ЗОНА МЕЛОНЕС И ФЛАНГ У ДЖОРДЖТАУНА, КАЛИФОРНИЯ

Все главные иллюстрации на сайте - http://etd.lib.ttu.edu/theses/available/etd-06082009-31295001185486/unrestricted/31295001185486.pdf


ВВЕДЕНИЕ

Джорджтаунская область в хорошо развитой зоне разлома демонстрирует ультрамафические и метаседиментарные породы и обнажения палеозойских пород к востоку от зоны разлома и мезозойские к западу по обширной сети рек и каньонов. Детальные данные получены с Малой Лысой Горы Little Bald Mountain из ультрамафических пород к востоку от Джорджтауна, восточный Meadowbrook и South Fork of the American River (South Fork shear zone). Палеозойские породы к востоку от Melones исследованы от Джорджтауна до гранитной интрузии в 10-15 км на восток по ручью Rock Creek до South Fork of the American River и в каньоне Rubicon River. Мезозойские породы изучены на западе от Джорджтауна до Greenwood, Cool и Aubum и от Greenwood на юг до Kelsey и Placerville.

Литологические ассембляжи отличаются к востоку и к западу от разлома около Джорджтауна. К востоку породы имеют палеозойский возраст и в значительной степени силурийского периода (?) формации Shoo Fly Formation, хотя имется ассембляж Calaveras каменноугольного возраста, которая включает умеренно грубы гранный кварцозо-полевошпатовый песчаник, тонко слоистый metasiltstone, черный к серо-зеленому филлитовый сланец и локально прослои кремня (local bedded chert).

К западу от зоны разлома породы в основном ранне и среде мезозойского возраста.Они разделены на два литологических пояса.

Самый западный простираются только на запад от Cool. Этот пояс состоит в значительной степени из массивных метавулканитов с фолиацией от андезитового до базальтового состава, которые локально аггломератовые или lahar-подобные.

Восточный пояс составлен в основном из вулканогенных метаосадочных пород и простирается только от Cool в восточном направлении к зоне разлома Melones Fault. Породы этого пояса включают graywacke и tuffaceous песчаник, tuffaceous metasiltstone, и серо-зеленый к черному филлитовый сланец. В дополнение к этим вулканическим породам добавляются тонкие прослои массивных кремней, которые в местном масштабе имеют обильные реликты радиолярий. В местном масштабе наблюдается подмешивание тектонических пластин серпентинита и андезитовых и базальтовых метавулканитов к вулканокластической и кремневой литологии. Эти метавулканические породы, очевидно, литологический эквивалент им в более обширном поясе к западу от Cool. Узкий клин возможных палеозойских пород имеется только к северу от Джорджтауна как единственное исключение к мезозойскому возрасту пород на западе от зоны разлома.


Два характерных и отличных ассембляжа пород наблюдаются в пределах зоны разлома
Melones.

Первая и самая типичная сборка происходит в пределах ультрамафических пород Малой Лысой Горы, Джорджтауна и Meadowbrook. Ассембляж характеризуется обширным массивом sheared serpentinite, который формирует матрицу зоны разлома. В пределах этой матрицы находятся тектонические блоки пироксенитов, диоритово-габброидных пород, уваровитовых пород, hornblendite, богатой тальком породы и мыльного камня, мафического и известкового песчаника, кремния и кварцевого монзонита или гранодиорита.

Вторая сборка происходит в зоне разлома вдоль по Южной Вилке Американской Реки; она символизирует в значительной степени метаосадочные породы, составленные из пропластов кремня черта, metasiltstone, филлитового сланца, мрамора и местами гобброидных и метавулканических пород. South Fork shear zone характеризуется серпентинитовой к сланцевой матрице, которая содержит блоки диоритовых и андезитовых к базальтовых метавулканитов и серпентинитов.


