Ewolucja tektoniczna Gór Aravalli - Tectonic evolution of the Aravalli Mountains

Pasmo górskie Aravalli w Radżastanie w Indiach

Pasmo górskie Aravalli znajduje się w północno-zachodniej części Indii.

Aravalli Mountain Range jest wschód-zachód trendów górotworu w północno-zachodniej części Indii i jest częścią indyjskiego Tarcza , który został utworzony z szeregu cratonic kolizji. Góry Aravalli składają się z pasów fałdowych Aravalli i Delhi i są wspólnie znane jako pas orogeniczny Aravalli-Delhi. Całe pasmo górskie ma około 700 km długości. W przeciwieństwie do znacznie młodszej części Himalajów w pobliżu, góry Aravalli są znacznie starsze, co można prześledzić do proterozoicznego eonu . Uważa się, że kolizja między kratonem Bundelkhand a kratonem Marwar jest głównym mechanizmem rozwoju pasma górskiego.

Dokładne procesy ewolucyjne odpowiedzialne za pasmo górskie Aravalli pozostają dziś kontrowersyjne, z różnymi teoriami przedstawianymi na temat historii tektonicznej.

Geologia Gór Aravalli

Pasmo górskie Aravalli ma strukturę przypominającą horst i składa się z szeregu skał proterozoicznych, które są intensywnie zdeformowane i przeobrażone .

Formacja ogólna

Stratygrafię pasma górskiego tworzą trzy główne podpodziały skał, z najniższymi warstwami kompleksu Archean Bhilwara Gneissic Complex, a następnie leżącą nad nimi niższą Supergrupą Aravalli i wyższą Supergrupą Delhi. Północna część pasma górskiego składa się wyłącznie z Supergrupy Delhi i stąd jej nazwa „Północny Pas Delhi”. Jednak po stronie południowej obecne są zarówno supergrupy Aravalli, jak i Delhi. Pasmo górskie jest ograniczone przez wschodnie i zachodnie uskoki marginalne , przy czym ten pierwszy określany jest również jako Wielki Uskok Graniczny.

Piwnica Archean Bhilwara Gneissic Complex

Piwnica Bhilwara Gneissic Complex ma około 2,5 Ga. Składa się z grupy skał metamorficznych i magmowych , które są głównie od amfibolitów do granulitów , od tonalitycznych do granodiorytowych gnejsów oraz natrętnych granitoidów z niewielką ilością skał metasedymentarnych i metawulkanicznych . Piwnica podzielona jest na dwie części: Kompleks Sandmata i Kompleks Mangalwar. Kompleks Sandmata odnosi się do gnejsów i granitoidów, podczas gdy Kompleks Mangalwar odnosi się do serii metasedymentarnych i metawulkanicznych, które są uważane za przeobrażone starsze pasy granitowo-zielonkawe .

Supergrupa Aravalli

Na szczycie archaicznej piwnicy Supergrupa Aravalli pokrywa się z wyraźnymi niezgodnościami oddzielającymi dwie warstwy. Supergrupa Aravalli jest podzielona na trzy grupy: dolną grupę Delwara, środkową grupę Debari i górną grupę Jharol. Grupy dolne i środkowe miały podobną litologię, gdzie obie grupy są zdominowane przez węglany , kwarcyt i skały pelityczne , co sugeruje środowisko depozycji szelfu . Turbidytowych facji i ilastych skał są widoczne w górnej grupie Jharol, co sugeruje głęboki morskiego depozycyjnych środowiska. Wiek osadzania tych sekwencji waha się w przybliżeniu od 2,1 do 1,9 Ga.

Trzy główne epizody deformacji i metamorfizmu były zaangażowane w Aravalli Supergrupy, włącznie z fałdami , ścinanie , Kink zespołów i karbowania itp klas metamorficzne skał zazwyczaj wahają się od zieleńcowej facji do amfibolitowej facji.

Supergrupa Delhi

Wyższa Supergrupa Delhi nakłada się na Supergrupę Aravalli z wyraźną niezgodnością. W tej supergrupie znajdują się dwa główne typy skał: gruba sekwencja skał wulkanicznych o powinowactwie kontynentalnym; oraz skały osadowe reprezentujące środowiska rzeczne i płytkie środowiska morskie oraz głębokomorskie środowisko depozycyjne. Wiek osadzania tych sekwencji wynosi w przybliżeniu od 1,7 do 1,5 Ga.

