Zespół Franciszkanów

Zakres stratygraficzny : od późnej jury do późnej
kompleksu franciszkańskiego
kredy Szewron fałduje się we wstążce czertu Marin Headlands w Kalifornii. Geolog Christie Rowe dla skali.
Typ	urozmaicony; głównie metamorficzne (niskiego stopnia), ale także osadowe, magmowe i metamorficzne pod wysokim ciśnieniem
Podkłady	różny
Nakładki	piwnica; Coast Range Ofiolit na niektórych obszarach
Litologia
Podstawowy	łupek (w tym serpentynit ), piaskowiec , bazalt , szarogłaz
Inny	łupek , chert
Lokalizacja
Region	California Coast Ranges , północne pasma poprzeczne
Kraj	Stany Zjednoczone
Sekcja typu
Nazwany dla	San Francisco , Kalifornia

Franciscan Complex lub Franciscan Assemblage to geologiczne określenie późnomezozoicznego terranu złożonego z heterogenicznych skał , które można znaleźć na całym wybrzeżu Kalifornii , a zwłaszcza na półwyspie San Francisco . Został nazwany przez geologa Andrew Lawsona , który nazwał również uskok San Andreas , który określa zachodni zasięg zespołu.

W Zespole Franciszkańskim dominują piaskowce szarogłazowe , łupki i zlepieńce , które uległy metamorfizmowi o niskim stopniu złośliwości . Inne ważne litologie obejmują chert , bazalt , wapień , serpentynit oraz wysokociśnieniowe i niskotemperaturowe metabazyty ( blueschists i eklogity ) oraz meta-wapienie. Skamieniałości, takie jak radiolarie , znajdują się w pokładach czertów Zespołu Franciszkanów. Te skamieniałości zostały wykorzystane do określenia ograniczeń wiekowych dla różnych terranów , które tworzą franciszkanów. Możliwości wydobywcze w obrębie franciszkanów są ograniczone do złóż cynobru i wapienia.

Wychodnie formacji mają bardzo duży zasięg, rozciągający się od hrabstwa Douglas w stanie Oregon do hrabstwa Santa Barbara w Kalifornii . Formacje przypominające franciszkańskie mogą znajdować się tak daleko na południe, jak wyspa Santa Catalina . Formacja nadaje swoją nazwę terminowi opisującemu regionalne facje metamorficzne pod wysokim ciśnieniem , seria facji franciszkańskich .

Historia geologiczna

Mapa zmodyfikowana na podstawie Irwina (1990) przedstawiająca rozmieszczenie sekwencji Great Valley i kompleksu franciszkańskiego (na niebiesko).

Diagram (zmodyfikowany z ryc. 3.11 w Irwin, 1990) przedstawiający ustawienie depozycyjne zgromadzenia franciszkańskiego i współczesną sekwencję Wielkiej Doliny .

Zespół franciszkański jest zbiorowiskiem zmetamorfizowanych i zdeformowanych skał, związanych z opadającą na wschód strefą subdukcji na zachodnim wybrzeżu Ameryki Północnej. Chociaż większość skał franciszkańskich pochodzi z wczesnej / późnej jury do kredy (150-66 mln lat temu), niektóre skały franciszkańskie są tak stare, jak wczesna jura (180-190 mln lat temu) i tak młode jak miocen (15 mln lat). Zróżnicowany rozkład wieku reprezentuje czasowe i przestrzenne zróżnicowanie mechanizmów działających w strefie subdukcji. Uważa się, że skały franciszkańskie powstały przed utworzeniem uskoku San Andreas, kiedy starożytny rów głębinowy istniał wzdłuż kontynentalnego brzegu Kalifornii . Ten rów, którego pozostałości są nadal aktywne w Cascadia i Cocos , powstał w wyniku subdukcji skorupy oceanicznej płyty tektonicznej Farallon pod skorupę kontynentalną płyty północnoamerykańskiej . Gdy skorupa oceaniczna opadła pod kontynent, bazalt i osady dna oceanicznego zostały subdukowane, a następnie tektonicznie podkryte do górnej płyty. Spowodowało to powszechne odkształcenie z generowaniem uskoków ciągu i fałdowaniem oraz spowodowało regionalny metamorfizm wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury. W miocenie centrum rozprzestrzeniania się Farallon-Pacyfik dotarło do rowu franciszkańskiego, a względny ruch między Pacyfikiem a Ameryką Północną spowodował zapoczątkowanie uskoku San Andreas. Ruch transformacyjny wzdłuż uskoku San Andreas przesłonił i przemieścił struktury związane z subdukcją, powodując nadruk dwóch generacji struktur.

