تكوين جبال الأكاديين

لورنتيا هي القارة القديمة لأمريكا الشمالية ، والتي تشمل أيضًا شمال غرب أيرلندا الحالية ، واسكتلندا ، وغرينلاند ، والمنحدر الشمالي لألاسكا ، وشبه جزيرة تشوكوتسك في شمال شرق روسيا . ^{[ 6 ]} خلال العصرين الأوردوفيسي والديفوني، حافظت لورنتيا على نفس خط العرض القديم، جنوب خط الاستواء بقليل في نصف الكرة الجنوبي، مع خط طول قديم مماثل تقريبًا. ^{[ 7 ]} تشمل الأحداث التكتونية الرئيسية التي حددتها : سلسلة الصدوع النيوبروتيروزية الناتجة عن تفكك صخور قاعدة غرينفيل ، والهبوط الحراري المرتبط بسلسلة الانجراف من العصر الكامبري المبكر إلى الأوردوفيسي الأوسط أثناء انفتاح محيط إيابيتوس، وأحداث التراكم الأبلاشية على الهامش القاري الشرقي، وما نتج عنها من أحواض أمامية وأوتاد رسوبية . ^{[ 8 ]}

تتألف منطقة أفالونيا من التضاريس الأفالونية التالية : شمال فرنسا، وبلجيكا ( الأردين )، وإنجلترا ، وويلز ، وجنوب شرق أيرلندا ، وشرق نيوفاوندلاند ، ونوفا سكوتيا ، وجنوب نيو برونزويك، وبعض المناطق الساحلية في نيو إنجلاند . تتكون القاعدة الصخرية من صخور قوسية تعود إلى أواخر ما قبل الكمبري ، ويُعتقد أنها نشأت من هامش غوندوانا، في وقت ما خلال العصر الأوردوفيسي المبكر. ^{[ 6 ]} انفصلت أفالونيا عن غوندوانا خلال بداية النشاط البركاني في الأردين وويلز وجنوب شرق أيرلندا، والذي استهلك القشرة المحيطية لبحر تورنكويست . انجرفت أفالونيا باتجاه الشمال، وربما اصطدمت ببالتيكا في أواخر العصر الأوردوفيسي، ثم بلورنتيا في أواخر العصر الديفوني. وتتفق الأدلة على ذلك مع بيانات المغناطيسية القديمة التي تشير إلى أن أفالونيا كانت تقع على خط عرض معتدل خلال العصر الأوردوفيسي، وعلى خط عرض شبه استوائي خلال أواخر العصر الأوردوفيسي وحتى العصر الديفوني. ^{[ 6 ]}

The collision of Avalonia with Laurentia initiated a sequence of events where the older rocks were subjected to deformation, plutonism, metamorphism, and uplift that occurred over a large area of eastern Laurentia.^[12] During the course of the orogeny, new faults formed, while older faults were reactivated.^[3] Acadian deformation and metamorphism were asymmetric across the strike of the orogen. The Acadian plutons intruded every belt, unlike the deformation/metamorphism, of Avalonia which did not undergo much of the alteration shown in other localities.^[13] During the Middle Devonian, centers for volcanoes and uplift formed in the New England region and shed fine-grained clastic material into an inland seaway that covered a large part of southern and central Appalachia. Today, portions of the ancient Avalonia landmass occur in scattered outcrop belts along the eastern margin of North America. One belt occurs in Newfoundland; another forms the bedrock of much of the coastal region of New England from eastern Connecticut to northern Maine, where it is known as the Coastal Lithotectonic Block.^[3]

The collision between Laurentia and Avalonian terranes is actually more complex than described above. The collision is broken into three or possibly four tectophases which represent a successive collision of the Avalonian terranes with eastern Laurentia.^[5][11]

