Den akadiska orogenesen är ett resultat av en sned konvergens eller en större rörelse längs en stor strejk-slip-förkastning som representerar konvergenszonen mellan Laurussia/Laurentia (Nordamerika) och Avalon-terranerna. En eller flera av de avaloniska terranerna ackreterade med Laurentias östra marginal, troligen med början i slutet av tidig devon.
Bevisen för den akademiska orogenesen är rikliga och utbredda i norra Appalacherna, vilket registreras av plutonismen och vandringen av den nordliga appalachiska deformationsfronten mot kratonen. I de centrala till södra Appalacherna är bevisen för den akademiska orogenesen svaga och återfinns främst i plutonismen i Blue Ridge och metamorfismen i Cat Square-terranen.
Den akademiska orogenesen genomgick minst tre stora deformationsfaser, och på vissa ställen kunde man konstatera olikformigheter. Dessa faser kallades tektofaser och representerade den sekvens av kollisioner som inträffade från de avaloniska terranerna som ackrederades till Laurentia. Som ett resultat av dessa tektofaser utvecklades deltor i de angränsande delarna av den stabila kratonen, Laurentias östra marginal. Dessa deltor beskrivs som förlandsbassänger, deltakomplexa klastiska kilar, som är ansvariga för de stora volymerna av sediment som tillförs Appalachernas bassäng.
CollisionEdit
Som tidigare nämnts bildades den akadiska orogenesen från den sneda konvergensen eller större transströmmarörelsen längs ett stort strejk-slipbrott som rör sig i sydostlig riktning. Avaloniska terraner ackrediterades till Laurentias östra marginal under den sena till mellersta devoniska perioden. Detta var en kontinent-kontinentkollision med Baltica/Avalonia som snett subducerades under den östra Laurentia-marginalen, vilket stängde det södra Iapetus-havet och skapade ett högfjällsbälte.
Kollisionen inledde en sekvens av händelser där de äldre bergarterna på Laurentia och Avalonia utsattes för deformation, plutonism, metamorfism och upphöjning som inträffade över ett stort område på östra Laurentia (Naylor). Under loppet av orogenesen bildades nya förkastningar, medan äldre förkastningar reaktiverades. Den akadiska deformationen och metamorfismen var asymmetrisk över orogenens sträckning. De akadiska plutonerna intruderade varje bälte, till skillnad från deformationen/metamorfismen, i Avalonia som inte genomgick mycket av den alteration som visats på andra platser (Bradley). Under den mellersta devon bildades centra för vulkaner och upphöjning i New England-regionen och släppte ut finkornigt klastiskt material i ett inlandshav som täckte en stor del av södra och mellersta Appalacherna. idag förekommer delar av den forntida Avalonia-landmassan i spridda utfallsbälten längs Nordamerikas östra marginal. Ett bälte förekommer i Newfoundland, ett annat bildar berggrunden i en stor del av kustregionen i New England från östra Connecticut till norra Maine, där det är känt som Coastal Lithotectonic Block.
Kollisionen mellan Laurentia och de avaloniska terranerna är i själva verket mer komplex än vad som beskrivs ovan. Kollisionen är uppdelad i tre, eller möjligen fyra tektofaser, som representerar en successiv kollision av de valoniska terranerna med östra Laurentia.
TektofaserRedigera
Då större klastiska kilar och basala avlagringar är fördelade i en sydvästlig progression, antas de härstamma från områden nära förkastningar, områden längs kontinentalmarginalen där deformationen är koncentrerad. Som nämns ovan postulerades det att det finns tre, möjligen fyra tektofaser som representerar ökad konvergens eller möjlig kollision mellan kontinentalmarginalens promontorier och Avalon-terranerna. Den tidigaste tektofasen var belägen vid St Lawrence Promontory i norra New England och i de kanadensiska sjöfartsprovinserna. Lawrence-tektofasen var aktiv under tidig till mellersta devon med intensiv transpressionsdeformation som bildade en bassäng på Gaspéhalvön, norra New Brunswick och norra New England. Klastiska kilar fanns i detta område, men bevisen för dem har till största delen förstörts av efterföljande tektonism.
Den andra tektofasen, under mellersta devon, representerar kollisionen med New York-promontänen. Deformationens vandring söderut återspeglade den tredje tektofasen, som markerar kollisionen mellan Avalon-terranerna och Virginia-promontorian under den mellersta till sena devoniska tiden. Effekterna av New York- och Virginia-promontorierna gav tillsammans upphov till komplexet Catskill Delta.