ТЕРМИНЫ

В Джорджтаунских структурах области определяются следующим образом: Sо связаны с ультрамафическими породами зоны разлома, Sв – осадочное основание или породы с заметным напластованием на мезо- или микроструктурном уровне в некоторых палеозойских и мезозойских метаосадочных породах; S1 микроструктурно определен по метаморфической фолиации только в шистозных (schistose) палеозойских породах; S2- микроструктурно выражает метаморфическую развитую поверхность, параллельную Sв в мезозойских и палеозойских породах; S3 - хорошо развитый кливаже рассланцевания, schistosity, или на shear surface; S4 создает cross cutting crenulation cleavage –плойчатый секущий кливаж, который не только распознаваем микроструктурно в породах обоих возрастов, но местами выражен мезоскопически в палеозойских породах; F1 – мезоскопические и микроскопические изоклинальные изоклинальные до открытых складки по Sв и петлевые складки по S3.

Хотя эти структурные элементы изменяются по внешности от одних типов к другим, они являются коррелирующимися на основе тенденции и структурных отношений. Линеация разнообразных типов происходят в породах области, но определенных обозначений не имеет.

MЕЗОСКОПИЧЕСКИЕ СТРУКТУРНЫЕ ОТНОШЕНИЯ

ОБЩИЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТИЛИ

Породы зоны разлома Melones отчетливо показывают меланжевый стиль деформации. Матрица этого меланжа обычно sheared serpentinite, в пределах которого плавают разнообразные ультрамафические, мафические, кремнёвые, вулканические и метавулканические породы, а в местном масштабе метаосадочные породы. По Южной Вилке Американской Реки, меланж-Мелонес с метаосадочной матрицей основном сланца siliceous slate, где плаваниют тектонические блоки метаседиментарных, метавулканических и мафических изверженных пород. South Fork shear zone также меланже-подобная, матрица составлена из sheared serpentinite и сланца со включенным тектонических ультрамафических и метавулканических пород и местами
блоков мафических вулканических пород.

Палеозойские породы к востоку от зоны разлома Melones имеют более простой тектонический стиль, но они однородно деформированы за счет сильной фолиации и кливажа. Мезозойские породы к западу от зоны разлома на первый взгляд демонстрируют тот же самый стиль, что и палеозойская контр-часть. Однако региональный базис мезозойского метаморфического террейна меланже-подобный и очень похож на таковой в зоне разлома Melones. Большие линзы тектонических блоков метавулканитов и серпентинитов плавают в regularly sheared slaty matrix.

СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Наиболее отличительная структурная особенность видна на мезоскопическом уровне - strongly penetrative foliation surface S3, которая принимает форму кливажа рассланцевания slaty cleavage, schistosity или поверхности среза shear surface в различных типах пород. S3 простирается в северо-западном направлении в обоих палеозойских и мезозойских породах на противоположных флангах зоны разлома: в мезозойских породах к западу от падения зоны разлома и иногда к северо-востоку, когда как в палеозойских породах к востоку от падения почти вертикально и дополнительно в северо-восточном - юго-западном направлении. Sв близко к S3 и параллельно в палеозойских и мезозойских породах. Только на гребне изоклинальной складки S3 пересекает Sв.

В серпентинитовой доле зоны разлома Melones, S3 - anastomosing shear surface с ориентацией более варьирующей, чем во фланговых метаморфических породах. Несмотря на эту изменчивость, доминирующее северное простирание является discemable; падения изменяются от круто в восточном направлении до субвертикального в восточном или западном направлении.

S3 является хорошо развитым кливажем рассланцевания по Южной Вилке Американской Реки, где он показывает четкую северно-северо-западное простирание и крутое восточно-северо-восточное падение. Отношение Sв в этих метаосадочных породах подобно таковому в S3. В пределах South Fork shear zone S3 проявляется либо как кливаж рассланцевания, или как shear surface в серпентинитах. Два разных отношения S3 отражены в этой зоне shear. Первое имеет северное простирание с крутым восточным падением в ультрамафической доле зоны разлома; второе - западное-северо-западное простирание с умеренно крутым падением на юго-юго-восток.

