Oroxenia tacónica

Ilustración das distintas etapas da oroxenia tacónica

A oroxenia tacónica ou oroxénese tacónica foi un episodio de formación de montañas que acabou hai uns 440 millóns de nos e afectou á maioría da actual zona de Nova Inglaterra nos Estados Unidos. Como resultado da oroxenia formouse unha gran cadea montañosa desde o leste do Canadá cara ao sur a través do que hoxe se chama o Piedmont da costa leste dos Estados Unidos. A medida que estas montañas se foron erosionando durante o Silúrico e Devoniano, os sedimentos resultantes espalláronse pola actual zona dos Apalaches e pola Norteamérica central. Daquela Norteamérica formaba o continente de Laurentia.

Nova Inglaterra e o Canadá

Desde o Cámbrico, hai uns 550 millóns de anos, empezou a pecharse o antigo océano de Xápeto. O peso dos sedimentos acumulados no bordo leste de Norteamérica (Laurentia), xunto con forzas compresivas na codia terrestre, forzaron esa zona do continente a dobrarse gradualmente cara a abaixo. Desta maneira, a deposición de carbonatos en augas pouco fondas que se producira na plataforma continental durante o Cámbrico tardío e ata o Ordovícico temperán, deu paso a un depósito de material clástico de gran fino e á creación de condicións de augas profundas durante o Ordovícico medio. Neste período desenvolveuse un límite converxente de placas no bordo leste dunha pequena cadea de illas. O material da codia baixo o océano de Xápeto afundiuse no manto ao longo da zona de subdución cunha orientación na que se afundía cara ao leste. A deshidratación da placa que subducía orixinou a hidratación das peridotitas na cuña de manto que quedaba enriba, facendo diminuír o seu punto de fusión. Isto causou a fusión parcial das peridotitas nesa cuña do manto, producindo magmas que chegaron á superficie formando o arco de illas de Bronson Hill tacónico.

No Ordovícico tardío este arco de illas chocou con Norteamérica. As rochas sedimentarias e ígneas entre as dúas masas de terra foron intensamente pregadas e falladas e sometidas a diversos graos de metamorfismo intenso. Este foi o episodio final da oroxenia tacónica. A liña de Cameron é a zona de sutura que é a proba actual do choque do arco de illas e o continente. A liña de Cameron serpentea cara ao sur parte de Nova Inglaterra e entra no oeste de Connecticut e pasa polo sur da cidade de Nova York atravesando o Bronx, seguindo o East River. Esténdese baixo unha cuberta sedimentaria en Staten Island e ao sur baixo a chaira costeira de Nova Jersey. En xeral, as rochas de basamento ao oeste da liña de Cameron considéranse autóctonos, o que quere dicir que non foron desprazadas significativamente polos procesos tectónicos. As rochas ao oeste da liña de Cameron inclúen material sedimentario metamorfizado que comprendía orixinalmente depósitos dos antigos glacis, noiro, e plataforma continentais. As rochas ao leste da liña de Cameron son alóctonos, o que significa que foron empurradas cara ao oeste sobre as rochas de basamento autóctonas moitas decenas ou mesmo centos de quilómetros. Estas rochas foran orixinalmente depositadas como sedimentos en cuncas mariñas profundas. A liña de Cameron representa o trazado da zona de subdución que cesou cando o arco de illas tacónico chocou e acrecionouse coa beira leste de Norteamérica. Moitas das rochas ao leste da liña de Cameron formaban antes parte do fondo do océano de Xápeto.

Cando a oroxenia tacónica foi chegando ao seu fin durante o Ordovícico tardío (hai uns 440 millóns de anos), a subdución rematou, culminando na acreción do terreo de Xápeto na beira leste do continente. Isto tivo como resultado a formación dunha gran cadea montañosa en Nova Inglaterra e o leste do Canadá, e quizais en menor medida, cara ao sur ao longo da rexión que hoxe é o Piedmont do leste de Norteamérica. A marxe continental recentemente ampliada foise estabilizando gradualmente. A erosión continuou retirando sedimentos desde as zonas altas. O centro do continente estaba cuberto por mares interiores que se espandiron gradualmente ao leste ata a rexión da baía de Nova York e convertéronse no lugar onde se acumularon depósitos carbonáticos e clásticos de augas pouco fondas. Este período de calma tectónica durou ata o Devoniano tardío (hai uns 360 millóns de anos), cando empezou o seguinte período de formación de montañas, a oroxenia acadiana.

