Acadian orogenia on seurausta vinosta konvergenssista tai merkittävästä transkurrenssista liikkeestä suuren ison iskuluiskeisen ruhjeen varrella, joka edustaa Laurusian/Laurentian (Pohjois-Amerikka) ja Avalonin terranien välistä konvergenssivyöhykettä. Yksi tai useampi Avalonian terraaneista akkretoitui Laurentian itäreunan kanssa, mitä todennäköisimmin alkaen myöhäisestä varhaisdevonista.
Todisteet Acadian orogeniasta ovat runsaat ja laajalle levinneet pohjoisilla Appalakeilla, ja ne on kirjattu plutonismiin ja pohjoisten Appalakeiden deformaatiorintaman kulkeutumiseen kohti kratonia. Appalakkien keski- ja eteläosissa todisteet Akadian orogeniasta ovat vähäiset, ja ne löytyvät lähinnä Blue Ridgen plutonismista ja Cat Square -terraanin metamorfismista.
Akatian orogeniassa oli ainakin kolme suurta deformaatiovaihetta, ja paikoin tunnistettiin epäyhtenäisyyksiä. Näitä vaiheita kutsuttiin tektofaaseiksi, ja ne edustivat Laurentiaan akkretoituvien Avalonian terraanien aiheuttamaa törmäyssekvenssiä. Näiden tektofaasien seurauksena deltat kehittyivät Laurentian itäreunalla sijaitsevan vakaan kraatonin viereisiin osiin. Näitä deltoja kuvataan eteläisten altaiden, delta-kompleksisten klastisten kiilojen muodossa, jotka ovat vastuussa suurista sedimenttimääristä Appalakkien altaaseen.
CollisionEdit
Kuten aiemmin mainittiin, Acadian Orogeny muodostui vinosta konvergenssista tai suuresta transkuraalisesta liikkeestä pitkin lounaissuuntaisesti liikkuvaa suurta iskumaisen liukumurtumaa. Avalonian terraanit akkretoituivat Laurentian itäreunaan myöhäis- ja keskidevonian aikana. Kyseessä oli mantereen ja mantereen välinen törmäys, jossa Baltica/Avalonia subduktoitui vinosti Laurentian itäisen reunan alapuolelle, mikä sulki eteläisen Iapetoksen valtameren ja loi korkean vuoristovyöhykkeen.
Törmäys käynnisti tapahtumasarjan, jossa Laurentian ja Avalonian vanhemmat kivilajit altistuivat deformaatiolle, plutonismille, metamorfismille ja maankohoamiselle, jotka tapahtuivat laajalla alueella itäisessä Laurentiassa (Naylor). Orogenian aikana muodostui uusia ruhjeita, kun taas vanhemmat ruhjeet aktivoituivat uudelleen. Akadinen deformaatio ja metamorfoosi olivat epäsymmetrisiä orogeenin suuntaisesti. Akadian plutonit intrudoivat jokaista vyöhykettä, toisin kuin Avalonian deformaatio/metamorfoosi, jossa ei tapahtunut paljonkaan muissa paikoissa havaittua muuttumista (Bradley). Keskidevoniumin aikana Uuden-Englannin alueelle muodostui tulivuori- ja maankohoamiskeskittymiä, jotka valuttivat hienorakeista klastista ainesta sisämaamereen, joka peitti suuren osan eteläisistä ja keskisistä Appalakeista.Nykyään osia muinaisesta Avalonian maamassasta esiintyy hajanaisina paljastumavyöhykkeinä pitkin Pohjois-Amerikan itäistä reunaa. Yksi vyöhyke esiintyy Newfoundlandissa, toinen muodostaa kallioperän suuressa osassa Uuden-Englannin rannikkoaluetta Connecticutin itäosasta Mainen pohjoisosaan, jossa se tunnetaan nimellä Coastal Lithotectonic Block.
Laurentian ja Avalonian terranen välinen törmäys on itse asiassa monimutkaisempi kuin edellä on kuvattu. Törmäys jakautuu kolmeen tai mahdollisesti neljään tektofaasiin, jotka edustavat Avalonian terranen ja itäisen Laurentian peräkkäistä törmäystä.
Tektofaasit Muokkaa
Koska suuret klastiset kiilat ja basaaliset kerrostumat jakautuvat lounaaseen päin etenevässä suuntautuvassa etenemisessä, oletetaan, että ne ovat peräisin alueilta, jotka ovat lähellä niemekkeitä, eli alueilta mantereen marginaalin varrella, jonne muodonmuutos on keskittynyt. Kuten edellä mainittiin, oletettiin, että on olemassa kolme, mahdollisesti neljä tektofaasia, jotka edustavat lisääntynyttä konvergenssia tai mahdollista yhteentörmäystä mannerreunan niemekkeiden ja Avalonin terraanien välillä. Varhaisin tektofaasi sijaitsi St. Lawrencen niemekkeellä Pohjois-Uudessa Englannissa ja Kanadan meriprovinssissa. St. Lawrencen tektofaasi oli aktiivinen varhais- ja keskidevoniumin aikana, ja se johti voimakkaaseen transpressiiviseen deformaatioon, joka muodosti altaan Gaspén niemimaalle, New Brunswickin pohjoisosaan ja Uuden-Englannin pohjoisosaan. Tällä alueella esiintyi klastisia kiiloja, mutta myöhempi tektonismi on suurimmaksi osaksi tuhonnut todisteet niistä.
