ЗОНА MELONES И СМЕЖНЫЕ ПОРОДЫ В ОКРЕСНОСТИ FORESTHILL, КАЛИФОРНИЯ

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

ВВЕДЕНИЕ

Рекогносцировочные работы лета 1972 выявили удобную для исследования область зоны разлома, доступную по дорогам и речным каньонам. В этой области палеозойские породы обнажены с обеих сторон зоны разлома. Палеозойские породы камни к западу от зоны разлома были изучены Chandra (1953, 1961), тогда как восток разлома Melones исследовал Redmond (1966). Детальных работ на участке не провелась. Таким образом были собраны структурные и литологические данные в промежутке этих изысканий на интервале 9-10 км поперек зоны разлома от Foresthill до Северной Вилки Middle Fork American River.


ЛИТОЛОГИЯ

Ассембляж пород к востоку от зоны разлома Melones в настоящее время считается частью средне палеозойской (силурийской?) формации Shoo Fly (Clark, 1976). Более ранние работы (Redmond; Chandra,1953, 1961) рассматривают эти породы как верхне палеозойский (каменноугольный?) ассембляж Calaveras. Как правило, Shoo Fly литология этой области составлена из metasiltstone, полевошпатового песчаника, пелитового песчаника, пропластов метакремня, metagraywacke, и филлитового сланца. Дополнительно к ним присоединяется тонкий пояс ранне к средне мезозойским метавулканических и вулканических метаосадочных пород у Cisco в далекой восточной части области.

К западу от Melones литологии имеют в значительной степени палеозойский возраст между Colfax и ошибкой разлома и преимущественно мезозойский от Colfax на запад. Палеозойские породы представлены ассембляжем Calaveras и составлены из сланца, кремня, известняка, grajrwacke, песчаника, туфа, вулканических скоплений и основных пород. Мезозойские породы являются или ранне к середне мезозойским метавулканитами андезита к базальту и связанными с ними сланцами, туфами и прочими скоплениями, или средне мезозойскими (юрскими) сланцами, siltstone, песчаниками, grajrwacke, конгломератом и брекчией.

Массивы sheared serpentinite - преобладающий тип пород в зоне разлома; другие типы пород включают карбонат-тальковые, диоритовые, амфиболитовые, уваровитовые породы и lamprophyre.


ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ ТЕРМИНОЛОГИИ

Структуры в породах зоны разлома Melones и смежных областей, отраженные мезо- и микроскопически, определяются следующим образом: Sо – литологическое залегпние в ультрамафических камнях; Sв – первичное залегание осадочных пород; S1 – фолиационная поверхность, параллельная к Sв; S2 - доминирующая поверхность фолиации в области; F1 складки в значительной степени смявшие Sв. Линеация переменного типа обильна, но для нее нет необходимости вводить специальные символы. Все структурные типы изменяются в широких пределах в разных литологиях, но являются коррелятивными на основе подобных ориентаций и структурных отношений.


МЕЗОСКОПИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ

ОБЩИЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ТИПЫ

Породы по обе сторон зоны разлома показывают стиль деформации, характеризующийся первазивным (pervasive) кливажем или поверхностями среза (shear surfaces) с последовательной ориентацией. Напротив, сама зона разлома оказывается менее организованный, похожей на смешение тектонических стилей. Матрица этого меланжа имеет highly sheared серпентиниты, в пределах которых плывают тектонические блоки различных типов пород. Хотя зона разлома и хаотическая по внешности, меланж показывает свое постоянство как отличительный деформационный стиль.

СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Кроме ультрамафических пород зоны разлома, породы области Foresthill показывают Sв в некоторых местах. Где это представлено, Sв типично показывает ориентацию, что выражено параллельным мезоскопическим кливажем S2. Действительно, Sв обычно встречается как линзоидальный фрагмент, оторченный в S2. К западу от разлома Sв в оснговном простирается в сереро-северо-западном направлении с падением под крутым углом в значительной степени к восток-северо-востоку.

На восток от разлома в распределении и ориентации Sв определяются две подобласти. В первой подобласти Sв протягивается в северо-западном направлении и главным образом опускается круто к юго-западу. Во второй подобласти Sв тянется в северо-восточном направлении и падает круто на юго-восток.

Фолиация S2 универсально присутствует в породах региона. К западу от разлома эта фолиация параллельна к Sв (Chandra, 1953,1961); она простирается на северо-северо-запад с близким к вертикальному падением на восток северо-восток. К востоку от разлома возникает S2 кливаж и он оределяет те же самые подобласти, как в случае Sв; S2 подобен в ориентации с Sв в обеих подобластях. В первой подобласти S2 простирается в северо-западном направлении с крутым падением в значительной степени к юго-западу. Вторая подобласть показывает отношения S2 с западно-северо-западным простиранием и крутым вертикальным падением к запад- северо-западу или восток- юго-востоку.

