Prowincja magmowa na środkowym Atlantyku

Prowincja magmowa na środkowym Atlantyku
OBÓZ
Location of large residual elements of the CAMP
Lokalizacja dużych pozostałości po OBOZIE
Lokalizacja Środkowy Północny Atlantyk , północno-zachodnia Afryka , południowo-zachodnia Europa , północno-wschodnia Południowa i południowo-wschodnia Ameryka Północna
Przybrzeżne zbiorniki wodne Ocean Atlantycki
Wiek ostatni trias - wczesna jura
Orogeneza Rozpad Pangei
Obszar
• Całkowity 11 000 000 km2 ( 1,2 × 10 14 stóp kwadratowych)
Wymiary
• Długość 5000 km (3100 mil)
• Szerokość 2500 km (1600 mil)
Ostatnia erupcja hettanski

Środkowoatlantycka prowincja magmowa ( CAMP ) jest największą kontynentalną prowincją magmową na Ziemi , zajmującą powierzchnię około 11 milionów km 2 . Składa się głównie z bazaltu , który powstał przed rozpadem Pangei w erze mezozoicznej , pod koniec triasu i na początku okresu jurajskiego . Późniejszy rozpad Pangei stworzył Ocean Atlantycki , ale masowe upwellingi magmowe dostarczyły spuścizny bazaltowych grobli , progów i law , które teraz rozciągają się na rozległym obszarze wokół obecnego środkowego Atlantyku Północnego, w tym duże złoża w północno-zachodniej Afryce , południowo-zachodniej Europie , a także północno- wschodnia Ameryka Południowa i południowo-wschodnia Ameryka Północna (występujące jako kontynentalne bazalty toleityczne w przepływach podpowietrznych i ciałach inwazyjnych ). Nazwa i akronim CAMP zostały zaproponowane przez Andreę Marzoli (Marzoli et al. 1999) i przyjęte na sympozjum zorganizowanym podczas Wiosennego Spotkania Amerykańskiej Unii Geofizycznej w 1999 roku.

Erupcje wulkanów CAMP miały miejsce około 201 milionów lat temu i podzieliły się na cztery impulsy trwające ponad ~ 600 000 lat. Powstała w ten sposób duża prowincja magmowa jest pod względem obszaru najbardziej rozległa na Ziemi. Objętość przepływu magmy od dwóch do sześciu milionów kilometrów sześciennych sprawia, że ​​jest to również jeden z najbardziej obszernych.

To wydarzenie geologiczne jest związane z wyginięciem triasowo-jurajskim .

Połączone przepływy magmy

Chociaż od dawna rozpoznawano pewne powiązania między tymi bazaltami, w 1988 roku połączono je jako jedną główną prowincję bazaltową powodziową . Bazaltowe parapety o podobnym wieku (blisko 200 mA lub najwcześniejsza jura) i składzie (toleiit kwarcowy pośredni Ti), które występują w rozległym dorzeczu Amazonki w Brazylii , zostały połączone z prowincją w 1999 r. Pozostałości CAMP zostały zidentyfikowane na czterech kontynentach (Afryka, Europa, Ameryka Północna i Ameryka Południowa) i składają się z toelitycznych bazaltów powstałych podczas otwierania się basenu Oceanu Atlantyckiego podczas rozpadu superkontynentu Pangean.

Zasięg geograficzny

Prowincja została opisana jako rozciągająca się w obrębie Pangei od dzisiejszej środkowej Brazylii na północny wschód, około 5000 kilometrów (3100 mil) przez zachodnią Afrykę , Iberię i północno-zachodnią Francję oraz od wnętrza zachodniej Afryki na zachód przez 2500 kilometrów (1600 mil) przez wschodnią i południowej części Ameryki Północnej . Jeśli nie jest to największa prowincja objętościowo, CAMP z pewnością obejmuje największy znany obszar, około 11 000 000 kilometrów kwadratowych (4 200 000 2), ze wszystkich kontynentalnych dużych prowincji magmowych .

