파타고니아의 지각 진화

Tectonic evolution of Patagonia
파타고니아 북서부에 있는 바릴로체 마을과 그 주변.

파타고니아남아메리카의 최남단 지역으로 구성되어 있으며, 그 일부는 아르헨티나와 칠레 국경의 양쪽에 위치하고 있습니다.이곳은 전통적으로 리오 콜로라도의 남쪽 지역으로 묘사되어 왔지만, 지리학적 국경이 후인쿨 [1][2]단층으로 더 최근에 남쪽으로 이동되었다.이 지역의 북쪽 지질 경계는 리오 데 라 플라타 크라톤과 라 팜파 지방[3]구성하는 여러 개의 형성된 테란으로 구성되어 있습니다.파타고니아 지역의 지하 암석은 북파타고니아 마시프데세도 마시프라는 두 개의 큰 암석으로 세분될 수 있습니다.이 매시프는 중생대에 형성된 퇴적 분지에 둘러싸여 있으며 안데스 조산기에 후속 변형을 겪습니다.파타고니아는 거대한 지진과 [4]피해로 유명하다.

파타고니아를 구성하는 암석은 고대 초대륙 곤드와나의 남서쪽 가장자리를 따라 발생했다.캄브리아기 대륙 강탈 기간 동안 파타고니아의 일부가 곤드와나에서 분리되었고, 그 결과 형성된 수동적 여백은 고생대 전기 동안 광범위한 침전지였다.데본기 동안, 수렴으로의 전환은 후기 [2]고생대 파타고니아 대륙의 최종적인 충돌을 야기했고, 접촉은 석탄기 중엽에 처음 발생했다.파타고니아 대륙의 기원에 대해서는 몇 가지 이론이 존재하지만,[5] 더 큰 합의를 이루는 두 가지 이론이 있다.이러한 이론들 중 [4]첫 번째 이론은 고생대 동안 곤드와나에서 파타고니아 대륙의 동종 기원을 인용하는 반면, 다른 하나는 북부 파타고니아가 자기 연골 구성 요소이고 남쪽 부분만 [2]동종이라고 주장한다.파타고니아의 충돌은 초기 중생대 동안 곤드와나의 강탈과 궁극적인 붕괴로 이어졌으며, 이 과정은 파타고니아 [6][7]대륙의 대규모 회전을 유발했다.쥐라기와 백악기를 거치면서 더 확장되면서 로카스 베르데스 역호 분지가 형성되었고, 안데스 조산기와 동시에 신생대의 압축 구조체로의 전환으로 인해 포레랜드 마그알라네스 [8]분지가 형성되었다.

선캄브리아기-고생대 초기 설정

파타고니아 암석권이 일부를 형성한 초대륙인 750Ma의 로디니아 재건 제안.1.1Ga 연령의 조산 벨트는 녹색으로 강조 표시되어 있습니다.붉은 점은 1.3~1.5 Ga A형 그래나이트를 [9]나타냅니다.

파타고니아에는 두 개의 고대 지역이 있습니다: 북파타고니아 마시프데세도 마시프.데세도 마시프 아래의 암석권 맨틀은 고생대중생대에서 1억-2억 년 전에 형성되었으며, 암석권이 현재 노출된 지각 암석의 나이(6억 년)보다 훨씬 더 오래된 역사를 가지고 있다는 것을 증명합니다.데세도 마시프는 이때부터 포클랜드 군도와 하나의 지각 블록을 형성해 왔다.오늘날처럼 데세도 마시프와 포클랜드 제도는 로디니아 신생대 초대륙에 나란히 놓여 있었다.북파타고니아 마시프의 암석권도 [10]거의 비슷하게 형성되었다.

