Il sistema di montagna Appalachian, che si estende da Terranova all’Alabama, è uno dei grandi cinture orogene della Terra. Le loro cime atmosferiche rappresentano oggi le radici profondamente erose di una catena montuosa che una volta rivaleggiava con l’Himalaya in scala. La storia della loro creazione, che ha coinvolto oltre 500 milioni di anni attraverso l’assemblaggio e la rottura di Pangea, è registrata nella variegata suite di rocce di rocce di rocce di rocce di rocce di collisioni.

Il Quadro Orogeno degli Appalachi

Il carattere metamorfico degli Appalachi è direttamente legato al Ciclo Wilson che ha aperto e chiuso l'Oceano di Iapetus. Tre orogene principali definiscono questa storia tettonica, ognuna delle quali lascia un'impronta metamorfa sul contorno.

L'orogenesi taconica (Ordovician)

L'orogenesi taconica ha portato alla collisione di un arco di isola vulcanica con il margine passivo di Laurentia (America settentrionale), che ha generato un ampio metamorfo regionale negli Appalachiani nord e centrali, che vanno dalla zeolite alle facies del carbonismo più verde.

L'orogenesi acadica (devonia)

L'Acadian Orogeny ha coinvolto la collisione del microcontinente Avalon con il margine orientale di Laurentia. Si tratta di un evento ad alta energia, ad alto flusso di calore che ha prodotto metamorfismo regionale diffuso, migmatizzazione e plutonismo granitico sinteogenico in tutta la Nuova Inghilterra e la Canadian Maritime. L'Acadian è responsabile del nucleo metamorfico di alta qualità della gamma, tra cui si trovano le rocce di un famphibolite

L'orogenesi alleghaniana (Permo-Carboniferous)

L'orogenesi alleghaniana ha segnato la collisione finale di Gondwana (Africa) con Laurentia, completando l'assemblea di Pangea. Mentre questo evento è famoso per la fascia piega-e-croce sottile della valle e della provincia di Ridge, ha anche sovrastampato l'entroterra orientale (Piedmont e New England) con un greenschist a facies amorfite evento metamorfico.

Tipi e gradi di rocce metamorfiche negli Appalachi

La varietà di rocce metamorfiche attraverso il sistema Appalaco riflette diversi protoliti (rossi sedimentari o ignei originali) e le varie intensità di metamorfismo (grado). La progressione da rocce di bassa qualità a alta qualità aumenta la profondità e la temperatura all'interno dell'antico orogeno.

Rocce metamorfiche a basso raggio (Zeolite to Greenschist Facies)

Il metamorfismo di bassa qualità è caratteristico delle porzioni esterne, meno profondamente erose dell'orogen e dei fogli di spinta taconici. Slate[] è la più abbondante roccia di basso grado, formata dal metamorfismo dello shale.

Rocce metamorfiche medio-classiche (facies anfibolite)

Come il grado metamorfo aumenta, facies verdi transizione nelle facies amphibolite, che producono schistrium].

Rocce metamorfiche ad alta gola (Facies granulite e migmatiti)

L'amphibolite superiore a condizioni di granulato ha prodotto le rocce di alta qualità che formano le radici crostali profonde degli Appalachians. Gneiss, caratterizzato da intuizioni minerali distinte e leggere, è il tipo di roccia dominante.

Processi metamorfici e costruzione di montagna

Le rocce metamorfiche degli Appalachi formate attraverso specifici processi tettonici che i geologi possono ricostruire quantitativamente.

Metamorfismo regionale e Crocifissione

Lo stile dominante è il metamorfismo regionale, guidato da ispessimento crosta durante le collisioni. Come piastre tettoniche convergevano, la crosta è stata impilata, seppellindo rocce a profondità di 20-40 chilometri. La sequenza barovalica classica è il segno distintivo di questo processo, registrando un costante aumento di pressione e temperatura. La mappatura di isogradi (linee di grado metamorfico uguale) in tutta la regione rivela la struttura termica di fase del decombustione antico o mediogenogenogeno.

Contatto Metamorfismo e Buchan Facies Series

Mentre domina il metamorfismo regionale, gli Appalachi espongono anche il metamorfismo Buchan (andalusite, cordierite), associato ad un alto flusso di calore da intrusioni granitiche. Durante l'orogenesi acadiana, grandi volumi di magma granitico sono stati collocati nella crosta profonda, creando aureoli di contatto che sovrastampano il tessuto metamorfico regionale.

Percorsi P-T-t: Alla scoperta del ciclo Orogenico

I geologi usano la termobarametria su assemblaggi minerali metamorfici per determinare le precise condizioni di pressione (P) e di temperatura (T) della formazione.

