Geologie der Nordwest-Territorien

Die Geologie der Nordwest-Territorien wurde von der kanadischen Regierung in verschiedenen Kartenblättern kartiert. Die Region beherbergt einige der ältesten Gesteine ​​der Welt und zählt zu den ältesten Nordamerikas. Sie entstanden aus mehreren Abschnitten stabiler kontinentaler Kruste , darunter der Slave-Kraton , der Rae-Kraton und der Hearne-Kraton . Diese Gesteine ​​bilden das archaische und proterozoische präkambrische Grundgebirge der Region und sind Gegenstand umfangreicher Forschungen zum Verständnis der kontinentalen Kruste und der tektonischen Bedingungen auf der frühen Erde.

Der Hearne-Kraton und der Rae-Kraton werden von archaischen metasedimentären und metavulkanischen Gesteinen unterlagert . Quarzarenit im Rae-Kraton wird als mögliche Ablagerung eines passiven Kontinentalrandes oder eines Riftbeckens interpretiert. Weltweit sind Grünschiefergürtel ein charakteristisches Merkmal präkambrischer Gesteine. Der Ennadai-Rankin-Grünschiefergürtel ist der zweitgrößte in Kanada und weist felsische vulkanische und vulkanoklastische Gesteine ​​sowie mafische Gesteine ​​auf, die in der Abfolge der Metamorphosefazies Grünschiefer -Grad erreichen . Schichtungen in Eisenerz- und Pelitformationen deuten darauf hin, dass die mafischen vulkanischen Gesteine ​​an einem energiearmen Hang eines vulkanischen Plateaus, fernab von Wellenbewegungen, abgelagert wurden. Aufgrund des enormen zeitlichen Abstands zum Archaikum sind exakte Interpretationen weniger zuverlässig. ^{[ 1 ]}

Im späten Proterozoikum war die Region von der Wopmay-Orogenese betroffen . Am Rand des archaischen Slave-Kratons bildete sich die 1,1 Kilometer dicke Rocknest-Formation, ein Keil aus Karbonaten, der sich nach Osten hin verjüngt. Der Slave-Kraton (auch Slave-Provinz genannt) ist kleiner als die benachbarte, ausgedehnte Superior-Provinz, die sich südwärts bis zu den Großen Seen erstreckt. Im Gegensatz zur Superior-Provinz weist die Slave-Provinz mehr Sedimentgesteine, mehr felsische als mafische Gesteine, mehr kaliumreichen Granit sowie Gold- und Buntmetallmineralisierungen auf. ^{[ 2 ]} Geologen haben anhand von Gängen und mafischen Lavaströmen, die von Tiefseeturbiditablagerungen überlagert sind, auf eine frühere Meeresbodenausbreitung im westlichen Teil der Provinz geschlossen . Diese Gesteine ​​gelten als Überreste ozeanischer Kruste, die allseitig von felsischen Vulkaniten und Granitoiden umgeben und konserviert wurde . ^{[ 3 ]} Im Gebiet des Snofield-Sees im nördlichen Teil der Slave-Provinz sind die Überreste archaischer Stromatolithen in einer Dolomit- Einheit zwischen felsischen vulkanischen und grauwacken - tonsteinigen Turbiditen erhalten, die zu den frühesten Lebenszeichen zählen und sich in den Flachwassergebieten um vulkanische Inseln bildeten. ^{[ 4 ]}

Vor etwa 1,27 Milliarden Jahren, im Proterozoikum , ereignete sich in der Region eine Reihe bedeutender magmatischer Ereignisse, die von einigen Geologen als „Mackenzie-Magmatismus“ bezeichnet werden. In der Coppermine River Province drangen innerhalb eines Zeitraums von nur fünf Millionen Jahren gleichzeitig Tholeiit -Flutbasalte ein. Strontium-Neodym-Blei-Analysen deuten darauf hin, dass die Gesteine ​​ältere, teilweise aufgeschmolzene Grundgebirgsgesteine ​​enthielten. ^{[ 5 ]}

Im Neoproterozoikum lagerte sich die vier Kilometer mächtige Mackenzie-Mountains-Supergruppe in einem wenig erforschten Becken ab. Hydrothermale Fluide schleusten Buntmetalle in diese Ablagerungen ein, wahrscheinlich während einer Riftbildung, die bis ins Paläozoikum andauerte. ^{[ 6 ]}