W „północnym pasie Delhi” Supergrupa Delhi jest podzielona na trzy grupy: dolną grupę Raialo, środkową grupę Alwar i wyższą grupę Ajabgarh. Grupa Raialo składa się głównie z maficznych skał wulkanicznych i wapiennych. Alwar Grupa składa się głównie z arenaceous i maficznych skał wulkanicznych. W grupie Ajabgarh dominują skały węglanowe, maficzne wulkaniczne i ilaste. W części południowej identyfikowane są podobne typy skał, mimo różnych nazw, gdzie są to grupa Gogunda (odpowiednik grupy Alwar) oraz grupa Kumbhalgarh (odpowiednik grupy Ajabgarh).

Cztery fazy ewolucji tektonicznej

Ewolucję tektoniczną pasa orogenicznego Aravalli-Delhi można podzielić na cztery fazy:

1. Kompleks gnejsowy Bhilwara (~ 2500 mln lat temu)
2. Orogeneza Aravalli (~ 1800 mln lat temu)
3. Delhi Orogeny (~ 1100 mln lat temu)
4. Ewolucja postorogeniczna (~ 850 – 750 Ma)

W tektonicznej ewolucji pasa orogenicznego Aravalli-Delhi udokumentowano dwie fazy ryftowania , sedymentacji , zderzenia i szycia . Podczas proterozoiku eon konwergencja NS między kratonami Bundelkhand i Bhandara w pasie ruchomym Satpura oraz zbieżność EW między kratonami Bundelkhand i Marwar w pasie orogenicznym Aravalli-Delhi wystąpiły synchronicznie w Indiach. Spowodowało to ogólną wypadkową siłę zbieżności NE-SW pasa orogenicznego Aravalli-Delhi, a także doprowadziło do łukowatego kształtu jego strefy zbieżnej.

Ewolucja archaicznej piwnicy

Podziemia Gór Aravalli rozpoczęły się od starszej skorupy sialowej, która ewoluowała w rozległe batolity granitowe przez umieszczenie ciał granitowych w okresie ca. 3,0 do 2,5 Ga. To z kolei doprowadziło do szybkiej kratonizacji i szybkiego pogrubienia skorupy do około 20-25 km. Uważa się, że głównym źródłem skorupy ziemskiej są stare elementy skorupy ziemskiej tego obszaru. Region następnie doświadczył metamorficznego wydarzenia na dużą skalę, w którym granit częściowo przekształcił się w skały gnejsowe , tworząc Archean Basement. Te procesy kratonizacji kontynuowały się razem, oznaczając koniec łączenia się jąder kratonicznych, co stanowi rozwój wczesnej skorupy kontynentalnej.

Aravalli Orogeny

W erze paleoproterozoicznej otwarcie basenu oceanicznego Aravalli oddzieliło wschodni kraton Bundelkhand i zachodni kraton Marwar. Sedymentacja Supergrupy Aravalli odbywała się jednocześnie z podstawowym magmatyzmem i następowała stopniowe opadanie dna Basenu Aravalli.

Wkrótce po zakończeniu fazy ryftowania nastąpiła faza kompresji, w której wschodni kraton Bundelkhand poddał się pod zachodni kraton Marwar. W miarę trwania kolizji strefa subdukcji narastała, co prowadziło do powstania łuku wyspowego między dwoma kratonami. Po tym, jak zderzenie trwało przez pewien czas, około 1800 milionów lat temu wywołano podniesienie Supergrupy Aravalli. W ostatnim etapie konwergencji uskok naporu uległ dalszemu wystromieniu, a zderzające się bloki w końcu zostały zszyte. Strefa szwu jest oznaczona Wielkim Uskokiem Granicznym.

Delhi Orogeny

W erze mezoproterozoicznej rozpoczęła się kolejna faza ryftowania. W tym czasie, Bundelkhand-Aravalli-BGC i kraton Marwar leżą odpowiednio po wschodniej i zachodniej stronie, ponieważ faza ryftowania oddzielała Bhilwara Gneissic Complex (BGC) od kratonu Marwar. Basen oceaniczny powstały w wyniku ryftowania otrzymał osady z Supergrupy Delhi.

Faza kompresji, która nastąpiła po nim, doprowadziła do subdukcji zachodniego kratonu Marwar na wschód. Ciągła subdukcja bloku zachodniego mogła stworzyć kolejny łuk wyspowy i podobnie jak w orogenezie Aravalli, dalsze zderzenia między dwoma blokami z łukiem wyspowym pomiędzy nimi dały początek rozwojowi orogenezy Delhi około 1100 milionów lat temu. Strefa szwów między dwoma kratonami jest wyznaczona przez zachodnie uskoki brzeżne i umieszczenie w regionie zespołu ofiolitowego Phulad .