Мезоскопические складки F1 различных типов происходят в породах зоны разлома Melones и фланговых метаморфических террейнах. В зависимости от области, эти складки (F1) могут быть от обильных до недостаточно развитых. Складки F1 в палеозойских метаосадочных породах ограничены в значительной степени местными зонами пропластов кремней. Эти складки погружаются умеренно круто на север или северо-восток. Кроме того, младшие петлеобразные складки, F1 от S3 происходят в местах распространения палеозойских пород. Эта петли имеют северную тенденцию, являясь субгоризонтальными и погружающимися под низким углом на север или юг. Повсеместно S3 имеет отношения осевого плана к складкам по Sв. Складки F1 в породах зоны разлома ограничены sheared serpentinite в области Meadowbrook. Здесь F1 выражены как напряженные, конические (tight, conical, nearly vertical folds), почти вертикальные складки S3 поверхностей.

Линеации обильны и состоят из разнообразных типов. Самые обычные линеации распространены в породах палеозойского и мезозойского возраста в виде хребтиков, углублений, полосок примазок минералов, удлиненных минеральных сростков и прутиков, и местами slickensides. Эти линеации типичны на S3-поверхностях, где они однообразно круто погружаются.

Морщины и плойчатость (crenulation) также хорошо развиты на S3 поверхностях. В палеозойских породах эти морщины и crenulations погружаются в основном круто, главным образом к юго-востоку . Тот же самый тип линеации находится в мезозойских породах и в значительной степени показывает субгоризонтальные отношения с северо-западным или юго-востным погружением. Однако некоторые морщины в этих камнях имеют крутые северо-восточные погружения, параллельные таковым в палеозойских породах. Субгоризонтальные извилины и плойчатость, вероятно, эквиваленты малого масштаба для младших петельчатых складок по S3, которые показывают подобное отношение.

Наконец линеация определяется пересечением S3 и Sв, имеющихся в ограниченной степени в палеозойских и в мезозойских породах. Она круто погружаются к юго-востоку в палеозойских породах; однако она совсем мелкая и субгоризонтальная в мезозойских породах и погружается к северо-северо-западу или юго-юго-востоку.

Slickensides - единственный главный тип линеации в серпентинитовых породах зоны разлома и в серпентинитах и метавулканитах South Fork shear zone. На Little Bald Mountain доля slickensides в зоне разлома умеренная с их крутым погружением в значительной степени к юго-востоку. Slickensides в серпентинитах к востоку от Джорджтауна показывает умеренное погружение к юго-западу, западу, и северо-западу. Серпентиниты из зоны разлома к востоку от Meadowbrook имеют более переменную ориентацию slickenside, но преобладжает мелкое и умеренное погружение на север и запад. Slickenside ориентированы в породах South Fork shear zone более определенно и в основном круто погружаются на запад и умеренно на восток.


МИКРОСТРУКТУРНЫЕ СТРУКТУРНО-МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ

ПАЛЕОЗОЙСКИЕ ПОРОДЫ К ВОСТОКУ ОТ ЗОНЫ РАЗЛОМА

КВАРЦ-ПОЛЕВОШПАТОВЫЙ ПЕСЧАНИК

Quartzo-feldspathic песчаники обильны на востоке от разлома типично изменяется от 3/1 до A/1 в относительном процентаже от кластической к пелитовой (pelitic) матрице. Sв выражено через чередование пелитовых слоев песчаного-фельдшпатоидов, но это можно отличить только в местном масштабе. В местах, где это имеет место, компетентные прослои (competent layers) будут смяты в складки субизоклинального типа F1. В таких случаях складок меньше и компетентные слои часто разделнены на линзоидные блоки и фрагменты.