تُعدّ أحواض المقدمة نتاجًا للتحميل التشوهي التكتوني، أو زيادة سُمك القشرة الأرضية على طول سلسلة الجبال، نتيجةً للدفع والطي . يُصنّف حوض مقدمة أكاديا كحوض مقدمة خلف قوس ، ويقع على الغلاف الصخري القاري العلوي ، مُجاورًا لحزام طي ودفع مقدمة خلف قوس هامشي قاري . ^{[ 5 ]} تتمثل النتيجة الأولية للتحميل في تحرك انتفاخ للخارج وارتفاع المقدمة، مما يُولّد عدم توافق موضعي. تُظهر توزيعات عدم التوافق نمطًا غير متماثل بالنسبة للرؤوس. ^{[ 14 ]} يتبع الهبوط حركة الانتفاخ والارتفاع، ويحدث على الجانب الكراتوني من سلسلة الجبال نتيجةً للتكيف المتساوي الإقليمي مع الحمل بواسطة الغلاف الصخري. ^{[ 5 ]} بمجرد أن يتراجع انتشار الدفع، يكون قد أتيحت الفرصة لتكوين تضاريس كبيرة وشبكات تصريف، ونتيجة لذلك، تتآكل الرواسب الفتاتية الخشنة وتُنقل إلى حوض المقدمة. ^{[ 14 ]}

أُعيد تنشيط البنى الأساسية لحوض مقدمة جبال الأبلاش عند بداية التكوين الجبلي الأكادي أثناء انثناء الغلاف الصخري للمقدمة . وقد أثرت هذه البنى على تطور حوض المقدمة وأنماط الترسيب ، وقامت الصدوع الموجودة مسبقًا بتقسيم الحوض إلى مناطق ذات ارتفاعات ومراكز ترسيب تتحكم بها الصدوع . ^{[ 15 ]}

تتميز حوض الأبلاش، خلال العصر الديفوني الأوسط والميسيسيبي المبكر، بكميات كبيرة من الصخور الرسوبية الدلتاوية التي ترسبت في حوض أكاديا الأمامي استجابةً لتكوين جبال أكاديا. تمتد هذه الرواسب من وسط نيويورك وبنسلفانيا غربًا إلى أوهايو، وجنوبًا على طول جبال الأبلاش عبر فرجينيا وتينيسي إلى ألاباما. يُصنف مُركب دلتا أكاديا إلى دلتاين: دلتا كاتسكيل التي تعود إلى العصر الديفوني الأوسط والأعلى، ودلتا برايس-روكويل في جبال بوكونو التي تعود إلى العصر الديفوني المتأخر والميسيسيبي المبكر. ^{[ 16 ]} يرتبط مُركب دلتا أكاديا بالمراحل التكتونية الأربع لتكوين جبال أكاديا، من حيث المصدر وظروف الترسيب. كان التضاريس الناتجة عن تكوين الجبال المصدر الأساسي لرواسب الدلتا. ^{[ 11 ]}

يتكون مجمع دلتا كاتسكيل من سلسلة صخرية متزايدة الخشونة باتجاه الأعلى. ويبلغ سمكه أقصى حد له في شرق ولاية بنسلفانيا، ثم يقل تدريجياً غرباً باتجاه ولاية أوهايو. ويبدو أن الجغرافيا القديمة لكاتسكيل تتألف من العديد من الجداول الصغيرة التي رسبت حمولتها الرسوبية على طول سهل فيضي ساحلي امتد لمئات الأميال. ^{[ 16 ]}

تشمل الطبقات الرسوبية السيليسية الفتاتية التي تعود إلى العصر الديفوني الأوسط والميسيسيبي السفلي ، والتي ترسبت بفعل دلتا كاتسكيل ، طفلاً أسود ، وطفلاً رمادياً، وحجراً رملياً ، وطبقات حمراء ، وكميات قليلة من الحجر الجيري الطيني . ترسبت هذه الطبقات وفق نمط رباعي المراحل يُلاحظ في كل مرحلة تكتونية. أدى تشكل حوض المقدمة نتيجة الهبوط السريع إلى بدء تتابعات تقدمية أدت إلى ترسب طفل أسود في الحوض. بعد ترسب الطفل الأسود، استمرت هجرة التشوه جنوباً، وساد التراجع البحري، لا سيما على الجانب الشرقي من الحوض. مع ازدياد حدة التصادم، انخفض الهبوط في حوض المقدمة، وحلّت محل الترسيب تدفقات من الطفل الطميي الكلسي والكربونات. تعكس هذه الرواسب دورات تقدمية-تراجعية صغيرة في بيئات جبهة الدلتا ومنصة الدلتا. تتمثل المرحلة الثالثة في الرفع الإقليمي الذي صاحب اصطدام كتلة أفالون برأس صخري، والذي أدى لاحقًا إلى نشوء عدم توافق إقليمي . أما المرحلة الرابعة والأخيرة فتتمثل في سكون تكتوني مصحوب بترسبات كربوناتية واسعة النطاق في بحر يتقدم ببطء. ^{[ 11 ]}