Im Paläozoikum war marine Ablagerung in weiten Teilen des Gebiets verbreitet . Im Mackenzie-Becken bildeten tabulate und rugose Korallen die Horn-Plateau-Formation – eine Gruppe isolierter Riffe aus dem Devon , die durch Nährstoffe aus erodierenden Gesteinen des Kanadischen Schildes und durch küstenfernes Auftriebswasser gespeist wurden. ^{[ 7 ]} Das Selwyn-Becken, das sich heute bis ins Yukon-Territorium erstreckt, entstand zur gleichen Zeit und lagerte Graptolithenfossilien und Bitumen ab . ^{[ 8 ]}

Die siliziklastischen, fossilienreichen Wackestone und Mudstone der ordovizischen Bad Cache Rapids Formation dokumentieren ein flaches Schelfmilieu auf Southampton Island. Diese Einheit wird überlagert von den kohlenstoffhaltigen Mudstone und Ölschiefern der Ashgill Boas River Formation, den korallenführenden Wackestone der Churchill River Formation und dem Ölschiefer des Sixteen Mile Brook. ^{[ 9 ]}

Im Mesozoikum drangen Kimberlit- Pfeifen stellenweise in das archaische Grundgestein ein, beginnend vor etwa 75 Millionen Jahren und bis ins Känozoikum hinein, insbesondere im Gebiet von Ekati . ^{[ 10 ]}

Die Sedimentation setzte sich in vielen Gebieten bis ins Mesozoikum fort. Auf Banks Island markieren Mangansphärolithe mit Rhodochrosit , Eisen-Mangan-Oxiden und Dolomit die Grenze zwischen den Christopher- und Kanguk-Sedimentformationen aus der Kreidezeit . ^{[ 11 ]}

Im frühen Känozoikum führten Veränderungen der regionalen Strukturgeologie zu weitverbreiteter Erosion. Spaltspurenanalysen von Apatit deuten darauf hin, dass sich Gesteine ​​im Beaufort-Mackenzie-Gebiet im frühen Eozän von Temperaturen um 110 Grad Celsius abkühlten, nachdem darüber eine Meile Gestein erodiert worden war . ^{[ 12 ]} Die Nordwest-Territorien waren während des Pleistozäns stark vergletschert . In den Mackenzie Mountains überlagern Moränenablagerungen ältere paläogene Kiese, Paläoböden und andere, von den Bergen abgelagerte Geschiebemergel. ^{[ 13 ]}

In der Nähe des Mackenzie-Flussdeltas und des Sitidgi-Sees bildeten sich durch Ablagerungen und Sedimente die eisfreie Eskioma-Seenregion. Das Mackenzie-Delta entstand durch überflutete Täler, die von Schwemmland bedeckt waren. Thermokarst und eine vom Eis durchzogene Landschaft formten sich im frühen Holozän . ^{[ 14 ]}

Nordkanada und die Nordwest-Territorien sind bekannt für Gashydrate, auch Methanhydrate genannt – Methangas, das in dicken Sedimentschichten eingeschlossen ist und dessen Schmelzen hypothetisch zu starken Klimaveränderungen führen könnte. Die Gashydrate wurden anhand von Bohrlöchern, Gasflussmessungen während des Bohrens oder seismischen Daten identifiziert. Erst im März und April 1993 wurden Proben aus einem 451 Meter tiefen Bohrloch im Mackenzie-Delta gewonnen. ^{[ 15 ]}

Die folgenden fünf Zeitleisten veranschaulichen die geologische Zeitskala maßstabsgetreu. Die erste zeigt den gesamten Zeitraum von der Entstehung der Erde bis heute, lässt aber wenig Raum für das jüngste Äon. Die zweite Zeitleiste zeigt eine vergrößerte Ansicht des jüngsten Äons. Analog dazu wird in der dritten Zeitleiste die jüngste Ära, in der vierten die jüngste Periode und in der fünften die jüngste Epoche vergrößert dargestellt.

(Die horizontale Skala beträgt Millionen von Jahren für die obigen Zeitleisten; Tausende von Jahren für die unten stehende Zeitleiste)