Orogenia tacónica
La orogenia tacónica fue un período de formación de montañas que terminó hace 440 millones de años (Ma) y afectó a la mayor parte de la actual Nueva Inglaterra. Una gran cadena montañosa se formó desde el este de Canadá hasta lo que hoy es el Piamonte de la costa este de los Estados Unidos. A medida que la cadena montañosa se erosionó en los períodos Silúrico y Devónico, los sedimentos se esparcieron por los actuales Apalaches y la parte central de América del Norte.
Nueva Inglaterra y Canadá
A partir del período Cámbrico, alrededor de 550 Ma, el océano Jápeto comenzó a cerrarse. El peso de los sedimentos acumulados, además de las fuerzas de compresión en la corteza, obligaron al borde oriental del continente norteamericano a plegarse gradualmente hacia abajo. De esta manera, la deposición de carbonatos en aguas poco profundas que había persistido en el margen de la plataforma continental desde el Cámbrico tardío hasta el Ordovícico temprano, dio paso a una deposición clástica de grano fino y condiciones de aguas más profundas durante el Ordovícico medio. En este período se desarrolló un límite de placa convergente a lo largo del borde oriental de una pequeña cadena de islas. El material de la corteza debajo del océano Jápeto se hundió en el manto a lo largo de una zona de subducción con una orientación de inmersión hacia el este. La deshidratación de la placa descendente provocó la hidratación de las peridotitas en la cuña del manto suprayacente, lo que redujo su punto de fusión. Esto llevó a la fusión parcial de las peridotitas dentro de la cuña del manto, produciendo magma que regresó a la superficie para formar el arco de la isla Taconic (o Bronson Hill) en alta mar.
A finales del Ordovícico, este arco de islas había chocado con el continente norteamericano. Las rocas sedimentarias e ígneas entre las masas de tierra estaban intensamente plegadas y falladas y estaban sujetas a diversos grados de metamorfismo. Este fue el episodio final de la orogenia Taconic. La Línea de Cameron es la zona de sutura que es la evidencia actual de la colisión del arco de islas y el continente. La Línea Cameron serpentea hacia el sur desde Nueva Inglaterra hacia el oeste de Connecticut y pasa por el sur de Nueva York a través del Bronx, siguiendo la tendencia general del East River. Se extiende debajo de la cubierta sedimentaria en Staten Island y hacia el sur debajo de la llanura costera de Nueva Jersey. En general, las rocas del basamento al oeste de la Línea Cameron se consideran autóctonas, lo que significa que no han sido desplazadas significativamente por procesos tectónicos. Las rocas al oeste de la Línea Cameron incluyen material sedimentario metamorfoseado que originalmente comprendía antiguos depósitos de talud, elevación y plataforma continental. Las rocas al este de la Línea Cameron son alóctonas, lo que significa que han sido empujadas hacia el oeste sobre rocas autóctonas del basamento del orden de muchas decenas o incluso cientos de kilómetros. Estas rocas se depositaron originalmente como sedimentos en una cuenca de aguas profundas. La Línea de Cameron representa el rastro de una zona de subducción que cesó cuando el arco de la isla Taconic chocó con el margen oriental de América del Norte y se acrecentó en él. Muchas de las rocas al este de la Línea Cameron alguna vez fueron parte del fondo del Océano Jápeto.
Cuando la orogenia Taconica disminuyó durante el Ordovícico tardío (alrededor de 440 Ma), la subducción terminó, culminando con la acreción del Terreno Jápeto en el margen oriental del continente. Esto resultó en la formación de una gran cadena montañosa a lo largo de Nueva Inglaterra y el este de Canadá, y quizás en menor grado, hacia el sur a lo largo de la región que ahora es el Piamonte del este de América del Norte. El margen continental ampliado se estabilizó gradualmente. La erosión continuó arrastrando sedimentos de las zonas altas. Los mares interiores que cubrían el centro del continente se expandieron gradualmente hacia el este hasta la región de New York Bight y se convirtieron en un lugar de deposición superficial de clásticos y carbonatos. Este período tectónicamente tranquilo persistió hasta finales del Devónico (alrededor de 360 Ma), cuando comenzó el siguiente período de formación de montañas, la orogenia acadia.
Apalaches del Sur
En los Apalaches del sur de Alabama, Georgia y Carolina del Norte, la orogenia Taconic no estuvo asociada con la colisión de un arco de islas con la antigua América del Norte (Laurentia). Los geólogos que trabajan en estas áreas llevan mucho tiempo desconcertados por los restos "desaparecidos". Terreno de arco típico de rocas de edad Taconic en Nueva Inglaterra y Canadá. En cambio, el margen de Jápeto de esta parte de Laurentia parece haber enfrentado una cuenca de arco posterior durante el Ordovícico, lo que sugiere que la corteza oceánica de Jápeto estaba subducida debajo de Laurentia, a diferencia de los segmentos del margen de Nueva Inglaterra y Canadá, donde Laurentia estaba en subducción. lámina.
