El Cinturón Circum-Superior es una gran provincia ígnea Paleoproterozoica muy extendida en el Escudo Canadiense del Norte , Oeste y Este de Canadá . [1] [2] [3] [4] Se extiende más de 3.400 km (2.100 millas) desde el noreste de Manitoba hasta el noroeste de Ontario , el sur de Nunavut hasta el norte de Quebec y el oeste de Labrador . Las rocas ígneas del cinturón Circum-Superior son de composición máfica - ultramáfica , depositadas en la depresión del Labrador cerca de la bahía de Ungava , el cinturón del Cabo Smith cerca de la costa sur del estrecho de Hudson y a lo largo de la costa oriental de la bahía de Hudson en su parte norte; los cinturones de los ríos Thompson y Fox en el noroeste y el supergrupo de Marquette Range en su parte sur. El cinturón Circum Superior también alberga un raro ejemplo de komatiita proterozoica , en el cinturón de komatiita de Winnipegosis . [3] [5]
Una serie de características magmáticas están presentes en el Cinturón Circum-Superior, incluidos diques , sills y volcanes que comprenden formaciones geológicas . Este cinturón geológico se considera una gran provincia ígnea porque sus rocas magmáticas se emplazaron en un lapso de tiempo geológico extremadamente corto . [3] [4] Aunque el Cinturón Circum-Superior se colocó durante un lapso de tiempo geológico extremadamente corto, los magmas asociados probablemente se derivaron de varias fuentes separadas. [6]
La mayor parte del Cinturón Circum-Superior se encuentra a lo largo del margen del Cratón Superior , que es el fragmento más extenso de la corteza Arcaica en la Tierra. [6] El Cinturón Circum-Superior contiene dos grandes distritos mineros de cobre y níquel ; el Cinturón Thompson que contiene níquel en la parte noroeste del cratón Superior y el Cinturón del Cabo Smith en la parte norte del Cinturón Circum-Superior.
El Cinturón Circum-Superior se formó hace 1.884 a 1.870 millones de años [3] [4] cuando el cratón Superior estaba rodeado por procesos de formación de montañas, incluidas las orogenias Trans-Hudson , Nuevo Quebec y Penokean . [6] La principal orogenia Trans-Hudson tuvo su aparición cuando el cratón Superior chocó con los cratones Rae - Hearne y Sask hace 1.900 a 1.800 millones de años. [6] Los cinturones orogénicos masivos con un cambio en la dirección horizontal están representados por la estructura de doble promontorio del cratón Superior que parece haber surgido del comienzo de un evento de rifting . [6] El orógeno de Nuevo Quebec, también conocido como Labrador Trough, se encuentra en la parte noreste del cratón Superior y está relacionado con el cierre del océano y la colisión con la parte sureste del cratón Rae. [6] Hace 1.900 y 1.800 millones de años, un cierre del océano y una colisión con el terreno del arco de Wisconiano dieron como resultado la creación de la orogenia penokeana en el margen sur del cratón Superior. [6] La última colisión ocurrió en la parte sureste del cratón Superior para producir la orogenia de Grenville hace 1.100 millones de años. [6]
Debido a que la mayor parte del Cinturón Circum-Superior se formó por magmatismo máfico-ultramáfico generalizado hace 1.884 a 1.870 millones de años a lo largo del margen del cratón Superior durante estas orogenias, se han hecho varias sugerencias diferentes para explicar los orígenes cuestionables de esta gran provincia ígnea. [6] Tampoco está claro si el Cinturón Circum-Superior tiene un origen único o tiene varios orígenes. [6] Las sugerencias incluyen ruptura del arco posterior, flexión profunda, plumas del manto [3] [4] y la ruptura de un microcontinente . [6] La indicación geoquímica del Cinturón Circum-Superior también es poco conocida; o contiene grandes diferencias regionales o es el mismo en toda la zona magmática. [6] Con el descubrimiento del enjambre de diques Pickle Crow en todo el cratón Superior occidental, persiste la probabilidad de que existan otros grupos de diques de 1.880 millones de años de antigüedad en todo el cratón Superior. [6] Esto se debe en parte a que varias zonas de diques en el cratón Superior permanecen sin fecha. [6] También se desconoce la relación del Cinturón Circum-Superior con magmatismo de edad similar en todo el cercano cinturón Trans-Hudson y en otras partes de la Tierra. [6] Esto incluye el magmatismo de 1.860 millones de años del evento de Kimberly Oriental en Australia y el magmatismo de 1.860 millones de años del evento de Mashonaland en África . [6] La otra sugerencia cuestionable relacionada con el Cinturón Circum-Superior es la existencia de un evento de superpluma global sugerido de 1.900 millones de años de antigüedad. [6]