När deformationens migration fortsatte söderut längs förkastningszonen, under tidig mississippisk tid, inträffade den slutliga kollisionen med Alabama-promontoriet . Ettensohn hänvisar senare till den fjärde tektofasen som Mississippian tectophase of the Acadian Orogeny, eftersom den uppvisade en ovanligt lång varaktighet (Mississippian-Early Pennsylvanian). Därefter fyllde Pocono & motsvarande klastiska kilar i huvudsak det epikontinentala havet. Avlagringen av karbonater från mitten av Mississippien markerar slutet på den akademiska orogenesen och Catskill Delta-komplexet.
Den Acadian Foreland BasinEdit
Förlandbassänger är en produkt av tektonisk deformationsbelastning, eller skorpförtjockning längs orogenen, en följd av överskjutning och veckning. Den acadiska förlandsbassängen kategoriseras som en retroarkförlandsbassäng, som uppstår på den överliggande kontinentala litosfären, intill ett förlandsvikningsbälte bakom en kontinentalmarginalbåge. Det första resultatet av belastningen är en utbuktning och upphöjning av förlandet, vilket ger upphov till en lokal ojämnhet. Fördelningen av okonformiteterna uppvisar ett asymmetriskt mönster i förhållande till förbergen. Sänkningen följer på utbuktningen och upphöjningen och uppstår på den kratoniska sidan av orogenen på grund av den regionala isostatiska anpassningen till litosfärens belastning. När stötutbredningen avtar har betydande relief och dräneringsnät hunnit utvecklas, och som en följd av detta eroderas grövre klastiska sediment och transporteras till förlandsbäckenet.
Basementstrukturerna i Appalachernas förlandsbäcken vid början av den akadiska orogenesen återaktiverades under förlandets litosfäriska böjning. Dessa strukturer påverkade förlandsbassängens utveckling och sedimenteringsmönster, och de redan existerande faulorna delade upp bassängen i regioner med felkontrollerad upphöjning och depocentrar.
Det akademiska deltakomplexetRedigera
Appalachernas bassäng, under mellersta devon och tidiga mississippi, kännetecknas av stora volymer av deltasedimentära bergarter som avlagrades i den akademiska förlandsbassängen som en reaktion på den akademiska orogenesen. Dessa avlagringar sträcker sig från centrala New York och Pennsylvania västerut till Ohio och söderut längs Appalacherna genom Virginia och Tennessee till Alabama. Det akadiska deltakomplexet delas in i två deltan, Catskilldeltat av medel- och övre devonisk ålder och Price-Rockwell-(Pocono-)deltat av sen devonisk och tidig mississippisk ålder. Det akademiska deltakomplexet är kopplat till de fyra tektofaserna i den akademiska orogenesen, både när det gäller ursprung och avlagringar. Reliefen som uppstod genom orogenesen var den grundläggande källan till deltasedimenten.
Katskill-deltakomplexet består av en grovt uppåtriktad sekvens av bergarter. Dess tjocklek är störst i östra Pennsylvania och tunnas ut västerut i Ohio. Catskills paleogeografi tycks bestå av många små vattendrag, som avsatte sin sedimentära last längs en kustnära alluvial slätt som var hundratals kilometer lång.
De siliklastiska lagren från mittdevonisk till nedre mississippisk tid, som avlagrats av Catskill-deltaet, innefattar svart skiffer, grå skiffer, sandsten, röda lager och mindre argilakalksten. Lagren avlagras i ett mönster i fyra steg som observeras i varje tektofas. Bildandet av förlandsbassängen genom snabb sänkning inledde en transgressiv sekvens som avsatte basala svarta skiffrar. Efter att de svarta skifferna har avlagrats fortsätter deformationens migration söderut och regression dominerar, särskilt på den östra sidan av bassängen. När kollisionen intensifierades minskade sättningen i förlandsbäckenet och sedimenteringen ersattes av ett inflöde av kalkhaltiga siltiga skiffrar och karbonater. Dessa avlagringar återspeglar små transgressiva-regressiva cykler i en miljö med deltafront och deltaplattform. Det tredje skedet representeras av regional upphöjning, som åtföljdes av kollisionen mellan en Avalon-terran och en udde, och som därefter utvecklade en regional diskonformitet. Det fjärde och sista skedet representeras av tektonisk stillestånd med en utbredd karbonatavlagring i ett långsamt transgressivt hav.