En contraste con la historia geológica del Ordovícico de Nueva Inglaterra, las rocas de Alabama, Georgia, Tennessee y Carolina del Norte, incluidas las del cinturón de oro de Dahlonega (Georgia y Carolina del Norte), el cinturón de Talladega (Alabama y Georgia) y el este Blue Ridge (Georgia, Tennessee y Carolina del Norte) no son típicos de un arco volcánico en su sentido más estricto. En cambio, estas rocas tienen características geoquímicas y de otro tipo típicas de las cuencas de arco posterior, que se forman detrás del arco volcánico en la placa suprayacente. La presencia de estas rocas de la cuenca del arco posterior del Ordovícico temprano-medio (480 - 460 millones de años) en contacto directo o fallado con rocas de la plataforma Laurentiana y la elevación de la pendiente en los Apalaches del sur sugiere que fueron construidas en el margen de Laurentia, más allá del borde de la ruptura entre la plataforma continental y el talud.
En los Apalaches del sur, el margen Laurentiano del Ordovícico probablemente se parecía al que se ve en el actual Mar de Japón, con el continente continental separado de un arco volcánico por una franja estrecha y "marginal" vía marítima. Otras líneas de evidencia que respaldan un modelo tectónico de arco posterior al estilo del Mar de Japón para la orogenia Taconic en los Apalaches del sur incluyen la mezcla de circones detríticos del Ordovícico y Grenville (aproximadamente mil millones de años de antigüedad) en secuencias sedimentarias metamorfoseadas y la intercalación de circones metamorfoseados. Rocas volcánicas del Ordovícico con rocas sedimentarias derivadas del margen Laurentiano.
Relación con la orogenia famatiniana
Se ha sugerido que la orogenia Famatiniana contemporánea en el oeste de Gondwana (América del Sur) es la fase "hacia el sur" continuación de la orogenia tacónica. Esto se ha explicado añadiendo que Laurentia podría haber chocado con el oeste de Gondwana en el Paleozoico temprano durante el cierre del océano Jápeto. Según esta visión el terreno de Cuyania sería un bloque alóctono de origen laurentiano que quedó en Gondwana. Pero tales puntos de vista se cuestionan ya que, alternativamente, se sugiere que Cuyania se desplazó a través del océano Jápeto como un microcontinente que comenzó en Laurentia y luego se acrecentó hasta Gondwana. Un tercer modelo afirma que Cuyania es paraautóctona y llegó a su lugar actual por fallas de deslizamiento que no comienzan en Laurentia sino en Gondwana.
Consecuencias
A medida que la orogenia tacónica disminuyó a principios del Silúrico, los levantamientos y pliegues en la región del valle de Hudson fueron biselados por la erosión. Sobre esta superficie comenzaron a acumularse sedimentos, derivados de levantamientos restantes en la región de Nueva Inglaterra. La evidencia de esto es el Conglomerado Silúrico Shawangunk, una enorme formación de conglomerado y arenisca de cuarzo que forma crestas, que descansa de manera discordante sobre una superficie de estratos más antiguos de edad pre-Silúrico de suave a pronunciada inmersión en toda la región. Esta cresta del conglomerado Shawangunk se extiende hacia el sur desde el valle de Hudson a lo largo del frente oriental de Catskills. Forma la impresionante cresta rocosa de las montañas Shawangunk al oeste de New Paltz. Hacia el sur y el oeste se convierte en la prominente unidad formadora de crestas que aflora a lo largo de la cresta de la montaña Kittatinny en Nueva Jersey.
A lo largo del Silúrico, la deposición de sedimentos aluviales gruesos dio paso a lodos marinos poco profundos de grano fino y, finalmente, a la acumulación de sedimentos carbonatados de aguas claras con arrecifes formados a partir de la acumulación de algas calcáreas y restos esqueléticos de coral, estromatoporoides, braquiópodos y otra fauna marina antigua. El aumento y la caída episódica eustática del nivel del mar provocaron que los ambientes de depósito cambiaran o se desplazaran lateralmente. Como resultado, los restos de fauna conservados y el carácter y composición de las capas sedimentarias depositadas en un lugar determinado variaron a lo largo del tiempo. Las variaciones de textura o composición de los estratos, así como la cambiante fauna fósil conservada, se utilizan para definir las numerosas formaciones sedimentarias del Silúrico al Devónico conservadas en toda la región.