. Las variaciones texturales o compositivas de los estratos, así como la cambiante fauna fósil preservada, se utilizan para definir las numerosas formaciones sedimentarias de la era Silúrica a la Devónica preservadas en toda la región. [2]
Este artículo incorpora material de dominio público de Valley and Ridge Province. Servicio Geológico de los Estados Unidos . Este artículo incorpora material de dominio público de The Highlands Province. Servicio Geológico de los Estados Unidos .