파타고니아가 충돌하기 전, 오늘날의 남아메리카의 핵은 곤드와나 남서쪽 끝의 일부에 포함되어 있었다.이 여백은 고대 Rio de la Plato 크라톤과 고자기학 [3]연구를 통해 경계를 밝혀낸 여러 테라인으로 구성되었다.리오 데 라 플라타 크라톤은 원생대 말기 이후 곤드와나 남서부의 구성 요소였던 것으로 추정되며, 다른 곤드와나 지각 [11]블록과 단일체를 형성했을 가능성이 있다.신생대 후기-캄브리아기 초기에 팜피아 테란은 리오 데 라 플라타 크라톤의 서쪽 가장자리와 충돌하여 팜피아[11]조산증을 일으켰다.증거에 따르면 팜피아 테란은 곤드와나에서 발원하여 곤드와나에서 분리되었으며 나중에 그 [12]경계까지 재증명되었다.

초기 고생대

곤드와나 남서부의 초기 고생대 구조체계는 캄브리아기 동안 강탈이 이루어졌고, 이 시기에 서쪽 끝은 여러 이국적인 테란들이 [12]강착되는 압축 환경을 경험했다.캄브리아기 강탈 사건 이후 파타고니아 대륙이 남극 [5]대륙과 충돌했다는 가설이 제기되었지만,[13] 이 사건의 증거는 확실하지 않다.

캄브리아 강선

곤드와나 남서쪽 끝의 초기 캄브리아 강도는 파타고니아 [12]경계 북쪽의 시에라 벤타나 접힌 벨트에 광범위한 지구 화학적 특징을 가진 그래나이트의 존재로 증명된다.이 강탈 사건의 발생은 남극의 엘스워스 산맥, 남아프리카 공화국의 케이프 폴드 벨트, 포클랜드/말비나스 마이크로플레이트(현 포클랜드 제도)에서도 기록되고 있으며, 결과적으로 원형 태평양 수동 [12]여백이 형성되었다.이 강선 단계는 곤드와나 남부의 최종 윤곽을 형성했으며 곤드와나에서 [12]초대륙 단계가 시작된 것으로 생각된다.티에라 델 푸에고 지역의 바위에서 발견된 증거는 이 캄브리아기 강탈 사건이 곤드와나에서 [12]남아메리카의 남단을 분리하는 결과를 가져왔을 수도 있다는 것을 보여준다.

곤드와나 남서부에서 발생한 캄브리아 강탈 사건. 파타고니아의 일부도 여기에 포함된다.

이 강탈 사건과 파타고니아의 일부 분리는 파타고니아의 기원에 관한 두 가지 중요한 이론에 의해 동의되지만, 그들은 대체된 테란의 정도에 대해서는 의견이 다르다.파타고니아를 지지하는 이론은 북파타고니아 마시프를 포함한 이 지역 전체가 [4]곤드와나 남서쪽에서 분리되어 있다고 인용한다.데본기페름기 사이의 파타고니아와 곤드와나의 고자성 극을 비교하면 두 대륙이 최대 1000km 떨어져 [4]있다. 그러나 그러한 분리는 증거에 의해 허용되지만 극 [13]위치의 차이를 설명하기 위해 필요하지 않다.한편, 오토콘이론은 이 사건 동안 북파타고니아 마시프가 분리되지 않았다고 말하고, 강도는 데세도 [2]마시프로 대표되는 테란을 분리하는 결과를 가져왔을 뿐이라는 것이다.

이 리프팅 이벤트 동안 생성된 크고 연속적인 수동적 여유는 여러 관련 분지의 형성을 이끌었다.곤드와나에서 유래한 퇴적물은 초기 고생대부터 데본기까지 이러한 분지를 채웠고, 그 결과 두꺼운 퇴적 단위가 축적되었고, 이후 압축 구조체로의 [2][12]전환으로 인해 광범위한 변형을 겪었다.

