Cintura di spinta Moine

La Moine Thrust Belt o Moine Thrust Zone è una caratteristica tettonica lineare nelle Highlands scozzesi che va da Loch Eriboll sulla costa nord 190 chilometri (120 miglia) a sud-ovest fino alla penisola di Sleat sull'isola di Skye. La cinghia di spinta è costituita da una serie di guasti di spinta che si diramano dalla spinta di Moine stessa. Topograficamente, la cintura segna un cambiamento da aspre montagne a terrazze con lati scoscesi scolpiti da rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche ad ovest ad un vasto paesaggio di dolci colline su una base di roccia metamorfica ad est. Le montagne all'interno della cintura presentano strati complessi piegati e fagliati e la larghezza della parte principale della zona varia fino a 10 chilometri (6,2 mi), sebbene sia significativamente più ampia su Skye.

Scoperta

La presenza di gneiss e scisti metamorfici apparentemente stratigraficamente sopra le rocce sedimentarie di bassa età paleozoica nelle Northwest Highlands era nota fin dall'inizio del XIX secolo, convincendo Roderick Murchison che il cambiamento era un effetto puramente metamorfico e che lo gneiss superiore era più giovane del sedimenti sotto. Inizialmente è stato supportato in questa interpretazione da Archibald Geikie e James Nicol. Dopo ulteriori ricerche sul campo, Nicol cambiò idea e sostenne invece che il contatto alla base degli gneiss superiori era tettonico, iniziando quella che era conosciuta come la Controversia delle Highlands. Un'interpretazione tettonica fu supportata, tra gli altri, da Charles Lapworth che aveva corrisposto ad Albert Heim su strutture simili nelle Alpi. Nel 1883 e nel 1884 i geologi del sondaggio Ben Peach e John Horne furono inviati nell'area dal direttore del sondaggio Archibald Geikie per eseguire una mappatura dettagliata. I risultati della mappatura dimostrarono definitivamente a Peach e Horne che il contatto era tettonico e alla fine furono in grado di persuadere Geikie quando li visitò brevemente sul campo nell'ottobre 1884. A novembre di quell'anno i risultati preliminari di Peach e Horne furono pubblicati e Geikie pubblicato un articolo nello stesso numero di Nature in cui ha coniato il termine "piano di spinta" per questi difetti di angolo basso, sebbene il termine fosse probabilmente già in uso prima di allora. Nel 1888 il termine "Moine Thrust" veniva usato per la frattura tettonica alla base degli scisti Moine (quello che ora viene chiamato il Supergruppo Moine). Il riconoscimento della Moine Thrust Belt nei primi anni del 1880 fu una pietra miliare nella storia della geologia in quanto fu una delle prime cinture di spinta scoperte e in cui divenne evidente l'importanza dei movimenti orizzontali su larga scala piuttosto che verticali. La mappatura dettagliata della Moine Thrust Belt da parte dell'indagine continuò per altri due decenni, culminando nel classico memoriale dell'indagine The Geological Structure of the Northwest Highlands of Scotland , pubblicato nel 1907.

Struttura caledoniana

La Cintura di spinta moine si formò durante le ultime fasi dell'Orogeny caledoniano come parte della collisione tra Laurentia e Baltica. È la struttura caledoniana più occidentale della Scozia, a parte l'Outer Isles Fault nelle Outer Hebrides, che si sviluppa all'interno della Terrestre Hebridean. La Moine Thrust Belt definisce il confine tra la Terrestre Ebridiana a nord-ovest e la Terranova delle Highlands settentrionali a sud-est. La spinta trasportò materiale metamorfico per oltre 200 km attraverso la Scozia, mascherando interamente la geologia del precedente terrano. Tuttavia, piccole finestre, come la finestra di Assynt e il sistema di spinta imbricato di Glen Achall, consentono ai geologi di stimare com'era la geologia della Scozia prima dell'orogenia caledoniana.

Il rapporto tra la Moine Thrust Belt e altre strutture dell'età scandinava in Scandinavia e nella Groenlandia orientale rimane poco chiaro, a causa delle incertezze associate alla zona di Great Glen Fault. Questo importante errore sinistrale (laterale sinistro) era attivo anche durante le ultime fasi dell'orogenesi, ma continuò a muoversi durante i primi devoniani e sembra troncare l'estremità meridionale della cinghia di spinta. Lo spostamento totale tardivo della Caledonia sulla Grande Glen Fault è scarsamente limitato, rendendo difficile la ricostruzione della parte meridionale della cintura orogenica.