Ewolucja postorogeniczna

Kwasowe wydarzenia magmowe

Epilogu tektonicznej ewolucji został oznaczony przez granitowych i rhyolitic magmowych wydarzeń, a mianowicie umieszczeniu granitu Erinpura i Malani Volcanics po zachodniej stronie Aravalli-Delhi górotworu. Wydarzenie to zajmuje trzecie miejsce wśród największych magmowych prowincji na świecie, o łącznej powierzchni około 52 000 km ² w Indiach. Malani Igneous Suite to zbiorcze określenie bimodalnych skał wulkanicznych i plutonicznych w wieku 873–800 mln lat temu na tym obszarze. Litologie kompleksu skalnego to głównie ryolityczne i ryodacytowe skały wulkaniczne z intruzjami granitoidowymi, które nakładają się w sposób niezgodny lub przenikają przez Supergrupę Delhi.

Formacja basenów Purana

Oprócz energicznego postorogenicznego zdarzenia magmowego, w pobliżu pasów górotwórczych aktywnie rozwijała się duża liczba tak zwanych basenów „Purana”. Słowo „Purana” oznacza „starożytny” i zostało użyte do zobrazowania grupy izolowanych basenów sedymentacyjnych z grubymi warstwami osadowymi proterozoiku, które są stosunkowo niezdeformowane na tarczy indyjskiej. Baseny Vindhyan i Baseny Marwar są częścią basenów Purana, które znajdują się w pobliżu pasma górskiego Aravalli.

• Basen Vindhyański

Basen Vindhyan znajduje się na południowo-wschodniej stronie pasma górskiego Aravalli, gdzie uważa się, że jego formacja jest związana z dużym dolnym obszarem skorupy ziemskiej po Delhi Orogeny. Rozciąga się na obszarze około 104 000 km ² w północno-zachodniej części Indii, leżącej na Archean Bhilwara Gnejsowe Piwnice. Supergrupa Vindhyan jest podzielona na dwie fundamentalne warstwy, dolną i górną Vindhyan, z dużą niezgodnością reprezentującą 500-milionowy odstęp między warstwami. W każdej warstwie jest dalej kategoryzowany na główne grupy. Niższy Vinhydan składa się z Grupy Semri, podczas gdy górny Vinhyan składa się z Grupy Kaimur, Grupy Rewa i Grupy Bhander. Najwcześniejsze sedymentacje tworzące dolny Vindhyan można prześledzić w paleoproterozoiku i zatrzymać gdzieś w okolicach wczesnego mezoproterozoiku (~1721 mln do 1600 mln lat temu). Sedymentacja tworząca górny Vindhyan wznowiła się ponownie w mezoproterozoiku i ustała w neoproterozoiku. Vindhyan Supergroup przedstawiła przejście do płytkiego morskiego środowiska osadzania, takiego jak wentylator aluwialny , delta , pływ pływowy , rampa węglanowa itp.

• Dorzecze Marwara

Na zachód od pasma górskiego Aravalli i daleko poza Basenem Vindhyan leży Basen Marwar w wieku od neoproterozoiku do kambru . Basen Marwar znajduje się w warstwie magmowej Malani i zawiera odcinek sedymentacyjny o grubości 2 km. Podobnie jak w innych basenach Purana, Supergrupa Marwar jest mniej zdeformowana i nieprzeobrażona. Supergrupa Marwar jest podzielona na trzy główne grupy: dolną grupę Jodhpur, środkową grupę Bilara i wyższą grupę Nagaur. Dominującym typem skał w basenie Marwara są skały arenowe , wapienne i ewaporaty .

Związek z cyklami superkontynentów

Tektoniczne wydarzenia i basenu rozwojowa fazy są uważane być skorelowana z fuzji i rozpadzie płyt podczas superkontynent cykli z Columbia , Rodinii i Gondwany .

Orogeneza Aravalli (~1800 mln lat temu) rozpoczęła się wraz z rozwojem basenu oceanicznego. Uważa się, że proces ryftowania jest związany z formowaniem się superkontynentu Columbia, które miało miejsce od 2,5 Ga do 1,8 Ga i było równorzędne z początkiem ryftowego basenu Aravalli. Otwarcie kolejnego basenu sedymentacyjnego podczas orogenezy Delhi (~-1100 mln lat temu) zbiegło się z czasem rozpadu superkontynentu Kolumbia, a zaprzestanie rozwoju basenu, po którym nastąpiła faza kompresji, zbiegło się z montażem Rodinii . Depozycja wyższej supergrupy Vindhyan może również oznaczać ostatni epizod formacji Rodinii. Kilka analiz geochemicznych pokazuje, że detrytyczne próbki cyrkonu uzyskane z basenu Marwar są silnie powiązane z fazą rozpadu Rodinii i fazą montażu Gondwany .

Galeria map

• 

  Rekonstrukcja superkontynentu Columbia

• 

  Rekonstrukcja superkontynentu Rodinia

• 

  Superkontynent Godwany

Zobacz też

• Geologia Indii

Bibliografia