How Laramide-Age Hydration of North American Lithosphere by the Farallon Slab Controlled Subsequent Activity in the Western United States

Humphreys, E.; Hessler, Erin; Dueker, K. G.; Farmer, G. Lang; Erslev, Eric A.; Atwater, Tanya

doi:10.2747/0020-6814.45.7.575

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“…[52] If we have interpreted the data correctly, then most of the uplift of the south-central portion of the Colorado Plateau occurred during Late Cretaceous/earliest Tertiary time (Figure 10), favoring uplift mechanisms such as crustal thickening by lateral flow of deep crust [McQuarrie and Chase, 2000], hydration of the mantle lithosphere due to volatile flux from a newly arrived Laramide flat slab [Humphreys et al, 2003], or dynamic topography associated with slab foundering [Liu and Gurnis, 2008]. We are careful to point out that our estimate of paleoelevation may not apply to the northern part of the plateau.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…upper mantle, or the introduction of volatiles to the upper mantle [e.g., Bird, 1979;McQuarrie and Chase, 2000;Humphreys et al, 2003]; (2) mid-Tertiary uplift related to the demise of a Laramide flat slab, where buoyancy is added to the upper mantle by mechanical thinning or chemical modification of the lithosphere [Spencer, 1996;Roy et al, 2005]; and (3) late Tertiary "epeirogenic" uplift associated with regional extensional tectonism, either by convective removal of lithosphere or heating from below [e.g., Bird, 1979;Thompson and Zoback, 1979;Humphreys, 1995;Parsons and McCarthy, 1995;Jones et al, 2004;Zandt et al, 2004]. Quantitative constraints on the timing of uplift therefore have the potential to falsify one or more of these hypotheses.…”

Section: Mechanisms Driving Plateau Uplift and Existing Paleoelevatiomentioning

confidence: 99%

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Influence of climate change and uplift on Colorado Plateau paleotemperatures from carbonate clumped isotope thermometry

2010

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The elevation history of Earth's surface is key to understanding the geodynamic processes responsible for the rise of plateaus. We investigate the timing of Colorado Plateau uplift by estimating depositional temperatures of Tertiary lake sediments that blanket the plateau interior and adjacent lowlands using carbonate clumped isotope paleothermometry (a measure of the temperature‐dependent enrichment of 13C‐18O bonds in carbonates). Comparison of modern and ancient samples deposited near sea level provides an opportunity to quantify the influence of climate and therefore assess the contribution of changes in elevation to the variations of surface temperature on the plateau. Analysis of modern lake calcite from 350 to 3300 m elevation in the southwestern United States reveals a lake water carbonate temperature (LCT) lapse rate of 4.2 ± 0.6°C/km. Analysis of Miocene deposits from 88 to 1900 m elevation in the Colorado River drainage suggests that the ancient LCT lapse rate was 4.1 ± 0.7°C/km, and temperatures were 7.7 ± 2.0°C warmer at any one elevation than predicted by the modern trend. The inferred cooling is plausible in light of Pliocene temperature estimates off the coast of California, and the consistency of lapse rates through time supports the interpretation that there has been little or no elevation change for any of the samples since 6 Ma. Together with previous paleorelief estimates from apatite (U‐Th)/He data from the Grand Canyon, our results suggest most or all of the plateau's lithospheric buoyancy was acquired ∼80–60 Ma and do not support explanations that ascribe most plateau uplift to Oligocene or younger disposal of either the Farallon or North American mantle lithosphere.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Section: Mechanisms Driving Plateau Uplift and Existing Paleoelevatiomentioning

confidence: 99%

Influence of climate change and uplift on Colorado Plateau paleotemperatures from carbonate clumped isotope thermometry

2010

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“…Sin embargo, la fertilidad de la litósfera puede haber sido incrementada por fenómenos ocurridos anteriormente a los pulsos ignimbríticos. Humphreys et al (2003) han propuesto que la subducción subhorizontal de la placa Farallón, ocurrida durante la orogenia Laramide, habría producido una hidratación y fertilización signifi cativa de la placa Norteamericana (precámbrica); posteriormente, una vez removida la placa en el Terciario, el calentamiento inducido por la exposición al manto astenosférico habría redundado en una "explosión" de volcanismo silícico. Este modelo, propuesto para explicar el volcanismo silícico terciario del suroeste de Estados Unidos puede igualmente aplicarse a la SMO, que comparte una historia tectónica similar con el sur de Estados Unidos.…”