La depresión del Labrador de 1.600 km (990 millas) de largo, que se extiende desde la bahía de Ungava a través de Quebec y Labrador, incluye dos series volcánicas-sedimentarias, la primera con una antigüedad de 2.170 a 2.140 millones de años y la segunda con una antigüedad de 1.883 a 1.870 millones de años. [6] Se considera que este magmatismo se formó como resultado del vulcanismo del arco posterior. [7] La serie magmática más joven (1883-1870 Ma) contiene carbonatitas y lamprófiros de 1.880 millones de años . [6] Magmas máficos de 1.883 a 1.874 millones de años y algunos magmas ultramáficos comprenden las formaciones Willbob y Hellancourt y los umbrales Montagnais. [6] El magmatismo más joven de la serie magmática más joven son los volcanes félsicos y carbonatíticos de 1.870 millones de años . [6] Estas rocas ígneas de Labrador Trough cubren un área de 30.000 km 2 (12.000 millas cuadradas). [7]
Al noroeste, en el extremo norte de Quebec, cerca del estrecho de Hudson , el cinturón del Cabo Smith incluye el grupo volcánico-sedimentario Povungnituk, de 2.040 a 1.970 millones de años, y el grupo Chukotat, de 1.880 millones de años. [6] El grupo Chukotat de 5,6 km (3,5 millas) de espesor está formado por basaltos picríticos y toleíticos. Estas lavas basálticas están invadidas por estrechos umbrales máficos y ultramáficos. [6] Existen al menos tres tipos diferentes de composiciones de lava en el Grupo Chukotat, incluyendo olivino fírico, piroxeno-fírico y plagioclasa fírica. [6] La unidad superior del Grupo Chukotat tiene 1.870 millones de años, mientras que la unidad inferior está asociada con los umbrales de la Suite Katiniq, que atraviesan el Grupo Povungnituk subyacente. [6] En 1989, se pensaba que los alféizares de la Suite Katiniq tenían 1.918 millones de años, pero una datación más reciente y una reinterpretación de la edad original en 2004 sugieren que los alféizares de la Suite Katiniq tienen más cerca de 1.880 millones de años. [6] Por lo tanto, el rango de edad para el Grupo Chutotat es de 1.880 a 1.870 millones de años. [6] El vulcanismo del Grupo Chukotat podría haberse originado a partir de la ruptura de un microcontinente que ahora forma la parte suroeste de la isla de Baffin . [6]
En las islas Belcher del sur de Nunavut, dos grupos volcánicos se conocen como volcánicos Flaherty y Eskimo. [6] Los volcánicos esquimales subyacentes están relacionados con los volcánicos del Golfo de Richmond, Persillon, Pachi y Nastapoka. [6] También se interpreta que los diques de Minto, de 1.998 millones de años de antigüedad, están relacionados con los volcánicos esquimales. [6] Los volcánicos Flaherty suprayacentes permanecen sin fechar, aparte de una datación de plomo-plomo de 1.960 +/- 80 millones de años . [6] Sin embargo, se sugiere que los volcánicos Flaherty tienen relaciones con los umbrales de Sutton Inlier y Haig. [6] Las indicaciones geoquímicas sugieren que los volcanes Flaherty suprayacentes también podrían tener relaciones con el grupo volcánico-sedimentario Povungnituk en el cinturón del Cabo Smith, lo que indica que los volcanes Flaherty podrían tener entre 2.040 y 1.960 millones de años. [6] Los umbrales de las islas Belcher y Snowy en la Bahía de Hudson datan de 1.870 millones de años, lo que indica que el magmatismo de 1.880 millones de años también existe en esta sección de la gran provincia ígnea Circum-Superior. [6]
El cinturón del río Fox en el norte de Manitoba está compuesto de sedimentos, rocas volcánicas y sills. [6] Los umbrales del cinturón del río Fox y los diques Molsen tienen 1.883 millones de años, pero los diques Molsen en el margen noroeste del cratón Superior invaden un enjambre de diques más antiguo, de 2.090 a 2.070 millones de años. [6] El Grupo Ospwagan tiene menos de 1974 +/- 50 millones de años y el cinturón de komatiita de Winnipegosis, de 1.864 millones de años de antigüedad, se encuentra al suroeste. [6] Se han sugerido numerosos entornos tectónicos para desencadenar magmatismo en el cinturón del río Fox, incluido un evento de ruptura de cuenca marginal. [6]