Unità rock coinvolte

La sequenza stratigrafica della parete laterale della Moine Thrust è la sequenza completa caratteristica della Terrestre Ebriana.

Complesso Lewisiano

Il complesso Lewisiano è costituito principalmente da gneiss granitici di età arcaea e paleoproterozoica. Costituiscono il seminterrato sia del supergruppo Torridonian che del supergruppo Moine delle Northern Highlands Terrane, nel muro sospeso della Moine Thrust.

Torridonian

Il supergruppo Torridonian è di età neoproterozoica ed è costituito principalmente da arenaria con uno spessore massimo conservato di oltre 8 km. È diviso in tre gruppi, i gruppi Stoer, Sleat e Torridon. L'incongruenza alla base di questa unità è molto irregolare, dimostrando che è stata depositata su una superficie erosa.

Paleozoico inferiore

Il Cambriano per abbattere le rocce Ordoviciane è costituito da due gruppi, il Gruppo Ardvreck e il Gruppo Durness. Il gruppo Ardvreck si trova al di sopra di una non conformità angolare su varie parti del gruppo Torridon e localmente sul Lewisiano. È una sequenza di areniti principalmente al quarzo. La parte più bassa della Formazione di Eriboll, il Membro di quarzite basale, è spesso ciottolosa alla base. Il sovrastante Pipe Rock Member è un'arenite di quarzo distintiva con molti fossili bianchi che tracciano fossili che agiscono come marcatori di deformazione in aree di deformazione più duttile. Le due parti più alte del gruppo Ardvreck formano la formazione An t-Sron, con il membro dolomitico Fucoid Beds che viene sovrastato dalle arene di quarzo del membro Salterella Grit. Il gruppo Durness successivo è costituito principalmente da dolomiti, con alcuni elementi calcarei e chert.

Il carattere distintivo di questa sequenza ha consentito la mappatura dettagliata, anche in aree con un'esposizione relativamente scarsa e ha permesso di riconoscere le sezioni ripetute dalla spinta.

Supergruppo Moine

Il supergruppo Moine, come il Torridonian, è di età neoproterozoica e probabilmente un equivalente laterale di quell'unità. Vicino al Moine Spinta tutte le rocce Moine fanno parte del Gruppo Morar, che costituisce l'unità tettonostratigrafica più bassa del Moine.

Spinte individuali

Oltre alla spinta del sole alla base della sezione settentrionale della struttura e alla spinta del moine nella parte superiore della cintura, vengono sviluppati molti altri difetti di spinta, alcuni dei quali sono abbastanza grandi da poter essere nominati e mappati più a livello regionale. Il foglio di spinta portato da ogni spinta prende il nome dalla spinta sottostante, sebbene venga usato anche il termine "pannolino".

Moine Thrust

La Moine Thrust in senso stretto è la spinta più alta nella cintura e quella che trasporta il maggior spostamento. In tutti i casi trasporta le rocce del supergruppo Moine sulle rocce della terrestre Hebridean. A differenza delle altre spinte, c'è una zona ampia (fino a 600 m di spessore) del Moine nella parete sospesa che viene intensamente deformata in mylonite, indicando che ha avuto origine a un livello crostale significativamente più profondo. Lo spostamento totale su questa struttura è stato stimato in diversi 10s di chilometri in base al cambiamento del livello della crosta e allo spessore dei myloniti sviluppati. Nella sua sezione centrale, a sud della finestra di Assynt, diventa l'unica struttura di spinta, prima che la spinta di Kinlochewe si dirami verso sud.

Spinta unica

Questa spinta costituisce la base della cintura da Eriboll all'estremità meridionale della finestra di Assynt, dove si fonde con la stessa spinta del Moine. Si pensa che sia la struttura di spinta più giovane formata nella cintura, che è coerente con una sequenza di spinta a propagazione foreland. Colpisce lungo la parete della Spinta del Sole i cambiamenti da Lewisian a sud a Cambrian a nord.

Arnaboll Thrust

Nella sezione Eriboll questa spinta trasporta gneiss Lewisiano sulla Pipe Rock. Il suo affioramento è complicato dagli effetti della successiva spinta che piega e compensa l'Arnaboll Thrust. Le esposizioni sul fianco di Ben Arnaboll rivestono un'importanza particolare in quanto è stato qui che Lapworth ha descritto per la prima volta il tipo di mylonite di roccia altamente deformata e anche dove Geikie ha coniato il termine "piano di spinta".