Prawie wszystkie skały CAMP mają skład toleityczny , z szeroko oddzielonymi obszarami, w których zachowane są strumienie bazaltu, a także duże grupy progów lub arkuszy diabazu (dolerytu), małe lopolity i groble w całej prowincji. Groble występują w bardzo dużych pojedynczych rojach o określonym składzie i orientacji. Działalność CAMP jest najwyraźniej związana z pękaniem i rozpadem Pangei w okresie od późnego triasu do wczesnej jury, a ogromny rozmiar prowincji, odmiany bazaltu i krótki okres magmatyzmu CAMP zachęcają do spekulacji na temat procesów płaszcza , które mogłyby wywołać takie zdarzenie magmowe a także rozerwać superkontynent .

Związek z pograniczem triasowo-jurajskim i związane z nim masowe wymieranie

W 2013 roku związek CAMP z wyginięciem końca triasu , z dużymi wyginięciami, które umożliwiły dominację dinozaurów na lądzie, stał się bardziej ugruntowany. Do 2013 roku niepewność co do dat geochronologicznych była zbyt mała, aby potwierdzić, że erupcje wulkanów były skorelowane z poważnymi zmianami klimatycznymi. Praca Blackburna i in. wykazał ścisłą synchronizację między najwcześniejszym wulkanizmem a wyginięciem dużych populacji przy użyciu datowania cyrkonowo-uranowo-ołowiowego (U-Pb). Ponadto wykazali, że erupcje magmowe oraz towarzyszące im zmiany atmosferyczne zostały podzielone na cztery impulsy trwające ponad ~ 600 000 lat.

Przed tą integracją dyskutowano o dwóch hipotezach. Jedna hipoteza opierała się zwłaszcza na badaniach basenów triasowo-jurajskich w Maroku , gdzie wychodnie lawy CAMP , podczas gdy druga opierała się na danych dotyczących wymierania końca triasu z basenów wschodnio-północnoamerykańskich i strumieni lawy, wykazujących niezwykle duży obrót kopalnymi pyłkami, zarodnikami (sporomorfy) i kręgowców.

Maroko

Sekcja przepływu lawy bazaltowej z atlasu środkowego w Maroku

Najgrubsze sekwencje przepływu lawy w afrykańskim CAMP znajdują się w Maroku, gdzie znajdują się stosy lawy bazaltowej o grubości ponad 300 metrów. Najczęściej badanym obszarem jest Centralny Atlas Wysoki , gdzie odsłonięte są najlepiej zachowane i najbardziej kompletne stosy lawy bazaltowej. Według danych geochemicznych, petrograficznych i izotopowych rozpoznano cztery odrębne toleityczne jednostki bazaltowe, które można umieścić w całym Atlasie Wysokim: bazalty dolne, pośrednie, górne i okresowe.

Jednostki dolne i pośrednie składają się z andezytów bazaltowych , podczas gdy jednostki górne i okresowe mają skład bazaltowy . Od jednostki niższej do jednostki powtarzającej się obserwujemy:

  • postępujący spadek tempa erupcji (jednostki dolne i pośrednie stanowią ponad 80% zachowanej objętości lawy);
  • trend przechodzący od tekstury intersertalnej do porfirytowej ;
  • postępujące wyczerpywanie się niezgodnych zawartości pierwiastków w bazaltach, prawdopodobnie związane z postępującym wyczerpywaniem się ich źródła płaszcza.

Analizy izotopowe

Wiek określono na podstawie analizy 40 Ar/ 39 Ar na plagioklazie . Dane te pokazują nie do odróżnienia wiek (199,5 ± 0,5 mA) od dolnego do górnego strumienia lawy, od środkowego do północnego Maroka. Dlatego CAMP był intensywnym, krótkim wydarzeniem magmowym. Bazalty jednostki rekurencyjnej są nieco młodsze (średni wiek: 197 ± 1 mln lat) i reprezentują zdarzenie późne. Konsekwentnie, bazalty górne i okresowe są oddzielone warstwą osadową, która lokalnie osiąga miąższość około 80 m.