Поверхность среза (shear) S2 в серпентинитовой зоне разлома Melones удивительно
последовательно ориентирована, если учитывать податливый характер серпентинитов;
северное простирание и крутые восточные падения включают эти типичные отношения.

Зона разлома Melones в Foresthill регионе показывает два острых изгибы , которые являются уникальными и разлом нигде больше не делает такое изменение. Эти резкие изменения тенденции отражены в изменении отношений между Sв и S2 от первой подобласти ко второй к востоку от зоны разлома.

Вторичные складки изобилуют в породах к востоку и западу от зоны разлома и редки непосредственно в зоне разлома. К западу от Melones мезоскопическая складчатость по Sв, обозначенная как F1, имеет северные осевые тенденции с крутым погружением в значительной степени на север. Оси F1 к востоку от зоны разлома погружаются умеренно круто в основном к югу и юго-востоку. К востоку от зоны разлома субгоризонтальные петлевые складки по S2 происходят только локально. Chandra, 1953 и Редмонд, 1966, сообщают об крупномасштабных субгоризонтальных изоклинальных складках в породах с обеих сторон от зоны разлома в этой области. Серпентиниты из зоны разлома показывают местные конические петлеподобные складки S2 с переменными отношениями; однако оси имеют тенденцию к простиранию в северо-западном направлении с погружением от умеренных до малых углов в северо-западном или юго-восточтом направлении. S2 параллельна осевым плоскостям складок F1. Большинство
этих складок – флексуры (flexure slip, но некоторые - shear folds.

Серпентиниты в зоне разлома также показывает вторичные разломы, пересекающие поперек S2 плоскость среза. Ориентации этих разломов являются переменной; однакопреобладают направления с северо-восточным простиранием и крутым погружением на юго-восток и северо-западное направление с умеренным погружением на северо-восток.

Линейные структурные элементы хорошо развиты в породах по обе стороны разлома. Главные типы линеации- плойчатость (crenulation) и изгибы, морщины, извилины, складки crinkles по S2, а также минеральные полосы, хребты, углубления и местами slickensides на поверхности S2 . К востоку от зоны разлома эта линеация имеет тенденцию в северо-восточном направлении с крутым погружением к юго-западу. К западу от они имеют северную тенденцию или погружение на север. В обеих участках эти линеации имеют схожие отношения к F1.

Slickensides только единственные хорошо развитые линейные структуры в зоне разлома. Они образуются на поверхности S2 и на вторичных плоскостях в зоне разлома; на обеих поверхностях их отношение похоже. Slickensides имеют тенденцию к проостиранию на юго-восток и на юго-запад и умеренно погрузажаются к юго-востоку и юго-западу.

МИКРОСТРУКТУРНЫЕ СТРУКТУРНО-МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ

ПАЛЕОЗОЙСКИЕ ПОРОДЫ К ВОСТОКУ ОТ ЗОНЫ РАЗЛОМА Melones

ПОЛЕВОШПАТОВО-ПЕЛИТОВЫЙ (Feldspathic-Pelitic) ПЕСЧАНИК

Полевошпатово-пелитовые песчаники, от тонко до умеренно зернистых разностей, сохранили большую часть первоначальной обломочной осадочной структуры. Наложенные на осадочную ткань структуры катакластических деформаций закончились развитием anastomosing shear surfaces и зон mortar S2, охарактеризованных при помощи sheared, fragmented, rolled, and rounded sedimentary clasts.
Пелитовые зоны отвечают чрезвычайно ориентированному разрастанию филлосиликатов, главным образом мусковита. S2 в этих пелитовых зонах –тонко кристаллический тип schistosity.


На пенетративную (проницаемую) ткани пород наложена перекристаллизация статического метаморфизма. Обширные примазки белой слюды (мусковит и и тальк?) и крупнокристаллический (poikiloblastic0 карбонат - типичные минералы этого процесса. Рост филлосиликатов в основном случаен по S2. Кварц, плагиоклаз, и анортоклаз (anorthoclase) повторно раскристаллизованы, и зона mortar создана из удлиненных лент кварца. Более поздние хлориты и opaques (пирит) добавлены на большинство минералов статического метаморфизма.

Часть полевошпатовых пелитовых песчаников происходит в зоне shearing около 400м .
смежный с восточным контактом зоны разлома. Эти породы выявляют усиленную катакластическую деформацию и метаморфическую перекристаллизацию.

Metagraywacke

Обломочные осадочные структуры символизируют область metagraywacke. Эти породы состоят из каменных фрагментов кремня, сланца, и пелитового набора песчаника в пелитовой матрице. Однако поверхности среза S2 обрасляет большинство кластов и проникает через некоторые из них. Большинство минералов показывает тени напряжения strain shadows в союзе с белой слюдой.

Текстуры статического метаморфизма иллюстрируются случайную и подражательную ориентацию белой слюды и перекристаллизацию кварца, полевого шпата, и каменных обломков породы, все из которых показывают зубчатые границы зерна.