В наиболее тугих складках S2 развиты параллельно структурам Sв. Эта фолиация характерна сильным (strong alignment) выравниванием тонких филлосиликатов , в основном мусковитав. Большинство quartzo-feldspathic песчаников не показывают ни Sв, ни S2, но содержат S3 - главный кливаж региона. S3 в этих песчаниках главным образом выражен как катакластическая (cataclastic shear surface) поверхность с напряженными и нарушенными удлиненными зернами кварца и полевого шпата (strained и broken, rolled и elongate), обычно в anastomosing mortar zones. Местами развиты белые слюды, преимущественно мусковит и хлорит, строго ориентированые согласно S3. В некорых местах имется слабо развитый плойчатый кливаж S4, секущий S3 и другие поверхности и образования.

К описанным выше структурам добавляются структуры перекристаллизации статического метаморфизма. Poikiloblastic мусковит и хлорит, статические блямбы серицита (часто за счет полевых шпатов), и частично healed mortar zones символизируют эту перекристаллизацию. Кроме того, большие обломки породы кварца, андезина и анортозита и местами эпидота и местами карбоната повторно раскристаллизованы. Статические структуры маскируют структурную ткань, но местами подражают ей.

ПЕЛИТОВЫЙ ПЕСЧАНИК

Pelitic песчаники намного выше по содержанию филлосиликатов, чем - quartzo-feldspathic песчаники. В предыдущем процент филлосиликатов достигает 65 %. Структуры Sв не
сохранены и следы S2 отсутствуют. Поверхность фолиации S1 происходит почти исключительно в этих пелитовых песчаниках; эта schistosity определенный хорошо ориентирована умеренными и грубыми гранулами мусковита; S1 структуры отмечены этим выровненным мусковитом. Местами S1 выявляется как helicitic aligned мусковит и кварц в пределах ротируемых обломков пород, окруженных S3 фолиацией. Доминирующая S3 фолиация обычно маскирует или стирает S1.

Эти два поверхности в feldspathic и рelitic песчаниках расположены под малым углом друг к другу, поэтому их трудно отделить структурно. В песчано-полевошпатовых зонах S3 это катакластическая фолиация обрамлена зонами mortar из фрагментированных минералов. S3 обрезана локально развитым плойчатым кливажем S4 и выражена переориентацией хорошо-выровненных грубых кристаллов мусковита. S4 присутствует главным образом в пелитовых или слюдяных (micaceous) зонах, а также в некоторых псаммитовых слоях.

Текстурально на этой материи пропечатался рост poikiloblastic мусковита и felted mats серицита. Местами кварц и полевые шпаты частично перекристаллизованы и выражены зубчатыми субмногоугольными огранками зерен. Зоны трубчатых образований мortar не полностью healed и имеют более поздний хлорит.

Metasiltstone

Сложная структурная ткань пелитовых песчаников также отражена и в metasiltstones, но в меньшей степени. Местами присутствует Sв как тонкие пласты илистых пород. Местами они нарушены напряженными складками F1. В области тугой складчатости S2 развиты параллельно напластованию, что отмечено белой слюдой mica и удлиненными обломками кварца илистого размера. S1 структуры в этих siltstones представлены кливажем, развивающимся наклонно к Sв с aligned и elongate клистическими зернами. S3 пересекает S1 под малым углом, частично стирая их; S3 поверхности выделены по ориентированным обломочным зернам белой слюды. Дополнительно S3 имеет отношение осевого плана к F1 складкам, сминающим Sв и обычен плойчатый кливаж.

В отличие от большинства литологий региона, metasiltstones демонстрируют слишком малую степень статической метаморфич

МЕЗОЗОЙСКИЕ ПОРОДЫ К ЗАПАДУ ОТ ЗОНЫ РАЗЛОМА
ЗОНА РАЗЛОМА ПО ЮЖНОЙ ВИЛКЕ АМЕРИКАНСКОЙ РЕКИ