Magnetostratygrafia

Według danych magnetostratygraficznych marokańskie wydarzenia CAMP podzielono na pięć grup różniących się orientacją paleomagnetyczną (deklinacją i nachyleniem). Każda grupa składa się z mniejszej liczby przepływów lawy (czyli mniejszej objętości) niż poprzednia. Dane te sugerują, że powstały one w wyniku pięciu krótkich impulsów magmy i erupcji, z których każdy prawdopodobnie miał mniej niż 400 (?) lat. Wszystkie sekwencje przepływu lawy charakteryzują się normalną polaryzacją, z wyjątkiem krótkiego paleomagnetycznego spowodowanego jednym przepływem lawy i zlokalizowanym międzywarstwowym wapieniem w dwóch odrębnych sekcjach obozu Atlasu Wysokiego.

Analizy palinologiczne

palinologiczne z próbek warstw osadowych u podstawy czterech sekwencji przepływu lawy ograniczają początek CAMP, ponieważ nie ma dowodów na przerwę w osadzeniu lub deformację tektoniczną na dnie stosów lawy. Zespół palinologiczny obserwowany w tych warstwach podstawowych jest typowy dla wieku późnego triasu , podobnie jak w najwyższych triasowych skałach osadowych wschodniej Ameryki Północnej. Próbki z międzywarstwowego wapienia w strumieniach lawy dostarczyły niewiarygodnych danych palinologicznych. Jedno pokłady wapienia od szczytu do centralnych bazaltów górnych Atlasu Wysokiego dały zespół palinologiczny z późnego triasu. Jednak obserwowane sporomorfy w tej próbce są rzadkie i słabo zachowane.

Wnioski

Wszystkie te dane wskazują, że strumienie lawy bazaltowej w magmowej prowincji środkowoatlantyckiej w Maroku wybuchły ok. 200 mA i obejmował granicę Tr - J. Jest zatem bardzo możliwe, że istnieje związek między tym zdarzeniem magmowym a kryzysem klimatyczno-biotycznym na granicy Tr-J, który doprowadził do masowego wymierania .

Wschodnia Ameryka Północna

Podstawowy kontakt sekcji North Mountain w dorzeczu Fundy w Nowej Szkocji w Kanadzie

Północnoamerykańska część strumieni lawy CAMP pojawia się w różnych sekcjach w basenach Newark, Culpeper, Hartford, Deerfield, tj. Newark Supergroup w Nowej Anglii (USA) oraz w Basenie Fundy w Nowej Szkocji (Kanada). OBÓZ składa się tutaj z rzadkich oliwinów i pospolitych bazaltów normatywnych kwarcu, wykazujących duże rozciągnięcie boczne i maksymalną grubość do 1 km. Spływy bazaltowe występują nad kontynentalnymi fluwialnymi i jeziornymi jednostkami sedymentacyjnymi wieku triasu. 40 Ar/ 39 Ar (na temat plagioklazów) wskazują na bezwzględny wiek tych jednostek bazaltowych 198-200 mA, co niewątpliwie przybliża to zdarzenie magmowe do granicy triasu i jury (Tr-J). Dlatego konieczne jest ustalenie, czy leży on okrakiem nad granicą, czy nie: jeśli nie, to CAMP nie mógł być przyczyną wymierania późnego triasu . Na przykład według Whiteside i in. (2007) istnieją palinologiczne, geochemiczne i magnetostratygraficzne dowody na to, że CAMP powstał później niż granica Tr-J.