Apalaches do sur

Nos Apalaches do sur da zona de Alabama, Xeorxia e Carolina do Norte a oroxenia tacónica non estivo asociada ao choque dun arco de illas contra a antiga Norteamérica (Laurentia). Os xeólogos que traballaron nesas zonas estiveron durante moito tempo confundidos pola ausencia do terreo de arco de illas típico das rochas de idade tacónica de Nova Inglaterra e o Canadá. En lugar diso, as beiras do océano de Xápeto desa parte de Laurentia parece que estaban fronte unha cunca tras arco durante o Ordovídico, o que indica que a codia do océano de Xápeto estaba xa subducida baixo Laurentia, a diferenza dos segmentos corrspondentes a Nova Inglaterra e o Canadá da marxe, onde Laurentia estaba na placa subducente. A diferenza da historia xeolóxica do Ordovícico de Nova Inglaterra, as rochas de Alabama, Xeorxia e Carolina do Norte, incluíndo as do cinto do ouro de Dahlonega (GA and NC), Talladega belt (Alabama e Xeorxia) e Blue Ridge oriental non son típicas dun arco volcánico no seu sentido estrito. Ao contrario, estas rochas teñen características xeoquímicas e outras típicas de cuncas tras arco, que se forman detrás dun arco volcánico na placa que non subduce. A presenza destas rochas de cunca tras arco do Ordovícico temperán e medio (hai 480 - 460 millóns de anos) en contacto directo ou falladas con rochas da plataforma e noiro continetais laurentinos no sur dos Apalaches suxire que foron construídos na marxe de Laurentia, alén do bordo da rotura da plataforma e noiro continentais. No sur os Apalaches, a marxe laurentina ordovícica probablemente lembraba a que se pode observar no moderno mar do Xapón, coa marxe continental separada do arco volcánico por un estreito mar "marxinal". Outras evidencias que apoian un modelo tectónico tras arco do estilo do mar do Xapón para a oroxenia tacónica no sur dos Apalaches son a presenza de circóns detríticos do Ordovícico e Grenville (ca. mil millóns de anos) mesturados en secuencias sedimentaris metamorfizadas e a intercalación de capas de rochas volcánicas ordovícicas con rochas sedimentarias derivadas da marxe laurentina.

Relación coa oroxenia famatiniana

Suxeriuse que a oroxenia famatiniana da mesma época do oeste de Gondwana (hoxe Suramérica) é a continuación cara ao sur da oroxenia tacónica. Noutras plabras, o que hoxe é o extremo sur da oroxenia tacónica tería estado conectado co que actualmente é o extremo norte do oróxeno famatiniano. Isto foi explicado engadindo que o continente de Laurentia podería ter colisionado co oeste de Gondwana a principios do Paleozoico debido ao peche do océano de Xápeto. Segundo esta idea o terreo de Cuyania sería un bloque alóctono de orixe laurentina que quedou en Gondwana. Pero ese escenario non está libre de discusións porque alternativamente tamén se suxeriu que Cuyania se movía á deriva polo océano de Xápeto como un microcontinente empezando en Laurentia e acrecionándose despois a Gondwana. Ademais, un terceiro modelo sostén que Cuyania é un paraautóctono e chegou á súa actual posición por causa de fallas transcorrentes ou de desgarre que non empezaban en Laurentia senón en Gondwana.

Consecuencias

A medida que oroxenia tacónica foi rematando no Silúrico temperán, os levantamentos e dobramentos da rexión do val do Hudson foron limados pola erosión. Sobre esta superficie, empezaron a acumularse sedimentos derivados das zonas elevadas que quedaban na rexión de Nova Inglaterra. A proba disto é o conglomerado de Shawangunk silúrico, unha masiva formación de arenita de cuarzo formadora de escarpas e cristas (pola súa maior resistencia á erosión) e de conglomerados, que descansa de maneira discordante sobre unha superficie de estratos máis antigos de idade presilúrica que se mergullan no terreo de forma suave ou abrupta pola rexión. Esta crista de conglomerado de Shawangunk esténdese cara ao sur desde o val do Hudson ao longo da fronte leste das Catskills. Forma a impresionante crista de dura rocha de cobertura das montañas Shawangunk ao oeste de New Paltz. Cara ao sur e oeste convértese na prominente unidade formadora de escarpas que se recorta ao longo das cristas das montañas Kittatinny de Nova Jersey.

Ao longo do Silúrico, o depósito de sedimentos aluviais bastos deu paso a lamas de gran fino mariñas de augas pouco fondas, e finalmente á acumulación de sedimentos carbonatados de augas claras con arrecifes formados pola acumulación de algas calcáreas e os restos de esqueletos de coral, estromatoporoides, braquiópodos e outra fauna mariña antiga. A elevación eustática episódica e a baixada do nivel do mar causou que os ambientes deposicionais cambiasen ou se desprazasen lateralmente. Como resultado, os restos de fauna conservados e o carácter e composición das capas de sedimentos depositadas nunha determinada localidade variaron co tempo. As variacións composicionais e texturais dos estratos, así como a cambiante fauna fósil conservada, utilízanse para definir as numerosas formacións sedimentarias do Silúrico ao Devoniano preservadas nestas rexións.