跨哈德遜造山運動
跨哈德遜克拉通（Trans-Hudson orogeny, Trans-Hudsonian orogeny）是形成了前寒武紀加拿大地盾、北美克拉通（也稱勞倫大陸）的主要造山運動，形成了最初的北美洲大陸。其形成了跨哈德遜造山帶（Trans-Hudson orogen，THO）或跨哈德遜造山斷裂帶（Trans-Hudson Orogen Transect，THOT，也稱為跨哈德遜縫合帶（Trans-Hudsonian Suture Zone，THSZ）），是最大的古元古代造山帶，其中包含元古宙增生的地殼與已有的太古宙大陸碰撞帶構成的網絡。這一事件發生於20–18億年前。
跨哈德遜造山運動將赫恩-Rae、蘇必利爾和懷俄明克拉通縫合在一起，在古元古代造山帶中形成了北美大陸的核心。這些造山帶包括至少9個獨立大陸碎片的邊緣，形成至少3個古超大陸（勞亞大陸、盤古大陸、凱諾蘭大陸（距今27億年）），還包括地球最古老的克拉通陸殼。這些較古的克拉通陸塊、增生的火山弧地體與元古宙早期及中生代洋內沉積，在跨哈德遜造山運動（THO）中縫合在一起，產生廣泛的褶皺和逆斷層，以及變質作用和數百個大型花崗岩類侵入體。[1]
THO是直角縫合帶，從薩斯喀徹溫省向東延伸，穿過邱吉爾克拉通的碰撞帶和魁北克省北部，形成部分拉布拉多和巴芬島，直到格陵蘭的Rinkian帶和Nagssugtodidian造山帶。向西穿過哈德遜灣和薩省，90度轉向南方，穿過蒙大拿州東部、達科他州西部、懷俄明州東部、內布拉斯加州西部，最後被夏延帶（亞瓦派造山帶北緣）切斷（見跨哈德遜地圖[2]與THOT截面圖[3]）造山帶在南方形成了蒙大拿州和達科他州的地下顯生宙地層，造就了大平原。
概覽[編輯]
跨哈德遜造山運動是古元古代勞倫大陸形成事件的頂峰，發生在沃普梅造山運動（哈德遜灣以西，距今21-19億年）。跨哈德遜造山運動是加拿大東部蘇必利爾克拉通、薩斯喀徹溫省北部的赫恩克拉通和美國西部的懷俄明克拉通碰撞的結果，太古宙微大陸薩斯克克拉通（Sask Craton）被困在THO西部內部。與喜馬拉雅造山運動比較相似，跨哈德遜造山運動也是沿縫合帶陸陸碰撞的結果。形成的山系僅遺留下根部，即薩省西北和南達科他州的黑山。跨哈德遜造山運動及之後的中元古代陸殼動盪，導致五大湖周圍地區成為平原，進而形成了美國的內陸平原（大平原是北美內陸平原的最西端，向東延伸至阿巴拉契亞高原）。 南達科他州黑山是跨哈德遜造山帶僅存的幾處出露。黑山高出周圍一千米多，主峰黑麋鹿峰（也是南達科他州最高點）海拔2207米。[4]這些尖頂和山峰都由花崗岩等火成岩與變質岩構成，是隆起的核心。與加拿大出露的北部地段相比，對勞倫大陸南部THO事件的性質與發生時間知之甚少。黑山是太古宙懷俄明克拉通與蘇必利爾克拉通碰撞帶的古元古代陸緣變形變質的唯一出露，根據地球物理證據，一般視作THO的南延部分，最後被距今16.8億年的大平原造山運動截斷。[5]
事件順序[編輯]
海洋證據表明，該地區最初形成了Manikewan洋。斷層、沉積岩和火成岩都指示，張裂產生了裂谷，擴展到沒有構造活動的被動邊緣。大陸架出現淺海沉積，陸塊邊緣形成洋殼。最後張裂停止、方向逆轉，陸殼發生碰撞。在沃普梅造山運動中，大奴克拉通的洋殼潛沒到了向東移動的大陸板塊下。同樣，在跨哈德遜造山運動期間，張裂起初將蘇必利爾克拉通與大陸分開；隨後方向逆轉，洋盆閉合。蘇必利爾克拉通潛沒到赫恩、懷俄明克拉通下（中間夾著Sask克拉通），形成了隱沒帶。火山弧隨著克拉通的碰撞而發展，最終產生了THO造山運動。
西北內陸區[編輯]
西北內陸區（Northwestern hinterland zone）是構造變形複合體，包含彼得湖、渥拉斯頓、海豹河等幾個區，以及克里湖區的其他部分，現已歸入赫恩克拉通。
馴鹿區[編輯]
北部的馴鹿區（Reindeer zone）是500km寬的碰撞帶，由古元古代（19.2-18.3億年前）火山弧岩、深成岩、火成沉積岩及較年輕的磨拉岩組成，可分為幾個岩石構造區。它們大多形成於海洋向潛沒弧環境過渡的過程，西北部受到太古宙地殼成分的影響。這一區域位於現在被認為是Sask克拉通的構造窗中出露的太古宙基岩之上。
Wathaman-契帕瓦岩磐[編輯]
Wathaman-契帕瓦岩磐（Wathaman-Chipewyan batholith）是安第斯型陸緣岩漿弧i，形成於18.6-18.5億年前。
弗林弗倫岩域[編輯]
弗林弗倫岩域（Flin Flon domain）位於跨哈德遜縫合帶中心，越過馬尼托巴-薩省邊界，位於蘇必利爾克拉通以西、Kisseynew域以南、Glennie域以東。
蘇必利爾邊界區[編輯]