Opis

Melanż matrycy łupkowej z klastami piaskowca i zieleńca na Marshall's Beach w San Francisco

Jednostki kompleksu franciszkańskiego są ustawione równolegle do aktywnego marginesu między płytami Ameryki Północnej i Pacyfiku . Zespół Franciszkanów styka się z Sekwencją Wielkiej Doliny , która została zdeponowana na Ofiolicie Pasma Wybrzeża , wzdłuż jego wschodniej strony. Typowy obszar skał franciszkańskich w San Francisco składa się z metagraogłazów , szarych iłowców i łupków , cienkich pokładów chertu wstęgowego z licznymi radiolarianami , zmienionych bazaltów podwodnych ( zielony kamień ) i blueschistów . Ogólnie rzecz biorąc, franciszkanów można podzielić na dwie grupy skał. Spójne terrany są wewnętrznie spójne pod względem stopnia metamorficznego i obejmują złożone i uskokowe osady klastyczne, cherty i bazalty, od submetamorficznych do prehnit-pumpellyit lub niskotemperaturowych blueschist ( nośnych jadeit ) stopnie metamorfizmu. Terrany melanżowe są znacznie mniejsze, znajdują się pomiędzy lub w większych spójnych terranach i czasami zawierają duże bloki skał metamorficznych o wyższym stopniu metamorficznym ( amfibolit , eklogit i granat -blueschist). Strefy melanżu u franciszkanów mają zwykle blok o wyglądzie matrycy z blokami metamorficznymi wyższego stopnia ( blueschist , amphibolite , greenschist , eclogite ) osadzonymi w matrycy melanżu. Materiałem matrycy melanży jest mułowiec lub serpentynit. Geolodzy argumentowali za pochodzeniem tektonicznym lub olistoburzowym . W północnych pasmach przybrzeżnych franciszkański został podzielony na pas wschodni, środkowy i przybrzeżny na podstawie wieku i stopnia metamorficznego, przy czym skały są młode, a stopień metamorficzny zmniejsza się na zachodzie. Franciszkanin zmienia się w czasie strajku, ponieważ poszczególne narosłe elementy (pakiety osadów okopowych, góry podwodne itp.) Nie rozciągały się na całą długość rowu. Różne głębokości podposzycia , rozmieszczenie uskoków postmetamorficznych i poziom erozji dały dzisiejszy rozkład powierzchni o wysokim metamorfizmie P/T.

Galeria

• 

  Ribbon Chert z Marin Headlands Terrane, wystawiony na Marshall's Beach w San Francisco.

• 

  Struktury poduszkowe zachowane w zieleńcowo -facjalnych zmetamorfizowanych bazaltach kompleksu franciszkańskiego, Black Sands Beach, Marin Headlands, Kalifornia. Pole widzenia ma około 2 m szerokości.

• 

  Złożone niebieskie metacherty z warstwami bogatymi w glaukofan , odsłonięte w wychodniach na plaży Kayak, Angel Island , w północnej części Zatoki San Francisco.

• 

  Ścięta tkanina blokowa w matrycy złożona z bloków serpentynitowych w matrycy serpentynitowej, odsłonięta na Perles Beach, Angel Island , hrabstwo Marin, Kalifornia. Ołówek do skali. Silnie anastomozująca foliacja jest pofałdowana, podpionowa w dolnej części zdjęcia i delikatniej zanurzona w górnej części zdjęcia.

• 

  Mieszanka matrycy łupkowej kompleksu franciszkańskiego w Marshall's Beach, San Francisco, Kalifornia. Bloki piaskowca (jasnoszare) zawierają białe żyły mineralne. Ciemnoszara matryca łupkowa przedstawia silnie foliowaną zespalającą się łuskowatą tkaninę. Geolog John Wakabayashi dla skali.

Skamieliny

Osady franciszkańskie zawierają rzadki, ale zróżnicowany zbiór skamieniałości . Zdecydowanie najliczniejszymi skamielinami są mikroskamieniałości , szczególnie w chertach, które zawierają jednokomórkowe organizmy zwane radiolarianami , które mają egzoszkielety krzemionki . W niektórych łupkach znajdują się również mikroskamieniałości otwornic planktonowych , które mają egzoszkielety węglanowe . Te mikroskamieniałości, ogólnie rzecz biorąc, wskazują na osadzanie się w wodach otwartych, gdzie panują warunki głębokowodne. Skamieniałości kręgowców u franciszkanów są niezwykle rzadkie, ale obejmują trzy mezozoiczne gady morskie, które pokazano w poniższej tabeli. Ponownie wskazują one na otwarte wody, a zatem głębinowe otoczenie morskie. Chociaż rzadkie, znaleziono również kilka skamielin z płytkiego morza, w tym wymarłe ostrygi ( Inoceramus ) i małże ( Buchia ). Mikroskamieniałości w Calera Limestone członka franciszkanina odsłonięte w Permanente i Pacifica również wskazują na płytkomorskie ustawienie, z osadzeniem się na szczycie góry podwodnej w tropikalnym Oceanie Spokojnym, a następnie transportem i akrecją przez płytę Pacyfiku na kontynent kalifornijski margines. Tak więc, chociaż wydaje się, że większość franciszkanów została osadzona w środowisku głębokowodnym, jest to złożony i różnorodny zespół skał, a płytkie wody również istniały, choć nie były normą.