Metasiltstone

Metasiltstone - широко распространенная порода к востоку от разлома. Местами Sв, отражена в этих породах между тонкими илистыми и пелитовыми слоями толщиной менее 1.5 см. Фолиация S1 параллельна Sв и определена ориентацией мусковита и катакластически удлиненными обломками породы. S1 лучше всего развит там, где Sв искажен в складках F1. Пересечение Sв и S1 и зоны, параллельные осевой плоскости F1, являются фрактурой или плойчатым кливажем S2. В породах, где Sв, S1 и F1 отсутствуют, S2 является доминирующей структурной особенностью и определена хорошо развитый катакластический поверхностью среза выровненных и удлиненных обломков илистых пород.Местами мафические siltstones показывают S2 как обрамление актинолита, биотита и белой слюды.

Надпечатывание на пенетративную ткань структур статической перекристаллизации в значительной степени охарактеризовано крупнокристаллическими (poikiloblastic) блямбами мусковита, сопровождающего повторную кристаллизацию кварца и андезина. В мафическом siltstone актинолит и биотит повторно выкристаллизованы. Местами карбонат, серицит, агрегаты сфена и pyritic opaques выделились на более ранних минеральных разностях.


МЕТАКРЕМЕНЬ

Тонко слоистый кремень с прослоями меньше 1.5 см, встречается к востоку от разлома. S2 определен ориентированной белой слюдой и anastomosing shear zone , но слабо
развит. Там, где S2 развит, линзоидальные фрагменты первичного напластования обрамлены S2. Статические метаморфические структуры представлены только редким
повторно выкристаллизованным кремниевым кварцем и белой слюдой.

ПОРОДЫ К ЗАПАДУ ОТ ЗОНЫ РАЗЛОМА

Информация относительно пород к западу от зоны разлома получены от Chandra,1953, 1961. Большинство работ Чандры сосредоточено на мезоскописеских м мегаскопических элементах структурной картографии и лишь немного на сопутствующем метаморфизме пород. Однако он сделал заключение, что палеозойские породы ассембляжа Calaveras были подвергнуты региональному метаморфизму, изменяющемуся от зелено-сланцевой фации до эпидот-амфиболитовой.

Напротив, мезозойские метаосадочные и метавулканические породы демонстрируют только слабый, в значительной степени катакластический метаморфизм, который связан с S2 формациями. Эффекты контактового метаморфизма, отличные от локальных гидротермальных и метасоматических изменений (albitization) в части метавулканических пород редки.

ЗОНА РАЗЛОМА Melones

СЕРПЕНТИНИТЫ


Серпентиниты происходит в матрице зоны разлома как массивы для плавающих внутри матрицы среза блоков, так и как массивные табулявные интрузивные тела, которые секают матрицу (as massive to sheared floating blocks within the matrix, and as massive tabular intrusive bodies that cut the matrix). Немного от первоначального характера ультрамафической породы сохранено в серпентинитах, но bastitic текстуры отражают реликты кристаллов пироксена в местном масштабе. Первоначальная порода, вероятно, была как banded rock или имела слои, возможно держала до-серпентинитовую ориентацию Sо из opaques. Antigorite, главный минерал серпентинита, но встречаются и жилы chrysotile. Nonpenetrative fractures или shear surfaces обычно секут серпентиниты; все эти образования - основное выражение структурной ткани.

Однако ориентированный антигорит локально определяет слабую фолиацию S2. На серпентинит добавлены структуры статической перекристаллизации. Крупнокристаллические (poikiloblastic) нашлепки и euhedral кристаллы из карбоната (магнезит?) символизируют эту перекристаллизацию. Кроме того, felted mats талька, blades of anthophyllite и местами кварца и хлорита обычно происходят как статические минералы. Местами антигорит первоначального серпентинита повторно выкристаллизован и демонстрирует увеличенный размер зерна.

ТАЛЬК-КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ

Массивные до фолиатовых породы, богатые тальком и карбонатом, обычно происходят как плавающие тектонические блоки в матрице sheared serpentinitic faultzone. Эти породы могут быть изменены серпентинитом, перидотитом, или пироксенитом, но небольшой первоначальный характер породы все же сохранен. Похоже, что первоначальные породы были banded ; реликты banding, Sо, определены зонами удлиненных и ориентированных opaques.

Самая видная пронизывающая (penetrative) структурная особенность в этих породах – S2, которая выделяется хорошо ориентированным тальком, и anastomosing shear zones. S 2 обтекает реликтовые минеральные обломки возможно пироксена.

Структуры статической метаморфической перекристаллизации дополнительно пропечатывают и частично obltierate большую часть структурной ткани. Случайные примазки талька и крупных кристаллов (poikiloblastic) карбоната (магнезит?) характеризуют эту перекристаллизацию; местный хлорит обычно происходит с распадом талька.

Next