이국적인 테란의 충돌

강도는 곤드와나 남부에서 일어나는 반면, 서쪽 끝(안데스조어 띠를 따라)은 남아메리카 [12]서쪽 끝부분에 여러 개의 알로크톤성 테란을 도입하는 압축 체제를 경험하고 있었다.이들 중 첫 번째인 팜피안 오로겐(위에서 언급한)은 팜피아 테란(Pampia terrane)의 증가를 초래했다.그 후 오르도비스기파마티니아 조산기에 파마티나-동부 푸나 마그마 아크가 형성되었고, 이는 쿠야니아 테란([11][12]Precordillera)의 강착으로 절정에 달했다.고자기파적 증거에 따르면 이 쿠야니아 테란은 로랑시아에서 [11]유래한 것으로 보이며, 테란은 캄브리아 강선 사건에 관여한 로랑시아에 붙어 있다가 나중에 로랑니아와 [2]곤드와나 사이에 충돌하면서 생긴 고원일 가능성이 있다.Geochronological 증거가Famatinian 마그마 벨트 남쪽 안데스 산맥의 마진에서 이러한 암석의 북한 파타고니아 massif,[2]과paleomagnetic 공부에 나타내는 이러한 단체 간의 분리는 Devonian,[14]적어도 이후 바뀐 것으로 분류한다 모두 표시 Patag의 현지성 요소의 이론 뒷받침하기 위해 빌려 읽습니다.onia. 경계를 따라 침하가 계속되었고, 데본기 후기에 칠레니아 테란이 프리코딜레라 [15][16]서쪽 경계에 충돌하여 강착되었다.

칠레니아가 후인쿨 라인 북쪽에서 충돌하는 동안 차이테니아 테란족은 데본기에 파타고니아에 침입했다.Chaitenia변형된 바위는 주로 칠레 남부에서 나타나며 파타고니아 [17]옆에 존재했던 고대 섬 호를 상징한다.강착 후, 차이테니아 서쪽에서 부가 복합체가 발달했는데, 차이테니아는 백스톱을 [17]구성했다.

파타고니아-남극 충돌

초기 캄브리아 강탈 사건 이후, 남극 대륙은 변형 사건을 겪었고, 그 결과 캄브리아 중엽에 있는 트랜스아북극 산맥이 융기했다. 이 사건은 로스 조산[12]소행으로 여겨진다.최근 캄브리아기 중후기에 파타고니아가 동남극으로 [5]옮겨갔다는 주장이 제기되었는데, 이는 로스 조산의 시작을 이끈 사건이다.이 충돌 이후 오르도비스기 후기-실루리아기의 연장선으로의 전환은 파타고니아가 남극에서 분리되고 수동 여백이 형성되는 결과를 낳았다.이 수동적 여백에 따른 퇴적은 비콘 슈퍼그룹의 데본기 하부에 의해 나타난다.이러한 연관성에 대한 제안된 증거는 북파타고니아 산맥과 데세도 마시프 산맥에 있는데, 이 곳에서는 트랜스턴 북극 산맥의 [5]섀클턴 석회암에 보존된 원생동물 화석 종의 잔해가 발견되었다.또한, 양쪽 질량의 시에라 그란데 층의 세그먼트는 공통의 데본기 나이를 가진 비콘 슈퍼그룹과의 상관관계를 보여준다.북동부 파타고니아에서 발견된 화강암과 로스 조생학과 관련된 다른 것 사이의 상관관계도 제시되었지만, 그러한 연관성은 지질 연대학적 [13]증거가 부족하다.

