Basin and Range Geology

Проявления магматизма вдоль Калифорнийской окраины приурочены к бассейнам синсдвигового растяжения. В позднекайнозойских разрезах некоторых из этих бассейнов установлены дайки, силлы и потоки базальтов, андезитов, дацитов и риолитов. Геохимические особенности этих вулканитов свидетельствуют о смешанных источниках магм, включающих как субдукционную, так и внутриплитовую, а иногда - и коровую компоненты (Bacon et al., 1997; Asmeron et al., 1994). Состав вулканитов определяется интенсивностью синсдвигового растяжения в конкретных бассейнах – при больших скоростях растяжения изливаются лавы основного, а при меньших – кислого составов (Asmeron et al., 1994).

РАЗЛОМЫ

Basin and Range Province содержат смесь динамики разломов. Вообще разломы в пределах Basin and Range расположены в границах главных хребтов, однако другие менее важные разломы присутствуют всюду по области. Самая классическая геометрия разлома содержит группы en echelon listric normal faults, которые становятся пологими на глубине. Там где движение передается от одного разлома к другому, присутствуют transfer zones или accommodation zone.

Transfer zones представляют собой границы между двумя экстенсиями (нормальные разломы), а accommodation zones - области наложения. В трансфертных зонах компонент strike-slip развит в разломе, чтобы сбалансировать силы каждой области разлома на каждой стороне зоны перемещения. В accommodation zones происходит синклинальная или антиклинальная деформация (buckling ), чтобы сбалансировать силы в обеих областях разлома в пределах перекрывающейся зоны.

Относительные и абсолютные возвышения Сьерра-Невады и смежных участков области Бассейнов и Хребтов, время их дифференцирования, количество и время движения по strike-slip разлому между ними спорны. К примеру граница провинции около Рено развивалась в две стадии. Примерно 2Ма в ходе малой амплитуды экстенсии в Basin and Range сложился осадочный бассейн Verdi-Boca объемом в700 km2 поперек того места, что должно было стать границей. В период 3Ма бассейн был смят в складкив течение большого пространственного эпизода экстенсии, который установил современную структурную и топографическую границу в этой области современной Съерры. Граница действительно представляет зону перехода с западным краем по Donner Pass. Это протяженная зона разлома, тянущаяся далеко на запад. Оба эпизода, похоже, следуют из восточно-западной экстенсии, которая предполагает северо-западное движение Сьерра-Невады относительно Бассейнов и Хребтов, показанное на геодезических данных.

Высотные отметки имеют тенденцию уменьшаться на восток:
Mono Lake at 6,700'' Owens Valley floor at 4,000''
Panamint Valley floor at 1,500''
Saline Valley floor at 1,000''
Death Valley floor at sea level (Badwater –minus 86m)
Высота приведена в футах (1м примерно равен 3 футам)


Teton Range расположен на восточной стороне складчато-трастового пояса Idaho-Wyoming fold and thrust belt.
Teton Range составлен из архейского кристаллического основания и палеозойских осадочных пород. Этот хребет появился благодаря горстообразованию и поднят молодыми разломами Бассейнов и Хребтов. Архейские и палеозойские породы гребня Teton подняты с глубины и перемешены на отметку в 5 км от их контр-части в в осадочном бассейне Jackson Hole, что находится на висящей стене hanging wall нормального разлома.
Недавнее движение по разлому Teton связано с активными разломами и миграцией равнинного вулканизма Snake River. Норма движения по нормальному разлому Teton быстрые 1.7 ft/1000лет по крайней мере для последних 10Му.

http://www.geol.ucsb.edu/faculty/hacker/geo102C/lectures/part1.html



ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ

Самые древние породы в Калифорнии обнажены на восточном фланге Долины Смерти (1000-1500 Ма). Они коррелируются с соответствующими породами в Grand Canyon. Возможно это часть древнего суперконтинента Rodinia.

Большинство пород к востоку от Сьерра-Невады состоит из осадочных пород возраста 300-700Ма. К этому времени рифтинг расколол древний суперконтинент, Северная Америка перемещается в восточном направлении. Восточная Калифорния становится континентальным шельфом на западном побережье континента в течение длительного периода времени и представляет пассивный континентальный край. Мощные толщи карбонатных пород, полученных из тепловодных кораллов и других морских организмов, откладываются в регионе.

Западный континентальный край становится активным с зоной субдукции в ходе западного дрейфа Северной Америки. Примерно 200 Ма область была подвергнута Nevadan Orogeny. Граниты Сьерра Невады образовались на глубине от охлаждения магматических пород в главном центре на западе, но есть и некоторые вторжения гранита в Inyo и White Mountains, а также Papoose Flat, а также темные породы в Мраморном Каньоне Долины Смерти, первоначально осадочные, но измененные вторжением гранита.