Il ruolo dei fluidi

I fluidi metamorfici sono critici nella guida di reazioni chimiche e deposizione minerale. Le reazioni di disidratazione in minerali idrosi liberano l'acqua, che può trasportare silice, alcali e metalli. Questo processo forma le vene di quarzo e può concentrare i minerali economici. I depositi di talco e di pietra di sapone del Vermont sono esempi classici di alterazione metasomatica delle rocce ultramatiche da fluidi ad alta temperatura.

Le principali Province geologiche e il loro carattere metamorfico

Visitare i terrani Appalachi specifici fornisce la base per i modelli tettonici e illustra la diversità delle rocce metamorfiche.

La Provincia di Blue Ridge

La Blue Ridge contiene antichi gneisses del seminterrato di Grenville (1.0-1.3 miliardi di anni), che sono stati metamorfosi nuovamente durante le orogene appalache, rendendoli polimerici. La finestra del nonno Mountain espone queste rocce profonde, mostrando come i fogli di spinta più giovani sono stati erosi per rivelare il nucleo vecchio e di alta qualità.

Provincia Piemonte

Il Piemonte è un complesso mosaico di terrani accremati con diversi gradi metamorfici. La terrane Goochland in Virginia è sotto la forma di granuliti e migmatiti di alta qualità. La cintura ardesia della Carolina, al contrario, è composta da rocce metavolcaniche di bassa qualità (favole di crogiolo). La cintura di montagna di Kings contiene scisti di alta qualità e gneisse.

Le Nuove Terre dell'Inghilterra

La Bronson Hill espone le rocce vulcaniche e sedimentarie del Devoniano, tra cui i vulcani Ammonoosuc e la formazione del Partridge. Il grado di zona metamorfica aumenta dalle facies del greenschist nell'ovest alle facies granulite nell'est.

Geologia economica e paesaggio espressione

Le rocce metamorfiche controllano direttamente la distribuzione di risorse specifiche e il carattere topografico degli Appalachi.

Risorse minerali

Il metamorfo di Virginia [[FLT] è un'ottima varietà di minerali industriali e metallizzati [FLT:] Il granoturco [[FLT] è un prodotto di grande importanza [FLT] [FLT:]

Controllo topografico

L'erosione differenziale tra i gradienti metamorfici crea distinti modelli di cresta e valle. La quarzo resistente, la metafora e il gneiss massiccio formano alte creste. La scissione più morbida e la filtite erodono in valli. La struttura delle rocce metamorfiche, in particolare l'orientamento della foliazione e della piegatura, controlla l'orientamento dei modelli di drenaggio e delle colline.

Rocce metamorfiche come registratori tettonici

Oltre alla semplice classificazione, le rocce metamorfiche permettono di limitare quantitativamente i processi tettonici che hanno plasmato gli Appalachi.

  • Geothermobarometry:[ La chimica minerale di coppie grannet-biotite o di grannet-aluminosilicate-plagioclase-quartz (GASP) offre precise condizioni P-T. Questo dato definisce la struttura termica dell'orogeno al momento del picco di metamorfosismo e constrae lo spessore dello stack crostale.
  • Geocronologia:[] Datare zirconi metamorfici (U-Pb), monazite (U-Pb), e micas (Ar-Ar) limita la tempistica degli episodi metamorfici, che ha rivelato che l'orogenesi acadica ha coinvolto più impulsi di metamorfismo e magmatismo tra 420 e 380 milioni di anni fa.
  • Plate Tectonics: Con la mappatura delle facies metamorfiche, i geologi identificano le zone di sottoduzione antiche (alto P/T blueschists) e le suture collisionali. La distribuzione di granulite eclogita e ad alta pressione in Piemonte aiuta a perfezionare i modelli di formazione Pangea. Il concetto di terrane sospetto è stato ampiamente sviluppato nelle rocce di Appal Farachians chiave,
  • Analisi della Traina:[ Le texture della deformazione nelle rocce metamorfiche, come l'orientamento della foliazione, della lineazione e degli indicatori cinematici nei miloniti, rivelano la direzione e il senso della cesoia durante la spinta e l'estensione.

L'USGS fornisce risorse fondanti sulla pietologia metamorfica[] che vengono applicate direttamente alla ricerca appalaca.

Sintesi: Leggere il record appalachiano

Le rocce metamorfiche dei Monti Appalachiani sono gli archivi litificati di una complessa storia tettonica. Raccontano la storia della diffusione del fondale, della collisione dell’arco dell’isola, dell’accrescimento del microcontinente e della collisione continentale terminale. I modelli di zone minerali, l’intricato piegamento del gneis, la zoning chimico dei granati si fondono in migmatiti sono tutti i processi di data pointst.