Toinen tektofaasi, keskidevoniumin aikana, edustaa törmäystä New Yorkin niemimaan kanssa. Deformaation siirtyminen etelään heijasteli kolmatta tektofaasia, joka merkitsee Avalonin terraanien törmäystä Virginian niemimaan kanssa keski- ja myöhäisdevonilaiseen aikaan. New Yorkin ja Virginian niemekkeiden vaikutukset tuottivat yhdessä Catskillin deltakompleksin.
Kun deformaation siirtyminen jatkui etelään pitkin rikkonaisuusvyöhykettä varhaismississippiajalla, lopullinen törmäys tapahtui Alabaman niemekkeen kanssa. Ettensohn kutsuu myöhemmin neljättä tektofaasia Acadian Orogenyn Mississippian-tektofaasiksi, koska se osoitti epätavallisen pitkää kestoa (Mississippian-Early Pennsylvanian). Tämän jälkeen Poconon & vastaavat klastiset kiilat täyttivät olennaisesti epikontinentaalisen meren. Keski-mississippikautisten karbonaattien laskeutuminen merkitsee Acadian orogenian ja Catskillin deltakompleksin päättymistä.
Acadian Foreland BasinEdit
Foreland Basin on tektonisen deformaatiokuorman eli maankuoren paksuuntumisen tuote orogeenin varrella, joka on seurausta ylitaipaleesta ja taittumisesta. Acadianin esiallas luokitellaan retrokaaren esiallasalueeksi, joka sijaitsee mannerlaatan litosfäärin yläpuolella, mannerlaatan reunakaaren takana olevan esiasteen poimutus- ja työntökohoumavyöhykkeen vieressä. Kuormituksen ensimmäisenä tuloksena on etualan pullistuma ja kohoaminen, mikä synnyttää paikallisen epäyhtenäisyyden. Epäyhtenäisyyksien jakaumissa on epäsymmetrinen kuvio suhteessa niemekkeisiin. Laskeuma seuraa pullistuman liikettä ja kohoamista, ja se syntyy orogeenin kratonisella puolella, mikä johtuu litosfäärin alueellisesta isostaattisesta sopeutumisesta kuormitukseen. Kun työntövoiman eteneminen hidastuu, huomattavat reliefit ja kuivatusverkot ovat ehtineet kehittyä, ja sen seurauksena karkeampi klastinen sedimentti erodoituu ja kulkeutuu eteläiseen altaaseen.
Appalakkien eteläisen altaan pohjarakenteet Akadianin orogenian alkuvaiheessa aktivoituivat uudelleen eteläisen litosfäärin taipumisen aikana. Nämä rakenteet vaikuttivat eteläisen altaan kehitykseen ja sedimentaatiomalleihin, ja jo olemassa olevat ruhjeet jakoivat altaan ruhjeiden hallitsemien kohoamis- ja laskeutumisalueiden alueisiin.
Akadian delta-kompleksiToimitus
Appalakkien altaalle on keskidevoniumin ja varhaisen mississippiumin aikana ominaista suuret määrät deltaisia sedimenttikiviä, jotka laskeutuivat Akadianin eteläisen altaan alueelle vasteena Akadianin orogeniaan. Nämä kerrostumat ulottuvat New Yorkin keskiosista ja Pennsylvaniasta länteen Ohioon ja etelään Appalakkien vuoristoa pitkin Virginian ja Tennesseen kautta Alabamaan. Acadianin suistokompleksi luokitellaan kahteen suistoon, Catskillin suistoon, joka on iältään keski- ja ylädevonilaista, ja Price-Rockwellin (Pocono) suistoon, joka on iältään myöhäisdevonilaista ja varhaismississippiläistä. Acadianin suistokompleksi on kytköksissä Acadianin orogenian neljään tektofaasiin sekä alkuperän että kerrostumisympäristöjen osalta. Orogeenin seurauksena syntynyt relieffi oli suiston sedimenttien peruslähde.
Catskillin suistokompleksi koostuu ylöspäin karkeutuvasta kivijaksosta. Sen paksuus on suurin itäisessä Pennsylvaniassa ja ohenee länteen Ohioon. Catskillin paleogeografia näyttää koostuvan monista pienistä puroista, jotka kerrostivat sedimenttikuormansa satoja kilometrejä pitkälle rannikon alluviaalitasangolle.
Catskillin suistoalueen laskeuttamiin keskidevonisista alempaan Mississippiin asti ulottuviin keskidevonisiin siliklastisiin kerrostumiin kuuluu mustaa liuskekiveä, harmaata liuskekiveä, hiekkakiveä, punaista kerrostumaa ja vähäisessä määrin kalkkikiveä. Kerrostumat kerrostuvat nelivaiheisesti, joka on havaittavissa jokaisessa tektofaasissa. Esialtaan muodostuminen nopean vajoamisen seurauksena käynnisti transgressiivisen sekvenssin, joka laskeutti pohjan mustaa liusketta. Mustaliuskeiden laskeutumisen jälkeen deformaation siirtyminen jatkuu etelään, ja erityisesti altaan itäpuolella vallitsee regressio. Törmäyksen voimistuessa eteläisen altaan vajoaminen väheni, ja sedimentaatio korvautui kalkkipitoisten silttiliuskeiden ja karbonaattien tulvalla. Nämä kerrostumat kuvastavat pieniä transgressiivis-regressiivisiä syklejä delta-rintaman ja delta-alustan ympäristöissä. Kolmatta vaihetta edustaa alueellinen maankohoaminen, johon liittyi Avalon-terraanin törmäys niemimaan kanssa ja jonka seurauksena syntyi alueellinen disconformiteetti. Neljättä ja viimeistä vaihetta edustaa tektoninen hiljaisuus, johon liittyy laajalle levinnyt karbonaattikerrostuma hitaasti siirtyvässä meressä.