Section: Génesis Del Magmatismo Silícicounclassified

Magmatismo y tectónica en la Sierra Madre Occidental y su relación con la evolución de la margen occidental de Norteamérica

Ferrari

Valencia-Moreno

Bryan

2005

BSGM

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C i e n A ñ o s ResumenLa Sierra Madre Occidental (SMO) es el resultado de diferentes episodios magmáticos y tectónicos durante el Cretácico-Cenozoico, asociados a la subducción de la placa Farallón debajo de la placa de Norteamérica y a la apertura del Golfo de California. La estratigrafía de la SMO consta de cinco conjuntos ígneos principales: (1) rocas plutónicas y volcánicas del Cretácico Superior-Paleoceno y (2) rocas volcánicas andesíticas y, en menor medida, dacítico-riolíticas del Eoceno, tradicionalmente agrupadas en el denominado "Complejo Volcánico Inferior" (CVI); 3) ignimbritas silícicas emplazadas en su mayoría en dos pulsos, en el Oligoceno temprano (32-28 Ma) y el Mioceno temprano (24-20 Ma), y agrupadas en el Supergrupo Volcánico Superior; 4) coladas basáltico-andesíticas transicionales extravasadas después de cada pulso ignimbrítico, correlacionadas con las "Andesita-Basálticas del Sur de la Cordillera" (SCORBA por sus siglas en inglés); 5) volcanismo postsubducción constituido por coladas de basaltos alcalinos e ignimbritas emplazados en diferentes episodios del Mioceno tardío, Plioceno y Cuaternario, y que se relacionan con la separación de Baja California del continente. Los productos de todos estos episodios magmáticos, parcialmente superpuestos entre sí, cubren a su vez un basamento heterogéneo pobremente expuesto con edades del Precámbrico y Paleozoico en la parte norte (Sonora y Chihuahua) y del Mesozoico en el resto de la SMO.La deformación Laramide afectó moderadamente a las rocas más antiguas del CVI (~101 a ~89 Ma) en Sinaloa y a rocas volcánicas del Maastrichtiano en Chihuahua central. En su fase fi nal, durante el Paleoceno y Eoceno temprano, se desarrollaron fracturas de tensión ~E-W a ENE-WSW que hospedan los principales depósitos de pórfi dos cupríferos de la SMO. La tectónica extensional inició por lo menos en el Oligoceno en toda la mitad oriental de la SMO, provocando la formación de grábenes limitados por fallas de alto ángulo que se han referido como el Basin and Range mexicano. En el Mioceno temprano y medio la extensión migró hacia el occidente. En Sonora central esta deformación llegó a exhumar la corteza inferior, mientras que en el resto de la SMO no rebasó el 20%. En el Mioceno tardío la extensión se concentró en la franja más occidental de la SMO, adyacente al Golfo de California, donde produjo sistemas de fallas NNW que limitan un conjunto de semigrábenes con vergencia tanto al ENE como al WSW con zonas de acomodo transversales. Es importante notar que buena parte de la extensión se dio mientras la subducción de la placa Farallón era todavía activa.Los estudios geoquímicos y petrológicos indican que las rocas de la SMO forman un conjunto típicamente calcialcalino, caracterizado por concentraciones de potasio intermedias a altas y enriquecimiento relativamente bajo en Fe. El volcanismo del Eoceno tardío al Mioceno es claramente bimodal con los miembros silícicos dominantes sobre los máfi cos. Las relaciones iniciales de 87 Sr/ 86 Sr están comprendidas, en su mayoría,...