Mezozoiczne skamieniałości kręgowców kompleksu franciszkańskiego
Rodzaj	Gatunek	Notatki
Rybojaszczur	kalifornijski	Nazwa oznacza „ rybę-jaszczurkę z Kalifornii ”. Znaleziony w 1935 r. w powiecie stanisławowskim na kawałku chertu franciszkańskiego z Pasm Wybrzeża wrzuconych do Wielkiej Doliny.
	franciszkański	Nazwa oznacza „ rybę-jaszczurkę franciszkańską”. Znaleziony w 1940 roku w hrabstwie San Joaquin w kawałku franciszkańskiego cherta z Coast Ranges zmytego do Wielkiej Doliny.
Plezjozaur	hesternus	Imię oznacza „ ten, który jest bliski bycia jaszczurką z zachodniego wybrzeża ”. Znaleziony w 1949 roku w hrabstwie San Luis Obispo w konkrecji wapienia w łupkach Franciscan-Knoxville.

Znaczenie gospodarcze

Chociaż we franciszkanach nie znaleziono żadnych znaczących nagromadzeń ropy ani gazu, przez lata wykorzystywano inne możliwości. W XIX wieku, kiedy wydobycie złota było jednym z głównych gałęzi przemysłu w Kalifornii, cynober kojarzony z serpentyną w grupie franciszkańskiej i Great Valley był wydobywany w celu uzyskania rtęci (rtęci) potrzebnej do przetwarzania rudy złota i żwirów zawierających złoto. Niektóre z ważniejszych kopalń to te w New Idria i New Almaden , Sulphur Bank Mine w Clearlake Oaks i Knoxville Mine (por. McLaughlin Mine ) i inne w Knoxville. Franciscan zawiera również duże zbiorniki wapienia wystarczająco czystego do produkcji cementu , a Permanente Quarry w pobliżu Cupertino w Kalifornii to gigantyczna kopalnia odkrywkowa w ciele franciszkańskiego wapienia, który dostarczył większość cementu do budowy tamy Shasta po drugiej stronie rzeki Sacramento . Kamieniołom Rockaway Beach w Pacifica to kolejny przykład dużego kamieniołomu wapienia we franciszkańskim.

Zobacz też

• Osuwiska w Kalifornii
• Płyta Farallon - starożytna płyta oceaniczna, która w większości uległa subdukcji pod płytą północnoamerykańską
• Great Valley Sequence - Grupa późnych formacji mezozoicznych w Central Valley of California
• Subdukcja - proces geologiczny na zbieżnych granicach płyt tektonicznych, gdzie jedna płyta przesuwa się pod drugą
• Pryzmat akrecyjny

