КРАТКИЙ ОБЗОР ЗОНЫ РАЗЛОМА MELONES

Породы разлома Melones имеют возраст от палеозоя до юры. Серпентиниты характеризуют литологический ассембляж, связанный с варьирующей пропорцией клинопироксенов, ортопироксенитов, вебстеритов, диорито-габброидных пород, мыльного камня, роговой обманки, уваровито-хромитовых пород, пропластков кремня, мрамора, филлитового сланца, metasiltstone, и пелитового песчаника.

К востоку от зоны Melones имеется формация Shoo Fly (силурийского периода?) и ассембляж Calaveras (каменноугольный возраст?). Типичный ассембляж состоит из кварцевого песчаника, кварцозо-полевошпатового песчаника, граувакки, siltstone, филлитового сланца, пропластков кремня. К западу от зоны разлома породы меняются от поздне юрских к палеозойским. К югу от Middle Fork of the American River ассембляж имеет мезозойский возраст и состоит из метавулканитов от андезитов к базальтам, граувакк, tuffaceous песчаников и siltstone, филлитовых сланцев и напластований радиоляриевых кремней, вулканического туфа и локально серпентинита и палеозойского известняка. К северу от Middle Fork of the American River породы имеют в основном палеозойский возраст ("формирование" Calaveras) и символизируются массивным кремнем и siltstone, филлитовым сланцем, и местами метавулканическими породами возможно и палеозойского и мезозойского возраста.

Зона Melones демонстрирует особый стиль деформации, противостоящий фланговому террейну. Как правило, зона охарактеризована матрицей pervasively sheared сланцев и metasiltstone. В пределах этой матрицы плавают линзоидальные блоки различных пород; они включают ультрамафические и кремневые плутонические и метавулканические породы, прослои метаосадочных пород. Тектонические блоки изменяются по размеру и локально достигают 16м. Меланж преобладает повсеместно, за исключением области Jackson, где зона разлома появляется на поверхности как узкий тектонический контакт между литологическими ассембляжами разного возраста и метаморфизма.

Террейны к востоку и западу от разлома не в состоянии показать меланжеподобный стиль деформаций. Они характеризуются когерентной и регулярной фолиацией пород в ассембляже. Однако область к западу от разлома показывает подобные смешению характеристики на региональном основании в большой тектонической плите серпентинитов, метавулканических пород и плавающего известняка в породе с фолиацией.

Так как мезозойские породы вовлечены в деформацию, это интерпретируется как поздне юрский невадский орогенез, представленный развитой, круто падающей фолиацией повсюду в западный Сьерра-Неваде. Эта региональная фолиация развивалась
одновременно со складчатостью и имеет общую ориентацию осевого плана относительно этих складок в породах по обе стороны зоны разлома. Складки круты на палеозойском участке к востоку от разлома и в основном мелки в значительной части мезозойских пород на западе.

И в палеозойских, и в мезозойских породах круто падающая линеация (выступы, углубления, минеральные полосы, извилины, плойчатость, и местный slickensides) развитый на поверхности кливажа осевого плана. Метаморфическая фолиация, которая сформировалось параллельно напластованию, очевидно ранняя и произошла в период складкообразования. Позднее в процессе складкообразования развился местный плойчатый (crenulation) клеваж. Этот клеваж сечет и фолиацию и напластование и доминирующий клеваж осевого плана. Поздние подвижки, которые произвели плойчатый кливаж, также отражены мелкими петлеобразными складками (shallow kink folds)и кливажем осевого плана так же как мелкими извилинами и плойчатой линеацией на поверхностях кливажа. Круто падающая поверхность среза (steeply dipping shear surfaces) в серпентинитах зоны разлома параллельно региональныму осевому плану кливажа также указывает на поздние петлеобразные складки; однако, в отличие от таковых в смежных породах, петли в зоне разлома являются коническими и круто падающими.

Хорошо развитые и круто падающие slickensides сформированы на поверхности среза (shear surface). Их ориентация подобна таковой на осях складок, но более беспорядочна. Тектонические блоки зоны разлома являются удлиненными и тянутся параллельно невадскому кливажу.

Поверхность среза в зоне серпентинитов по разлому вызвана вторичными разломами. Эти разломы вероятно представляют последнюю стадию тектонического движения. Деформация была заметно более интенсивна в пределах зоны Melones, чем во фланговых террейнах, что обозначено более высокой степенью катакластического материала в зональных разлома, чем в смежных ассембляжах. Меланитовые диориты и пироксениты происходят местами в пределах зоны разлома и иллюстрирую интенсивность деформации.

