El complejo de núcleo metamórfico de la Cordillera Snake del Norte es una estructura suavemente abovedada que forma la parte norte de la Cordillera Snake en Nevada. El complejo de núcleo metamórfico consiste en una placa superior de rocas sedimentarias principalmente carbonatadas del Cámbrico al Pérmico con fallas frágiles , cubierta discordantemente por rocas volcánicas y clásticas del Cenozoico y separada de una placa inferior de rocas sedimentarias del Neoproterozoico al Cámbrico deformadas y metamorfoseadas dúctilmente , cortadas por intrusiones del Mesozoico al Cenozoico, por la zona de falla intensamente deformada del Destacamento de la Cordillera Snake (SRD). [1] Fue seleccionado como uno de los primeros 100 sitios de patrimonio geológico identificados por la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) como de mayor valor científico. [2]
La Cordillera Northern Snake tiene una estratigrafía que es común a las placas superior e inferior, aunque las partes más bajas faltan en la placa superior y las partes superiores en la placa inferior. La secuencia completa del Neoproterozoico al Cenozoico tiene un espesor original estimado de unos 14.000 m. [3] La parte expuesta más baja de la secuencia es el Grupo Neoproterozoico McCoy Creek con un espesor total de unos 4.000 m, que consiste principalmente en cuarcitas con algunas lutitas intercaladas (ahora metamorfoseadas en esquistos ). Conformemente por encima de esto se encuentra la cuarcita Prospect Mountain del Cámbrico Inferior. El resto de la secuencia precenozoica, desde el Cámbrico Inferior más superior hasta el Pérmo-Triásico, consiste principalmente en calizas y dolomías con cantidades subsidiarias de lutitas intercaladas , limolitas y areniscas . Toda la secuencia debajo de la base discordante de los estratos del Cenozoico se depositó en un entorno de plataforma continental . Después de una pausa importante, se depositó una secuencia de rocas clásticas del Oligoceno con lavas riolíticas y tobas . [4]
La geometría general del complejo de núcleos metamórficos de la cordillera Northern Snake es una cúpula suave, alargada de sur a norte. La erosión de la parte central de la cúpula elevada ha dejado expuestas las rocas metamórficas de la placa inferior en el núcleo de la estructura.
En los bordes del domo se conservan rocas de la placa superior, que presentan un alto grado de fallas y se han observado al menos dos generaciones de fallas extensionales. Estos conjuntos de fallas se fusionan hacia abajo en la falla de desprendimiento subyacente. [5]
Las rocas de la placa inferior están expuestas en la parte central del domo. Muestran los efectos de una deformación dúctil significativa, aparte del borde occidental del complejo. Tanto la cantidad de deformación dúctil como la naturaleza de la deformación varían continuamente a lo largo del complejo de oeste a este. En el oeste, la deformación se aproxima a la cizalladura pura (adelgazamiento vertical combinado y extensión horizontal) con unidades que retienen alrededor del 40% de su espesor original. Hacia el este, la cantidad de deformación aumenta, y el adelgazamiento alcanza un valor del 10% en la parte oriental de la cordillera y la deformación pasa a estar dominada por la cizalladura simple , en consonancia con un sentido de cizalladura descendente hacia el este. [1] [2]
Se interpreta que el Destacamento de la Cordillera Snake del Norte (o Decollement) es una importante depresión en la zona de falla este-sureste.
La extensión del desprendimiento Snake Range se ha estimado de dos maneras. La restauración de bloques fallados dentro de la placa superior ha dado un rango de estimaciones, de 15,5 km a 24,3 km. Información adicional proviene de la restauración de bloques de fallas en las cordilleras justo al oeste de la cordillera Snake del norte, que se han interpretado como parte del sistema de fallas de ruptura de ángulo bajo para el desprendimiento. Se ha estimado una extensión total de al menos 36 km para este sistema, que alimenta el desprendimiento. [6] Otras estimaciones provienen de la cantidad de deformación dúctil medida dentro de las rocas de la placa inferior, en particular el adelgazamiento observado de la cuarcita de Prospect Mountain. Este enfoque da una extensión estimada de 30 ± 14 km. [5]
Los dos métodos de cálculo del enterramiento máximo de las rocas de la placa inferior dan resultados contradictorios. Las estimaciones a partir de conjuntos minerales y la química mineral de presiones y temperaturas máximas ( geotermobarometría ), dan profundidades de enterramiento en el rango de 20 a 30 km. En contraste, dado el espesor estratigráfico total conocido, tal grado de enterramiento requeriría la presencia de importantes capas de empuje que repitieran esta estratigrafía que desde entonces se han erosionado, para lo cual actualmente no hay evidencia, ni en la propia cordillera del norte de Snake ni en partes adyacentes del este de Nevada. [7] Se ha propuesto que la discrepancia entre las dos estimaciones se puede explicar utilizando el concepto de "sobrepresión tectónica". En este modelo, las presiones muy altas son el resultado de altas presiones de fluido de poro que han sido confinadas dentro de la placa inferior. [8] Se ha identificado un gran pliegue reclinado dentro de la placa inferior en el lado este de la cordillera. Una reconstrucción de este pliegue en el Cretácico Superior, antes del inicio de la extensión, da un enterramiento máximo del Grupo McCoy Creek en ese momento de 19 km, suficiente para explicar la presencia de cianita en estas rocas, pero no para explicar las estimaciones de enterramiento propuestas de hasta 30 km. [3]
El momento preciso de la extensión en la zona norte de Snake Range sigue siendo incierto. La datación radiométrica de dos conjuntos de diques riolíticos proporciona algunas limitaciones. El primer enjambre se emplazó antes o posiblemente durante la extensión dúctil y las muestras de tres diques dan una edad en el rango de 37,5 a 37,8 Ma (hace millones de años). Las muestras de un solo dique que se intruyó después de la deformación dúctil y no muestra signos de deformación posterior dan una edad de 22,49 Ma. Combinado con las relaciones de campo observadas y las historias de enfriamiento para la placa inferior, esto sugiere que la extensión comenzó a fines del Eoceno y continuó hasta el Mioceno medio. [1]
La naturaleza del límite entre las placas superior e inferior ha sido debatida a lo largo de los años, y se ha propuesto tanto un modelo de desprendimiento de la zona de cizallamiento como una zona de transición frágil-dúctil exhumada. [1]