후기 고생대

석탄기-페름기 충돌

고생대 초기부터 중기까지 지속된 이 지역의 강탈은 데본기 중반에 구조 체계가 확장에서 압축으로 바뀌면서 중단되었다. 이 과정은 파타고니아 테란과 곤드와나 남서부 테란의 충돌을 초래했다.북파타고니아 마시프 아래에서 발견된 침강 관련 화성암은 3억2000만~3억3000만 년 전으로 추정되며 침강 과정이 [2]석탄기 초기에 시작됐음을 보여준다.이는 비교적 짧은 수명(약 2천만 년)이었고, 두 육지의 최초 접촉은 [2][4]석탄기 중엽에 일어났으며, 초기 [4]페름기 동안 광범위한 충돌이 있었다.이 충돌로 북파타고니아 마시프에는 북쪽과 [4]서쪽의 두 개의 뚜렷한 마그마와 변성대가 형성되었다.마그마 띠에서 지르콘의 동위원소 연대 측정은 서부 마그마 호를 형성하는 활동이 후기 석탄기에 중단되었고 남극 반도와 남서쪽 [2][4]가장자리의 충돌을 포함했을 수 있다는 증거를 제공한다.이 테란 충돌로 인한 변형과 변성 작용은 석탄기[2] 후기부터 시작하여 페름기 시대까지 계속되었을 수 있습니다.이러한 변형은 파타고니아 북쪽의 시에라 데 라 벤타나 산맥과 남아프리카 공화국[2]케이프 폴드 벨트를 포함한 곤드와니드 오제니의 시작과 곤드와니드 폴드 벨트의 형성에 영향을 미쳤다고 가정한다.이 시간 동안 곤드와나 남서쪽 가장자리의 이 부분에서 일어난 충돌은 후에 이 [4]지역에 영향을 준 테라 오스트랄리스 오로겐의 전조였을 것이다.후기 고생대에는 파타고니아의 두 주요 지형인 북파타고니아 마시프와 데세도 마시프는 북파타고니아 마시프를 포함한 판 아래 데세도 마시프 판이 침강된 후 충돌한 으로 추정됩니다.이 침강은 북파타고니아 마시프 [10][A]아래의 암석권 맨틀을 잠식한 으로 추정됩니다.

곤드와나에 대한 파타고니아 강착의 두드러진 구조 모델은 캄브리아기 강착 과정에서 분리된 테란의 범위에 대한 해석이 다르기 때문에, 정의상 그들은 페름기에 생긴 테란의 범위에 대해 동의하지 않는다.

고생대 후기 파타고니아 테란과 곤드와나의 충돌에 대한 두 가지 주요 모델: 동종설(위)과 자기설(아래)이다.

동종성 이론

이 동종설은 [4]캄브리아기에 강탈을 하는 동안 지하의 두 지형을 포함한 파타고니아 전체가 곤드와나에서 분리되었다는 가설을 세운다.이 모델의 한 가지 버전은 캄브리아기에서 강선을 따라 파타고니아 테란을 형성한 후 곤드와나와 [18]충돌하기 전에 두 매시프가 독립적으로 충돌하는 가정적인 경우를 포함합니다.북파타고니아 마시프에서 발견된 두 개의 마그마 띠는 수렴과 [4]침강 중에 해양 분지가 폐쇄된 후 파타고니아의 이 부분이 곤드와나 경계와 충돌한 것으로 추정된다.이 모델에 따르면 북파타고니아 마시프의 서쪽 띠는 남쪽 끝의 해양 지각 침강으로 형성되고 석탄기 중엽 남극 반도의 충돌로 침강 종료된다.한편, 북쪽 띠는 북쪽 가장자리 아래에 해양 지각이 가라앉는 동안 만들어졌을 것이다. 지역의 지구물리학적 연구는 북부 파타고니아 경계를 따라 거대한 지표면 아래 구조물을 발견했는데, 이는 리오 데 라 플라타 화산과 서쪽으로 뻗은 지형 사이의 봉합 경계선을 끊는 것이다.이 특징은 곤드와나와 [3]함께 파타고니아의 봉합 구역을 나타내는 것으로 가설화되었습니다.