Геологическая история прошлых 25-30 Ма находилась во власти экстенсии и утончения коры, так как североамериканская плита вошла в контакт с Tихоокеанской плитой. Относительное движение становится тангенциальным, протягиваясь на юго-запад. Крупномасштабные разломы, связанные с экстенсией, производят высокие параллельные горы и долины к востоку от Сьерра-Невады к Невадской границе. Древние породы выходят на поверхность, утончение коры производит вулканизм (кальдера Long Valley производит массивные извержения примерно 0.7 Ма, появляется вулканическое плоскогорье к северу от Bishop, ущелье Owens River прокладывается через мягкие вулканические породы, каньон Chidago в Mammoth Mountains –огромный вулкан с кальдерной оправой, что свидетельствует о продолжительной вулканической деятельности, Моно кратер также активен недавно, Rainbow Canyon пересекает вулканические отложения на краю Darwin Plateau и т.д.).

Каинозойское тектоническое развитие области Бассейнов и Хребтов в северо-западной Неваде
(Joseph P. Colgan, Trevor A. Dumitru, Peter W. Reiners, Joseph L. Wooden и Elizabeth L. Miller)
Поздне меловая - ранне каинозойская региональная эрозия, олигоценово - миоценовый вулканизм и последующая поздне миоценовая экстенсия в Basin and Range Province в северо-западной Неваде и северо-восточной Калифорнии –краткая история региона. Поперек области в 220 км шириной между Santa Rosa и Warner Ranges конформные последовательности вулканических пород возраста от 35 до 15 Ма пересекаются только единственным поколение высоко-угловых нормальных разломов, которые заняли 23 км от полной восточно-западной экстенсии (12 %).

Fission-track, (U-Th)/He, геологические и структурные данные из Pine Forest Range и Santa Rosa Range на востоке показывают, что процесс формирования разломов начался здесь, как и по всей северо-западной Неваде, 11-12 Ма и прогрессировал по относительно постоянной норме до 3 Ма и продолжается до настоящего времени. Процесс формирования разломов в Warner Range в северо-восточной Калифорнии был между 14 и 3 Ма, но он может представлять миграцию экстенсии в Basin and Range на запад в течение плиоцена.

По сравнению с многими частями Basin and Range в центральной и южной Неваде, экстенсия в северо-западной Неваде началось позже, имеет меньшую магнитуду( величину), и полностью выполнена высоко-угловыми нормальными разломами. Данные Fission-track документируют поздне меловое дробление (unroofing) гранитного мелового (115-100 Ма) базиса в северо-западной Неваде, сопровождаемое длительным периодом относительной тектонической неподвижности, которая сохранилась через олигоцен и миоценовый вулканизм до начала экстенсии в области в 12Ма. Низкая величина экстенсии (12%) и ранне третичная стабильность предлагают, что современная кора толщиной в 31 в северо-западной Неваде была лишь немного толще (35 км) до этой экстенсии и не толще 38 км в позднем мелу. Это существенное отличие от других частей области Basin and Range, где первоначальная кора была толще и составляла 45 - 50 км при меловом трастинге и впоследствии утончилась до 30 км (экстенсия > 50 %).

ЛИТЕРАТУРА

Dott, R.H., Prothero, D.R., 1994. Basin and Range Province. Evolution of the Earth. 460- 480
Eaton, G.P. 1982. The Basin and Range Province: Origin and Tectonic Significance Ann.Rev. Earth Planet. Sci. 10:409-40
Ellis, M.A., Densmore, A.L., Anderson, R.S., 1999. Development of mountainous topography in the Basin Ranges, USA. Basin Research. 11:21-41
Gawthorpe, R.L., Leeder, M.R., 2000. Tectono-sedimentary evolution of active extensional basins. Basin Reasearch. 12:195-218
Thyne, G.D., 2004. Hydrologic and geologic factors controlling surface and groundwater chemistry in Indian Wells-Owens Valley area, southeastern California, USA. Journal of Hydrology. 285:177-198
Kent, G.M., Babcock, J.M., Driscoll, N.W., Harding, A.J., Dingler, J.A., Seitz, G.G., Gardner, J.V., Mayer, L.A., Goldman, C.R., Heyvaert, A.C., Richards, R.C.,Karlin, R., Morgan, C.W., Gayes, P.T., Owen, L.A., 2005. 60 k.y. record of extension across the western boundary of the Basin and Range province: Estimate of slip rates from offset shoreline terraces and a catastrophic slide beneath Lake Tahoe. Geology. 33:365-368
King, P.B., The Evolution of North America. USA: Princeton University Press, 1977
Liu, M., Shen, Y., 1998. Sierra Nevada uplift: A ductile link to mantle upwelling under the Basin and Range province. Geology.26:299-302
Moores, E.M., Twiss, R.J.,Tectonic. USA: W.H. Freeman and Co.,1995.
Sonder, L.J., Jones, C.H., 1999. Western United States Extension: How the West was Widened. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 27:417-62
Stewart, J.H., Coney, P.J., Smith, R.B., Blackwell, D.D., Cenozoic tectonics and regional geophysics of the western cordillera. USA: The Geological Society of America, Inc., 1984

Basin and Range -ГЛАВНЫЕ САЙТЫ
Ruby Mnts
Death Valley, B&R and desert