Ben più spinta

Ben More Thrust è il più grande e continuo dei difetti di spinta sviluppati tra Moine e Sole Thrusts all'interno della finestra di Assynt.

Glencoul Thrust

Questa spinta è sviluppata nella parte inferiore della cintura nella finestra di Assynt.

Spinta di Kinlochewe

Il Kinlochewe Thrust si dirama dalla sezione centrale del Moine Thrust e corre verso sud oltre Kinlochewe fino al culmine di Achnashellach, dove viene troncato dalla tendenza Strathcarron di tendenza SW-NE. In origine potrebbe essere stato continuo con la spinta di Kishorn.

Kishorn Thrust

La spinta di Kishorn si estende dal culmine di Achnashellach, appena a nord di Loch Carron, dove viene troncata dalla Faglia di Strathcarron. Continua verso sud-ovest verso Loch Kishorn, diventando la spinta basale. Sull'isola di Skye, la Spinta di Kishorn segna anche la base della Cintura di spinta del Moine che porta principalmente arenarie torridoniane su calcari e quarziti Cambrian-Ordoviciani. A livello locale sulla penisola di Sleat, il foglio di spinta di Kishorn viene eroso per formare la finestra Ord in cui appaiono di nuovo le rocce foreland.

Spinta di Tarskavaig

All'estremità sud-occidentale della penisola di Sleat, la Tarskavaig Thrust trasporta metasedimenti del Supergruppo Moine sul Torridonian del sottostante foglio di spinta del Kishorn.

Continuazione verso nord

Quando il profilo sismico profondo MOIST (Moine and Overs Isles Traverse) è stato acquisito a nord della terraferma scozzese dal gruppo BIRPS nel 1981, sono state rappresentate una serie di zone di faglia a immersione ad est, due delle quali sono state interpretate come potenziali continuazioni della spinta del Moine . La presenza di una mezza vasca a graben nelle pareti sospese di questi difetti è stata interpretata per rappresentare la riattivazione estensiva devoniana e mesozoica delle strutture di spinta caledoniane. Ulteriori profondi profili acquisiti nella stessa area, le linee DRUM e GRID hanno confermato queste caratteristiche. Sulle coste delle Shetland è stato proposto che Wester Keolka Shear rappresentasse la Moine Thrust, anche se i risultati radiometrici più recenti indicano che è improbabile che ciò avvenga. Il legame tra le strutture fotografate offshore e quelle onshore rimane poco chiaro.

Continuazione verso sud-ovest

A sud-ovest di Skye il corso della Cintura di spinta Moine diventa incerto. Si presume che debba passare a sud-est delle isole principalmente Lewisiane di Coll e Tiree. Viene spesso mostrato mentre attraversa il Sound of Iona a ovest di Mull, sebbene in realtà non vengano mostrate spinte. Si presume che venga troncato dalla zona di Great Glen Fault da qualche parte a sud-ovest di Mull.

sincronizzazione

Il movimento sulla cinghia di spinta del moine è stato in parte datato in relazione al suo rapporto con una serie di intrusioni ignee nella finestra di Assynt e in parte dai risultati della datazione radiometrica di rocce deformate dalla parete del piede o dalla parete sospesa delle spinte. Le intrusioni vicino a Loch Borralan e Loch Ailsh hanno una chimica simile, essendo entrambe forme di sienite, e sono state datate rispettivamente a 430 ± 4 Ma e 430,6 ± 0,3 Ma, suggerendo che sono state intruse all'incirca nello stesso momento. L'intrusione di Loch Ailsh affiora all'interno del foglio di spinta Ben More e precede il movimento su quella struttura. L'intrusione di Loch Borralan si trova sotto Ben More Thrust. A livello locale si dice che l'intrusione abbia tagliato il Ben More Thrust, ma la mancanza degli effetti metamorfici trovati altrove lungo il margine dell'intrusione suggerisce che questo contatto sia tettonico piuttosto che invadente. Nella parte superiore dell'intrusione di Borralan, ci sono prove di deformazione della sienite mentre era ancora calda, suggerendo che la spinta è iniziata subito dopo l'intrusione.