Синкинетический метаморфизм, сопровождающий невадские деформации, имеет низкий уровень метаморфизма, в значительной степени не выше фаций greenschist. Породы зон разлома Melones типично катакластические, но местами показывают метаморфическую перекристаллизацию фаций greenschist. В зоне разлома на севере реки Yuba ассембляж метаморфических минералов предлагает условия, которые изменились между фациями greenschist и lawsonite blueschist.

Свидетельство до-невадской деформации и метаморфизма в породах из зоны разлома есть и в палеозойских породах в значительной степени на востоке. Пелитовые песчаники формации Shoo Fly на востоке от Georgetown представляют некоторое микроструктурное свидетельства до-невадской метаморфической фолиации. Это фолиация расположена под малым углом к невадской фолиации и сохранилась как helicitic выравнивание в обломках породы, окруженной невадской поверхностью. Минеральный ассембляж, связанный с этой фолиацией, имеет фации greenschist.

Мезоскопические складки и линии невадского кливажа и напластования в палеозойских породах к востоку от Melones падают круто в отличие от субгоризонтальных структур к западу от разлома, последние вызваны до-невадским орогенезом.

Местами ультрамафические тектонические блоки зоны разлома показывают тесную композицию. Эта композиция может отразить пластическое течение в верхней мантии, под которым породы в период невадского орогенеза были в режиме sheared в матрице зоны разлома. В ультрамафическом теле Ramshorn на севере реки Yuba ленточные породы изоклинально смяты. Эти деформации предшествуют структурам невадского орогенеза, которые секут эти складки.

Посткинематический (невадский) статический метаморфизм, который затрагивает большую часть западной Сьерра-Невады, вероятно связан с батолитом. В большинстве мест эта перекристаллизация только начинается с альбито-эпидото роговообманковых фаций. Однако в породах Melones Fault и в тектонических пластах мезозойских метавулканических породах на западе зоны, перекристаллизация более продвинута и породы более кристаллические. Увеличенная кристалличность скорее всего связано с большей интенсивностью деформации в этих областях, обеспечившей большую циркуляцию флюидов, облегчающих перекристаллизацию.

Изучения гравитационных аномалий показывают небольшие положительные остаточные аномалии Буге (+6- +18 Mгал) связанные с зоной разлома Melones. Эти остаточные максимумы параллельны разлому и допускают модели, которые изображают крутое падение пластов ультрамафических пород, которые простираются на максимальную глубину 6 км.

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ИНТЕРПРЕТАЦИИ

1. Зона разлома Melones - тектонический меланж, содержащий плавающие блоки ультрамафических и магматических пород. Литологическая сборка зоны разлома имеет отчетливо офиолитовый характер.

2. Зона разлома - зона близко расположенных литологических ассембляжей контрастирующего возраста и петротектонического окружения. К востоку от разлома ассембляжи (Calaveras и Shoo Fly) представляют средне-верхне палеозойские последовательности континентального края. Эти последовательности в терминах геосинклинальной теории маркируются как эвгеосинклиналь в северной части западных Сьерра, но становится более "cleanly washed" на юге, что предлагает близость стержневой линии геосинклинали или шельфовой области окраины континента. К западу от разлома последовательности (в значительной степени мезозойских и до-юрских пород) окружают дугово-граничные последовательность бассейна. Западный пояс мощных андезитовых и базальтовых метавулканических пород очерчивает островную дугу и восточный пояс обширных вулканокластических осадочных пород и связанных с ними радиоляриевых кремней, наряду с местными тектоническими плитами серпентинитов и метавулканических пород отличает ассембляж краевого бассейна.

3. Основная структурная ткани разлома Melones и смежных областей была произведена в течение поздне юрского невадского орогенеза. Эта интерпретация базируется на том факте, что мезозойские и палеозойские породы вовлечены в эту деформацию и также на непрерывности структурных стилей и ориентаций с областями зарегистрированной невадской деформации в других местах в западной Сьерра-Неваде.

4. Офиолитовый ассембляж зоны разлома вероятно был создан в течение или до Nevadan Orogeny. Он следовал либо после, или во время образования зоны разлома и образования меланжа.

5. Несмотря на то, что кинематические деформации трудно документировать, предполагается, что круто падающая линеация (полосы минералов, хребты, углубления, извилины, плойчатость, и местами slickensides) на видимых кливажах невадского времени осевого плана представляют протяженые, удлиненные следы движения, параллельного главному направлению тектонической транспортировки в течение главной стадии невадской деформации. Таким образом, ориентация этой линеации позволяет очертить субвертикальную кинематическую ось как ось максимального напряжения породы в невадской деформации. Конические складки невадской поверхности среза в серпентинитовой зоне разлома параллельны к линеации и примерно параллельны slickensides на поверхности среза (shear). Поэтому складки, возможно, были сформированы через напряжение растяжения и удлинения (stretching and elongation), параллельных основному направлению движения или самому большому напряжению пород в зоне разлома и фланговых пород.