자기공명론

오토콘 이론에 따르면 북파타고니아 마시프는 적어도 오르도비스기 [2]이후 현재의 위치에 있는 옛 곤드와나의 오토콘스 부분이다.그러나 데세도 마시프는 캄브리아기 강선 때 곤드와나에서 분리되어 페름기에 다시 강착된 알로크톤(또는 부등변) 성분으로 여겨진다.Huincul 단층대 양쪽의 지각 자기 신호가 동일하다는 증거가 있는데, 이는 북파타고니아 마시프와 남서부 곤드와나가 고생대를 [2]통해 하나의 연속적인 대륙이었을 수 있다는 것을 보여준다.후기 고생대 충돌은 데세도 마시프와 북파타고니아 마시프 남서쪽 가장자리 사이에서 일어난 것으로 추정되며, 해양 지각은 북파타고니아 마시프 남쪽 가장자리 아래로 가라앉아 [2]그 지역에서 관찰된 마그마 띠를 형성한다.

후기의 페름기 붕괴는 맨틀의 융기와 지각의 광범위한 용융을 초래했고, 그 후 최요이 그룹 [15]화산지대에 보존되어 있는 후생성 붕괴로 이행했다.데세도 마시프 테란과 곤드와나 가장자리의 충돌로 인해 전도 슬라브가 찢어져 최종적으로 [2]이탈했을 가능성이 있다.

중생대 확장

곤드와나 강탈

파타고니아와 곤드와나의 충돌로 이어진 후기 고생대 수렴기에 이어, 트라이아스기의 확장 구조론으로의 전환은 파타고니아 [7]내부의 강피를 유도했다.이러한 확장은 칠레와 쿠야니아 테란 사이의 기존의 봉합 구역을 따라 파타고니아 북서쪽에서 시작되어 [19]쿠요 분지의 형성을 이끌었다.곤드와나의 해체가 [8]진행되던 쥐라기에서 더 광범위하게 강탈이 시작되었다.이것은 남대서양의 [6]개방을 이끈 남대서양 열대의 시작과 진화를 동반했다.그 확장은 카냐돈 아스팔토[6] 분지와 로카스 베르데스 [8]분지를 포함한 단층 경계 분지의 형성으로 이어졌다.처음에는 대륙 균열 분지였지만, 로카스 베르데스 분지는 원시 해양 지각의 도입으로 역호 분지로 전환되었고, 사르미엔토와 토르투가 오피올라이트 시퀀스에 [8]증거가 보존되어 있다.

파타고니아 내 회전

곤드와나의 초기 분열과 그와 관련된 대륙 강탈 기간 동안 파타고니아 대륙은 대규모 회전을 겪었다.북파타고니아 마시프 남부에 있는 쥐라기 후기-중백기 초기 암석들의 고자기파 자료에 따르면 파타고니아는 백악기 초기에 시계방향으로 최대 30도 회전이 일어나 최소 수십 킬로미터 크기의 [6]지각 블록에 영향을 미쳤다.데세도 마시프 내부에서 추가로 발견된 결과, 같은 백악기 초기와 쥐라기 [7]후기의 변형 사건에서도 비슷한 회전이 일어났다는 것이 밝혀졌다.비슷한 과정이 포클랜드 제도에 영향을 미쳤다고 보고되고 있으며 파타고니아 [7]섬과 같은 시기에 운영되었을 수 있다.이러한 회전의 배후에 있는 메커니즘은 불분명하며, 관련된 변형 구조의 증거는 거의 없다.가스트레 단층계가 지각 [6]회전에 관련된 변형 대부분을 수용한 구조 중 하나라는 주장이 제기되었지만, 이 가설은 뒷받침할 [7]증거가 부족하다.