Magnetostratygrafia

W Basenie Newark odwrócenie magnetyczne (E23r) obserwuje się tuż pod najstarszymi bazaltami i mniej więcej w tej samej pozycji, co obrót palinologiczny, interpretowany jako granica Tr-J. W Maroku wykryto dwa odwrócenia w dwóch sekwencjach przepływu lawy. Zaproponowano dwie odrębne korelacje między magnetostratygrafią marokańską i Newark. Marzoli i in. (2004) sugerują, że granica Tr-J znajduje się powyżej dolnego poziomu odwrotnej polaryzacji, który znajduje się mniej więcej u podstawy pośredniej jednostki bazaltowej Maroka. Te dwa poziomy można skorelować z chronem E23r basenu Newark, dlatego północnoamerykańskie bazalty CAMP powstały po granicy Tr – J, podczas gdy część marokańskiego CAMP wybuchła w triasie. Przeciwnie, Whiteside i in. (2007) proponują, że te dwa poziomy mogą być najwcześniejszymi interwałami jurajskimi o odwróconej polaryzacji, których nie próbkowano w sekwencji basenu Newark (znacznie więcej strumieni lawy występuje w sukcesji marokańskiej niż w dorzeczu Newark), ale obserwowanych we wczesnojurajskich sekwencjach sedymentacyjnych Basen Paryski we Francji. Interwały odwrotnej polaryzacji w Ameryce mogą występować w North Mountain (dorzecze Fundy, Nowa Szkocja), które są słabo pobrane, nawet jeśli poprzednia analiza magnetostratygraficzna w tej sekwencji wykazała tylko normalną polaryzację lub w członku Zatoki Szkockiej w dorzeczu Fundy, z którego nigdy nie pobierano próbek . W CAMP of America jest tylko jedna odsłona, na której można zaobserwować odwrotną polaryzację: grobla związana z CAMP (około 200 mln lat temu) w Północnej Karolinie. Whiteside i in. (2007) sugerują, że interwały odwrotnej polaryzacji w tej grobli mogą pochodzić z okresu potriasowego i być skorelowane z tymi samymi wydarzeniami w Maroku.

Analizy palinologiczne

Granica Tr-J nie jest oficjalnie określona, ​​ale większość pracowników rozpoznaje ją w warstwach kontynentalnych po ostatnim pojawieniu się taksonów indeksowych, takich jak Ovalipollis ovalis , Vallasporites ignatii i Patinasporites densus lub, w sekcjach morskich, po pierwszym pojawieniu się amonitu Psiloceras planorbis . W dorzeczu Newark zdarzenie obrotu palinologicznego (stąd masowe wymieranie na granicy Tr-J) występuje poniżej najstarszych przepływów lawy CAMP. To samo można powiedzieć o basenach Fundy, Hartford i Deerfield. W badanych marokańskich sekcjach CAMP (Central High Atlas Basin) warstwy osadowe pobrane bezpośrednio pod najstarszymi przepływami lawy bazaltowej najwyraźniej zawierają triasowe taksony (np. P. densus ), a zatem zostały zdefiniowane jako wiek triasu jako co najmniej najniższa lawa płynie . Mimo to Whiteside i in. sugerują inną interpretację . (2007) : pobrane próbki warstw osadowych są dość zdeformowane, co może oznaczać, że może brakować niektórych jednostek osadowych (erozja lub strukturalnie pominięte). Jeśli chodzi o pyłki triasu znalezione w niektórych jednostkach osadowych powyżej bazaltów jednostki górnej, mogły one zostać przerobione, więc nie stanowią całkowicie wiarygodnego ograniczenia.

Analizy geochemiczne

Przepływy lawy CAMP w Ameryce Północnej można geochemicznie podzielić na trzy jednostki: starsze są klasyfikowane jako bazalty o wysokiej normatywnej zawartości tytanu kwarcu (HTQ) (TiO 2 = 1,0-1,3% wag.); po nich następują strumienie lawy sklasyfikowane jako bazalty normatywne o niskiej zawartości tytanu kwarcu (LTQ) (TiO 2 = ok. 0,8-1,3% wag.); a następnie przez najmłodszą jednostkę przepływu lawy sklasyfikowaną jako bazalty normatywne kwarcowo-żelazowo-tytanowe (HTIQ) (TiO 2 = 1,4-1,6% wag.). Według Whiteside'a i in. (2007) , analizy geochemiczne oparte na zawartości tytanu, magnezu i krzemu wykazują pewną korelację między dolnymi przepływami lawy w Ameryce Północnej a dolną jednostką marokańskiego CAMP, wzmacniając w ten sposób wniosek, że marokańskie bazalty pochodzą z okresu późniejszego niż granica Tr-J.

Dlatego według tych danych bazaltów CAMP nie należy zaliczać do bezpośrednich przyczyn masowego wymierania Tr-J.

Bibliografia

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Central_Atlantic_magmatic_province&oldid=1137099530 ”