spaccatura del Rio Grande - Rio Grande rift
La spaccatura del Rio Grande è una zona di spaccatura continentale a nord . Separa l' altopiano del Colorado a ovest dall'interno del cratone nordamericano a est. La spaccatura si estende dal Colorado centrale a nord allo stato di Chihuahua , in Messico , a sud. La zona di rift è costituita da quattro bacini che hanno una larghezza media di 50 chilometri. La spaccatura può essere osservata in loco nella foresta nazionale del Rio Grande , nel Parco nazionale di White Sands , nella foresta nazionale di Santa Fe e nella foresta nazionale di Cibola , tra le altre località.
La spaccatura del Rio Grande è stata per lungo tempo un sito importante per l'uomo, perché fornisce un percorso nord-sud che segue un grande fiume. Il Rio Grande segue il corso della spaccatura dal Colorado meridionale fino a El Paso, dove gira a sud-est e scorre verso il Golfo del Messico . Città importanti, tra cui Albuquerque , Santa Fe , Taos , Española , Las Cruces , El Paso e Ciudad Juárez , si trovano all'interno della spaccatura.
Geologia
La spaccatura del Rio Grande rappresenta la manifestazione più orientale di estensione diffusa negli Stati Uniti occidentali negli ultimi 35 milioni di anni. La spaccatura è costituita da tre bacini maggiori e molti bacini minori, meno di 100 km 2 . I tre bacini principali (dal più settentrionale al più meridionale) sono i bacini di San Luis, Española e Albuquerque . L'estensione settentrionale della spaccatura è delineata dal bacino del fiume Arkansas superiore tra Leadville e Salida, in Colorado . Più a sud, la spaccatura è definita da una rete di bacini alternati più piccoli e meno distinti topograficamente. La distinzione tra questi bacini più piccoli e quelli della provincia del bacino e della catena diventa sfocata nel Messico settentrionale .
La dimensione del bacino generalmente diminuisce a nord nella spaccatura, anche se l'Española copre circa 120 km nord-sud e 40 km est-ovest, e il San Luis è di circa 120 km per 80 km. Questi bacini possono contenere unità più piccole al loro interno, come il bacino di Alamosa all'interno del San Luis, che è delimitato dai monti San Juan e Tusas a ovest e dai monti Sangre de Cristo a est. Il bacino di Albuquerque è il più grande dei tre bacini, che si estende per 160 km da nord a sud e 86 km da est a ovest nei suoi punti più ampi. È il più antico dei tre bacini maggiori e contiene 7.350 m di sedimenti clastici paleogeni depositati sul basamento precambriano . Il bacino più meridionale di Albuquerque contiene depositi vulcanici pre-rift , mentre le porzioni centrale e settentrionale contengono vulcani eruttati durante il rifting.
In sezione, la geometria dei bacini all'interno del rift sono semi-graben asimmetrici , con grandi limiti di faglia da un lato e una cerniera verso il basso dall'altro. Quale lato del bacino ha la faglia maggiore o la cerniera si alterna lungo la spaccatura. L'alternanza tra questi semigraben avviene lungo faglie di trasferimento, che tendono attraverso il rift a collegare le principali faglie di delimitazione del bacino e si verificano tra bacini o, in alcuni punti, all'interno di bacini. Il basamento precambriano cambia drasticamente rilievo in questa zona, da 8.700 m sotto il livello del mare sul fondo del bacino di Albuquerque a 3.300 m sul livello del mare nei vicini Monti Sandia , che fiancheggiano il bacino di Albuquerque a est. Le montagne fiancheggianti sono generalmente più alte lungo il lato est della spaccatura (sebbene alcuni di questi rilievi possano essere di origine Laramide ). Lo spessore della crosta aumenta a nord sotto il rift, dove può essere fino a 5 km più spesso che a sud. Lo spessore della crosta al di sotto della spaccatura è in media di 30-35 km, più sottile di 10-15 km rispetto all'altopiano del Colorado a ovest e alle Grandi Pianure a est.
La formazione della spaccatura è iniziata con deformazioni e faglie significative con offset di molti chilometri a partire da circa 35 Ma. La manifestazione su larga scala del rifting coinvolge un meccanismo di rifting puro, in cui entrambi i lati del rift si separano in modo uniforme e lento, con la crosta inferiore e il mantello superiore (la litosfera ) che si estendono come taffy . Questa estensione è associata a velocità sismiche molto basse nel mantello superiore al di sopra di circa 400 km di profondità associate a mantello relativamente caldo e bassi gradi di fusione parziale. Si pensa che questa intrusione dell'astenosfera nella litosfera e nella crosta continentale sia responsabile di quasi tutto il vulcanismo associato alla spaccatura del Rio Grande.
Il riempimento sedimentario dei bacini è costituito in gran parte da conoide alluvionale e colate vulcaniche mafiche . Le lave più alcaline sono eruttate al di fuori della spaccatura. I sedimenti che si sono depositati durante il rifting sono comunemente noti come Gruppo Santa Fe . Questo gruppo contiene arenarie , conglomerati e vulcani. In alcuni bacini sono presenti anche depositi eolici .