Notatki

• Bailey, EH; Irwin, WP; Jones, DL (1964). „Franciszkańskie i pokrewne skały oraz ich znaczenie w geologii zachodniej Kalifornii”. Kalifornia Dywizja Kopalnie i geologia Bull. 183 : 177.
• Berkland, JO, Raymond, LA, Kramer, JC, Moores, EM i O'Day, M. (1972). „Co to jest franciszkański?”. Biuletyn AAPG , 56 (12), s. 2295a-2302.
• Blake, MC; Howell, DG; Jones, David Lawrence (1982). „Wstępna tektostratygraficzna mapa terrana Kalifornii” . Raport otwartego pliku . doi : 10.3133/ofr82593 .
• Blome, CD; Irwin, WP (1983). „Znaczenie tektoniczne późnego paleozoiku do radiolarianów jurajskich z terranu North Fork w górach Klamath w Kalifornii”. W Stevens, CH (red.). Skały przedjurajskie w zachodniej Ameryce Północnej podejrzewają terrany . Sekcja Pacyfiku Towarzystwa Paleontologów i Mineralogów. s. 77–89.
• Ernst, WG (1970). „Kontakt tektoniczny między franciszkańskim melanżem a sekwencją Wielkiej Doliny - skorupą wyrażającą późną mezozoiczną strefę Benioff”. Dziennik badań geofizycznych . 75 (5): 886–901. Bibcode : 1970JGR....75..886E . doi : 10.1029/JB075i005p00886 .
• Hamilton, W. (1969). „Mezozoiczna Kalifornia i dopływ płaszcza Pacyfiku”. Biuletyn Towarzystwa Geologicznego Ameryki , 80 (12), s. 2409-2430.
•   Hilton, Richard P. (2003). Dinozaury i inne gady mezozoiczne Kalifornii. Berkley . Wydawnictwo Uniwersytetu Kalifornijskiego. 356 str. ISBN 9780520233157 .
•   Hsü, K. Jinghwa (1968). „Zasady melanży i ich wpływ na paradoks franciszkanów-Knoxville”. Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Geologicznego . 79 (8): 1063. doi : 10.1130/0016-7606(1968)79[1063:POMATB]2.0.CO;2 . ISSN 0016-7606 .
• Irwin, William P. (1990). „Geologia i rozwój płyt tektonicznych” . W Robert E. Wallace (red.). System uskoków San Andreas, Kalifornia . Dokument zawodowy US Geological Survey 1515. s. 61–82.
• McLaughlin, RJ, Kling, SA, Poore, RZ, McDougall, K. i Beutner, EC (1982). „Post-środkowy miocen akrecja skał franciszkańskich, północno-zachodnia Kalifornia”. Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Geologicznego . 93 (7): 595–605. Bibcode : 1982GSAB...93..595M . doi : 10.1130/0016-7606(1982)93<595:pmaofr>2.0.co;2 . {{ cite journal }} : CS1 maint: używa parametru autorów ( link )
  • Mulcahy, Sean R.; Starnes, Jesslyn K.; Dzień, Howard W.; Coble, Matthew A.; Vervoort, Jeffrey D. (2018). „Wczesny początek subdukcji franciszkańskiej” . Tektonika . 37 (5): 1194–1209. Bibcode : 2018Tecto..37.1194M . doi : 10.1029/2017TC004753 .
•   Tarduno, John A., McWilliams, M., Debiche, MG, Sliter, WV i Blake, MC (1985). „Wapienie franciszkańskiego kompleksu Calera: narosłe pozostałości oceanicznych płaskowyżów Farallon Plate” . Natura . 317 (6035): 345–347. Bibcode : 1985Natur.317..345T . doi : 10.1038/317345a0 . S2CID 4350067 . {{ cite journal }} : CS1 maint: używa parametru autorów ( link )
•   Turner, FJ (1981). Petrologia metamorficzna: aspekty mineralogiczne, polowe i tektoniczne . Korporacja Wydawnicza Półkuli. OCLC 5894059 .
  •   Wahrhaftig, Clyde (1984). Tramwaj do subdukcji i inne wycieczki po płytach tektonicznych transportem publicznym w San Francisco . doi : 10.1029/SP022 . ISBN 0-87590-234-0 .
  •   Wakabayashi, John (1992). „Płaszcz, tektonika konwergencji płyt ukośnych i ewolucja metamorficzna związana ze 140 milionami lat ciągłej subdukcji, kompleks franciszkański, Kalifornia”. Dziennik Geologii . 100 (1): 19–40. Bibcode : 1992JG....100...19W . doi : 10.1086/629569 . S2CID 140552742 .
  •   Wakabayashi, John (2011). „Mélanges of the Franciscan Complex, California: Różnorodne ustawienia strukturalne, dowody na mieszanie osadów i ich związek z procesami subdukcji”. Mélanges: procesy powstawania i znaczenie społeczne . Dokumenty specjalne Towarzystwa Geologicznego Ameryki. Tom. 480. s. 117–141. doi : 10.1130/2011.2480(05) . ISBN 978-0-8137-2480-5 .
  • Wassmann, Sara; Stöckhert, Bernhard (2012). „Mechanizmy deformacji matrycy w melanżach tektonicznych HP-LT - zapis mikrostrukturalny jadeitu blueschist z kompleksu franciszkańskiego w Kalifornii”. Tektofizyka . 568-569: 135-153. Bibcode : 2012Tectp.568..135W . doi : 10.1016/j.tecto.2012.01.009 .
• Wentworth, CM; Blake, MC Jr.; Jones, DL; Walter, AW; Zoback, lekarz medycyny (1984). „Klin tektoniczny związany z umiejscowieniem zespołu franciszkańskiego w California Coast Ranges”. W Blake, MC (red.). Geologia franciszkańska północnej Kalifornii . Sekcja Pacyfiku, Towarzystwo Ekonomicznych Paleontologów i Mineralogów. Przewodnik po wycieczkach terenowych 43, s. 163–173.

Linki zewnętrzne

• Dyskusja w San Andreas - zaklinowanie tektoniczne
• Geologia przylądka Golden Gate - National Park Service
• Geologia San Francisco i okolic
• Geologia kompleksu franciszkańskiego w rejonie Ward-Creek-Cazadero w hrabstwie Sonoma w Kalifornii, autor: Rolfe C. Erickson