蘇必利爾邊界區（Superior Boundary zone）是與蘇必利爾克拉通東南部接壤的狹長矽鋁質前緣帶，由湯普森帶、斯普利特萊克地塊、福克斯河帶組成。
經濟地質學[編輯]
弗林弗倫綠岩帶是世界上最大的元古宙塊狀硫化物礦床之一，包含27個Cu-Zn-(Au)礦床，已開採量超過1.83億鈍。弗林弗倫帶已開採的大多數礦床都與新生弧火山岩有關，為未來的勘探提供了強有力的重點。金礦化研究較少，不過在里德湖已被證明與晚期的脆性-韌性剪切帶有關，緊隨跨哈德遜造山運動的構造與變質活動高峰期。在雪湖，初步調查表明金礦化歷史悠久，至少有一些發生在變質作用之前。[6]
另見[編輯]
參考文獻[編輯]
- ^ M. Stauffer. Trans-Hudson Orogen. The Encyclopedia of Saskatchwen. 2006 [2008-01-27]. （原始內容存檔於2017-06-27）. Retrieved on 2008-02-11
- ^ Canadian Plains Research Center Mapping Division. Location of the Trans-Hudson Orogen (PDF). Canadian Plains Research Center Mapping Division. 2006 [2023-12-20]. （原始內容存檔 (PDF)於2024-02-19）. Retrieved on 2008-02-11
- ^ Canada's National LITHOPROBE Geoscience Project. Transects. Canada's National LITHOPROBE Geoscience Project. 1998 [2012-07-18]. （原始內容存檔於2012-07-18）.
- ^ Trimble, Donald E. The Geological Story of the Great Plains - Geological Survey Bulletin 1493 (A nontechnical description of the origin and evolution of the landscape of the Great Plains). United States Government Printing Office, Washington 2004. 2008. （原始內容存檔於2009-03-05）. Retrieved on -02-04
- ^ Hill, Joseph C., Nabelek, Peter and Robert Bauer. Differential Deformational History of Fault-Bounded Blocks: "Southern Trans-Hudson" Orogen, Black Hills, South Dakota. 2004 Denver Annual Meeting (November 7–10, 2004), Paper No. 244-12 (Denver, Colorado). 2008 [2023-12-20]. （原始內容存檔於2016-08-18）. Retrieved on -01-28
- ^ Bailes, Alan & Ric Syme. Trans-Hudson Orogen Overview. WILDCAT Explorations LTD. 2001. （原始內容存檔於2007-05-14）.
- Trans-Hudsonian Suture--Collision of Superior with Hearne/Wyoming Province
- John B. Brady, et al., eds. (2004) Precambrian Geology of the Tobacco Root Mountains, Montana (Special Papers (Geological Society of America), 377.) ISBN 0-8137-2377-9
- LITHOPROBE Seismic Processing Facility (LSPF). (1990). "Phase V Proposal - Executive Overview: Trans-Hudson Orogen Transect (THOT). [1]
- LITHOPROBE Seismic Processing Facility (LSPF). (1998). "Trans-Hudson Orogen Transect." [2]