La spaccatura del Rio Grande è intersecata nel nord del New Mexico dal Jemez Lineament con andamento NE-SW che si estende fino all'Arizona . Il lineamento è definito da campi vulcanici allineati e da diverse caldere nell'area, inclusa la Riserva Nazionale di Valles Caldera nelle montagne di Jemez . Si pensa che il Lineamento Jemez sia una cicatrice della zona di subduzione idrata, che separa la roccia basale precambriana della zona di transizione Yavapai - Mazatzal dalla provincia di Mazaztl propriamente detta. Sempre sull'altopiano del Colorado, ma più a nord, si trova il campo vulcanico di San Juan nelle montagne di San Juan in Colorado.
Le eruzioni più giovani nella regione del rift sono nella Valley of Fires , nel New Mexico, e hanno circa 5.400 anni. Il Socorro, New Mexico , regione della spaccatura centrale ospita un corpo di magma a forma di davanzale medio crostale gonfiabile a una profondità di 19 km che è responsabile di attività sismiche anormalmente elevate nelle vicinanze, compresi i più grandi terremoti associati alla spaccatura in tempi storici (due eventi di circa magnitudo 5.8) nel luglio e novembre 1906. Le misurazioni geodetiche terrestri e spaziali indicano un sollevamento della superficie in corso sopra il corpo magma di Socorro a circa 2 mm/anno.
Una sezione trasversale generalizzata del Rio Grande Rift, che mostra la struttura litosferica e astenosferica . Notare le lenti magmatiche e vulcaniche causate dal sollevamento dell'astenosfera nella crosta e dall'assottigliamento della litosfera
Immagine sismica profonda della spaccatura del Rio Grande compilata dal transetto sismico mostrato nella figura precedente, che mostra il flusso del mantello dedotto e la topografia crosta-mantello ( Moho ) (dopo Wilson et al.) (2005).\
Una breve cronologia che mostra l'estensione e il vulcanismo nell'area del rift del Rio Grande. Alla fine dell'orogenesi laramide seguì il vulcanismo e poi l'estensione. Si trovano anche cambiamenti nella chimica della lava, derivanti da cambiamenti nelle fonti magmatiche.
Storia geologica
L' evoluzione tettonica della spaccatura del Rio Grande è piuttosto complessa. Il cambiamento fondamentale nel margine occidentale della placca nordamericana da uno di subduzione a un confine di trasformazione si è verificato durante il Cenozoico . La placca Farallon continuò ad essere subdotta sotto il Nord America occidentale per almeno 100 milioni di anni durante il tardo Mesozoico e l'inizio del Cenozoico . La deformazione compressiva e traspressiva subita dall'orogenesi della Laramide è durata fino a circa 40 Ma nel New Mexico. Questa deformazione potrebbe essere stata il risultato dell'accoppiamento tra la placca Farallon in subduzione e la placca nordamericana sovrastante . L'ispessimento della crosta si è verificato a causa della compressione della laramide. Dopo l'orogenesi della Laramide e fino al 20 mA, un periodo importante di attività vulcanica si è verificato in tutto il sud-ovest degli Stati Uniti. L'iniezione di magmi caldi ha indebolito la litosfera e ha permesso una successiva estensione della regione.
L' estensione cenozoica è iniziata circa 30 milioni di anni fa (Ma). Ci sono due fasi di estensione osservate: tardo Oligocene e Medio Miocene . Il primo periodo di estensione ha prodotto bacini ampi e poco profondi delimitati da faglie a basso angolo. La crosta potrebbe essere stata estesa fino al 50% durante questo episodio. Il magmatismo diffuso a metà del Cenozoico suggerisce che la litosfera era calda, la transizione fragile-duttile era relativamente superficiale. Ci sono prove che il secondo periodo di estensione iniziò prima nella spaccatura centrale e settentrionale del Rio Grande rispetto al sud. Un terzo periodo di estensione potrebbe essere iniziato nel primo Pliocene .
È stato suggerito che l'altopiano del Colorado agisca come una micropiastra semi-indipendente e un modo per spiegare la creazione del rift del Rio Grande è la semplice rotazione dell'altopiano del Colorado di 1-1,5 gradi in senso orario rispetto al cratone nordamericano . Altre spiegazioni che sono state offerte sono che l'estensione è guidata dalle forze del mantello, come la risalita del mantello su larga scala o la convezione del mantello su piccola scala al bordo del cratone stabile; collasso della crosta continentale troppo ispessita; inizio della fagliatura trasformata lungo il margine occidentale della placca nordamericana; o distacco di un frammento della placca Farallon al di sotto della regione del Rio Grande che ha favorito la risalita astenosferica nella finestra della lastra.
Guarda anche
- Caja del Rio
- Cronologia geologica del Nord America occidentale
- Campo vulcanico di Lucero
- Altopiano di Pajarito
- Campo vulcanico di Potrillo
- Sentiero del Rio Grande
Riferimenti