백악기-신생대

압축 및 전지대 유역 형성

백악기 동안 태평양과 대서양의 중앙해령 확산 속도가 빨라지고 서쪽 가장자리 아래로 침강하는 것은 안데스 [8]조산학의 시작과 동시에 확장 구조론에서 압축으로 변화를 일으켰다.이러한 변화는 로카스 베르데스 분지의 반전을 초래했고 결국 백악기 후반에 폐쇄되었다.분지의 폐쇄와 관련된 것은 안데스 접힘과 추력 벨트의 개발이었다.백악기 후기 수축기에 심수 퇴적물이 두꺼운 Cerro Toro 층을 형성하고, 이후 층은 심수에서 얕은 물, 그리고 궁극적으로는 삼각주 환경으로 [8]퇴적물의 점진적인 움직임을 기록한다.

유역 융기 및 변형

제3기 기간 동안 지속적인 압축과 관련 수평 단축은 안데스 접힘 및 추력 벨트의 융기 및 관련 변형을 초래했으며, 마갈란스 [8]분지 내 형성의 노출을 제공했다.오늘날 형성으로 이어지는 변형 사건의 순서는 불분명하지만, 이 지역의 관찰 증거는 백악기 후기, 올리고세 시대, 그리고 마이오세 [8]시대 이후 어느 시기에 발생한 세 번의 주목할 만한 변형 시기가 있었다는 것을 보여준다.분지의 변형을 초래한 사건의 재구성은 파타고니아 안데스를 따라 변형된 스타일과 범위의 변동으로 복잡하다. 파타고니아 안데스는 변성작용을 수반하는 강도 높은 접힘과 가파른 추력 단층에서 변성작용이 없는 [8]넓은 접힘 시퀀스에 이르기까지 다양하다.그러나 퇴적층 사이를 가로지르는 화성암의 절대 연대와 퇴적 관계에서 나온 증거는 위에서 주어진 상대적 나이를 추론할 수 있게 해준다.변성층의 연대 측정에서 나온 추가 데이터는 마갈란스 분지의 분출 시기에 대한 연령대를 제공하며, 이 분지와 안데스 접힘-추스트 벨트는 1000만 년에서 400만 년 [8]전에 지표면 아래에서 발굴되었음을 시사한다.

남극판은 1400만년 전 마이오세 시대에 남미 밑으로 가라앉기 시작했다.처음에는 파타고니아의 최남단에서만 침강했는데, 이는 칠레의 삼중 분기점이 마젤란 해협 근처에 있었다는 것을 의미한다.나즈카 판의 남쪽 부분과 칠레 라이즈가 침강으로 소비되면서 남극 판의 북쪽 지역이 파타고니아 아래로 가라앉기 시작했고, 칠레 트리플 분기점은 현재 타이타오 반도 앞바다 46°15'[20][21]에 위치하고 있다.

안데스 산맥이 미오세 중기에 융기하면서 비 그림자가 동쪽으로 발달하여 파타고니아 [22]사막의 기원이 되었다.

제4기 구조론

파타고니아 동쪽 해안은 플라이스토세 동안 해수면 위의 해양 지형과 해변이 증명하듯이 상당한 융기를 경험했다.파타고니아 동부 해안의 융기율은 남미 대서양 연안(Recife 제외)을 웃돈다.파타고니아의 융기는 침하 지역이었던 리오 데 라 플라타와 극명한 대조를 이룬다.상승 추세의 원인은 파타고니아 아래의 지구 맨틀의 흐름의해 유발되는 하강 항력 감소에 기인한다.이러한 변화는 지질학적으로 최근 남극판이 남아메리카 아래로 가라앉으면서 생겨난 것인데, 남극판은 짧은 전도 슬래브를 가진 새로운 전도판으로서 지구 [21]맨틀의 흐름을 유도하는 능력이 줄어들 것이다.

메모들

  1. ^ 북파타고니아 마시프의 선캄브리아 암석권 맨틀의 제거는 왜 이 지역이 데세도 마시프에 비해 금이 부족한지를 설명해 줄지도 모른다.지구 표면의 금은 궁극적으로 맨틀에서 나오기 때문에 그럴 수 있지만 맨틀의 모든 구획이 똑같이 [10]금이 풍부한 것은 아니다.

레퍼런스

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