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“…Para fi nales del Cretácico (~70 Ma), el ángulo de la placa subducida se redujo considerablemente debido al aumento en la velocidad de la convergencia de las placas, alejando la cuña de manto astenosférico en relación a la trinchera, lo cual se explica de manera esquemática en la Figura 7. El alejamiento de la astenósfera causó una migración acelerada del eje del magmatismo hacia el este, desde las regiones costeras hacia el interior del continente, alcanzando el máximo avance entre los 55 y 40 Ma (Damon et al, 1983a;Humphreys et. al., 2003).…”

Section: Corteza Oceánicaunclassified

Características metalogenéticas de los depósitos de tipo pórfi do cuprífero en México y su situación en el contexto mundial

Valencia-Moreno¹,

Ochoa–Landín²,

Noguez-Alcántara³

et al. 2006

BSGM

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Depósitos de tipo pórfi do cuprífero en México y su situación en el contexto mundial ResumenLa abundante actividad magmática ocurrida durante el fi n del Mesozoico y el inicio del Cenozoico a lo largo de la Cordillera oeste de Norte América, produjo el emplazamiento de numerosos centros de mineralización de tipo pórfi do de cobre. Esta actividad se extendió también por todo el occidente de México, particularmente por la región noroeste del país. Esta región junto a las regiones aledañas de Arizona y New Mexico, en el suroeste de los Estados Unidos, constituye uno de los centros con mineralización de cobre más importantes en el mundo, que puede competir en tamaño con los famosos depósitos de la Cordillera oeste de Sur América. La mayor parte de los depósitos de cobre en México se localizan en la porción oriental del cinturón magmático Laramide (90-40 Ma) y predominantemente tienen edades entre 75 y 50 Ma. Los depósitos más grandes y mejor preservados se localizan en el noreste de Sonora, en la parte norte del cinturón, donde Cananea (~30 Mt Cu) y La Caridad (~8 Mt Cu) contienen acumulaciones de metal de gran relevancia a escala mundial. La mineralización de cobre está comúnmente acompañada por concentraciones localmente importantes de molibdeno, tungsteno y oro. La distribución de estos metales está aparentemente asociada a cambios regionales en el tipo de basamento en el cual se emplazó la mineralización. En general se distinguen tres dominios principales: el dominio norte caracterizado por un basamento cristalino proterozoico asociado a los terrenos Norte América y Caborca; un dominio central compuesto por rocas paleozoicas de cuenca marina profunda subyacidas por las rocas cristalinas del terreno Caborca, también defi nido como el terreno Cortés; y un dominio sur representado por secuencias mesozoicas de arco de islas del Terreno Guerrero. Los datos isotópicos de Sr y Nd disponibles muestran que los plutones laramídicos en los dominios norte y central tienen fi rmas más evolucionadas en comparación con las del dominio sur, lo cual sugiere que el tipo de basamento intrusionado tuvo una infl uencia importante en la composición fi nal de los magmas laramídicos, y pudo haber actuado también como un importante control en la distribución espacial de los metales asociados a los sistemas de tipo pórfi do cuprífero del noroeste de México. En general, aunque los metales no están limitados geográfi camente, se puede apreciar una predominancia de depósitos de Cu-Mo-W en la parte norte y central del cinturón subyacida por rocas antiguas de afi nidad norteamericana, la cual hospeda los depósitos más importantes. Además, existen varias chimeneas brechoides con altas leyes de molibdeno en esta misma porción del cinturón, justo al sur de la región de Cananea y La Caridad, lo cual sugiere un levantamiento tectónico y erosión relativamente mayor. Más hacia el sur, el cinturón está subyacido por rocas más jóvenes de afi nidad oceánica, caracterizadas por el Terreno Guerrero. La mineralización es típicamente de Cu-Au y se encuentr...

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How Laramide-Age Hydration of North American Lithosphere by the Farallon Slab Controlled Subsequent Activity in the Western United States

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Influence of climate change and uplift on Colorado Plateau paleotemperatures from carbonate clumped isotope thermometry

Influence of climate change and uplift on Colorado Plateau paleotemperatures from carbonate clumped isotope thermometry

Magmatismo y tectónica en la Sierra Madre Occidental y su relación con la evolución de la margen occidental de Norteamérica

Características metalogenéticas de los depósitos de tipo pórfi do cuprífero en México y su situación en el contexto mundial

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