En la parte sur del Cinturón Circum-Superior, se formó un grupo de sedimentos fragmentarios compuestos de formación de hierro durante un período de actividad magmática en el Supergrupo de Marquette Range. [6] Incluida en el supergrupo de la Cordillera Marquette se encuentra la Formación Hemlock, un grupo volcánico bimodal que se estima tiene una edad de 1874 +/- 9 millones de años . [6] Otra serie volcánica en el supergrupo de Marquette Range, conocida como Formación Gunflint , tiene una edad de 1878,3 +/- 1,3 millones de años . [6] Otras unidades geológicas que están relacionadas con la Formación Gunflint incluyen los volcánicos Badwater y los umbrales de Kiernan. [6] Se han sugerido varios orígenes para el magmatismo del supergrupo de Marquette Range. [6] Esto incluye el avance del hundimiento relacionado con el empuje de la orogenia penokeana o una posible cuenca de arco posterior , y el flujo lateral a través de los diques Pickle Crow transportó magma desde el área del cinturón del río Fox a través del cratón Superior para su colocación en la Cordillera Marquette. Supergrupo. [6] Este origen sugerido de largo alcance también se ha sugerido para el magmatismo de los umbrales de Nipissing de 2.215 millones de años de antigüedad , que el enjambre de diques de Ungava podría haber transportado magma al área de los umbrales de Nipissing. [6]
Antes de 2003, se pensaba que todo el magmatismo del Cinturón Circunsuperior sólo se producía a lo largo del margen exterior del cratón Superior. [6] Sin embargo, el dique Pickle Crow fue descubierto en 2003 en el interior del cratón Superior y desde entonces ha sido reconocido como un evento magmático relacionado con el Cinturón Circum-Superior. [6] El dique data de 1.880 millones de años y los diques asociados se remontan a al menos 400 km (250 millas). [6] Estos diques probablemente se extienden más de 700 km (430 millas) a través de la parte occidental del cratón Superior desde cerca del cinturón del río Fox en el norte hasta cerca del Lago Superior en el sur. [6] Este cruce magmático crea una relación con el magmatismo de 1.880 millones de años de antigüedad en la parte noroeste del Cinturón Circum-Superior y el magmatismo en el Supergrupo de la Cordillera Marguette en la parte sur del Cinturón Circum-Superior. [6] Además, la tendencia norte-noroeste de los diques Pickle Crow y la tendencia absoluta norte-noreste del enjambre de diques Molson se combinan en un área al norte de la porción noroeste del cinturón Circum-Superior. [6] Esto podría determinar la zona de una pluma del manto que fue la fuente del magmatismo de 1.880 millones de años en el Cinturón Circum-Superior. [6]
El Cinturón Circum-Superior alberga depósitos minerales generalizados, incluidos elementos del grupo del cobre, el níquel y el platino. [6] Sin embargo, se desconocen los orígenes de esta mineralización generalizada. [6] El Cinturón Thompson en Manitoba es una de las zonas productoras de níquel más completas de la Tierra. [6] Tiene el potencial de contener elementos del grupo del platino, pero la edad de las rocas volcánicas máficas-ultramáficas que componen los depósitos de níquel no se conoce bien. [6] Desde su fundación durante la década de 1950, numerosas operaciones mineras en todo el Cinturón Thompson han producido más de cuatro mil millones de libras de níquel. [8] Vale Inco está realizando al menos dos depósitos de níquel en las minas Thompson y Birchtree . [8] Se han extraído al menos 70 millones de libras de níquel desde 2005. [8] En la ciudad de Thompson , el níquel del Cinturón Thompson se funde y refina en instalaciones. [8] Este proceso de fundición y refinación contribuye a aproximadamente un tercio de la producción total de níquel en Canadá. [8]
En el cinturón de Cape Smith en el norte de Quebec, la mina Raglan se encuentra en depósitos de cobre y níquel de los umbrales ultramáficos de Katiniq Suite. [6] Los umbrales de Katiniq Suite también se encuentran dentro de un área que actualmente se explora en busca de depósitos de elementos del grupo de níquel, cobre y platino. [6] Los elementos del grupo cobre, níquel y platino están asociados con rocas máficas-ultramáficas en la depresión del Labrador que se formaron durante un período de magmatismo hace 1.883 a 1.870 millones de años. [6]
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