6. Метаморфизм лавсонитовых голубосланцевых фаций (lawsonite blueschist facies) в породах зоны разлома Melones по северной части реки Yuba является примечательным, потому что это единственное место такого метаморфизма в западной
Сьерра-Неваде с его экстремальной температурой и давлением. Этот голубосланцевый метаморфизм является синкенетическим и не имеет широкого распространения, хотя перекристаллизация в зеленом сланце местами discemable (катакластические структуры являются доминирующими и могут маскировать перекристаллизацию).

Возможно также, что blueschist на North Yuba River содержатся в экзотических тектонически транспортируемых блоках из более глубоких структурных уровней. Однако складки в его пределах согласуются с наружной складчатостью в пределах разлома, так что экзотическая гипотеза не надежна и происхождение пород не ясно и скорее всего здесь повлиял высокий температурный градиент и градиент давления в течение невадского орогена. Физические условия и/или химия пород изменялась так, что blueschist assemblages чередуется с greenschist assemblages.

7. До-невадская деформация и синкинетический метаморфизм проявились в местном масштабе в середне и верхне палеозойских породах к востоку от разлома и имеют неопределенный возраст. Однако это может быть и отражение пермо-триасового-периода орогенеза Sonoma или поздне девонского –ранне каменноугольного орогенеза Antler.


К ранне мезозойскому времени западный край Северо Американского континента в области Сьерра-Невады подвергся деформации, связанной с орогенезем Antler и Sonoma, которые произошли из-за верхне палеозойской коллизии континента с островодужной Sierra-Klamath (Burchfiel и Дэвис, 1972). Следующая коллизия континентального края была нарушена рифтингом и северо-западным развитием края (Burchfiel и Дэвис, 1972). На западе на только что сформировавшемся мезозойском крае система островной дуги развивалась в ответ на начало субдукции триасового времени. Эта островная дуга была отделена от континентального края мелководным окраинным морем. Полярность дуги до сих пор не определена (Edwards и Burchfiel, 1976), но движущаяся на запад дуга имела коллизию и субдукцию коры краевого моря под континент, если учитывать thermally driven spreading. До этого вулканогенные отложения были эродированы с островодужного комплекса и отложены в окраинном море и некоторый эпикластический материал, возможно, были получен из флангов континентального края на востоке. Эти депозиты были перемешаны с пропластками радиоляриевого кремня и некоторыми андезитовыми и базальтовыми потоками островной дуги. К северу от Middle Fork of the American River последовательность краевого бассейна включает палеозойские порды ассембляжа Calavaras, которая может представить материал, не использованный в течение Sonoman
underthrusting.


В поздне юрское время краевой бассейн начал закрываться за счет субдукции и комплекс островной дуги приблизился к континентальному краю. Столкновение дуги с континентом имело место только в южной части западной Сьерра, где последовательность краевого бассейна тонка или отсутствует вовсе. Более далекий северный бассейн оставался полуоткрытым из-за неполной коллизии или возможно прерванной субдукции.

Деформация и метаморфизм в районе дуги и краевого бассейна, произошедшие в ответ на субдукцию, случились в период невадского орогенеза. Направление падения субдуктируемой плиты не документировано. Однако ступенчатое погружение в северо-восточном направлении структур (steep northeasterly dipping planar structures) предлагает восточный underthrusting под континентальный край.

Выведенные субвертикальные кинематические деформации невадского орогенеза совместимы с существующим в это время режимом субдукции. Офиолитовые породы зоны Melones Fault позволяют установить положение континентального края в момент взаимодействия с островной дугой, в течение которого они были искажены в тектоническом меланже. В местном масштабе с появления фаций lawsonite blueschist метаморфизм сопровождал меланжевые формирования.


Таким образом зона разлома Melones представляет собой часть шва, или зону взаимодействия между островной дугой и континентальным краем. Этот шов является широкой зоной, которая простирается от зоны разлома Melones на востоке, поперек террейна краевого бассейна и включает зону разлома Bear Mountains Fault.


Офиолитовые породы зон разломов Melones и Bear Mountains, так же как локальные тектонические куски серпентинитов и метавулканических пород, экспонированные всюду по деформированной последовательности, представляют фрагменты или куски коры окраинного бассейна и верхней мантии, которые были надломлены (sheared off) в течение процесса субдукции.

next