拉拉迈造山运动是北美西部地区地质历史上的一次重要山脉形成事件,其影响范围从加拿大一直延伸到墨西哥北部,极大地塑造了今天洛矶山脉及其周边地区的地貌和生态面貌。拉拉迈造山运动开始于晚白垩纪,大约在8000至7000万年前,持续到大约3500至5500万年前,其确切的开始与结束时间仍存在学术争议。地质学家通过研究发现在这段时间内,拉拉迈造山运动经历了多次活动高潮与沉寂阶段交替的复杂过程。拉拉迈造山运动以深层次、厚皮变形为主要特征,表现出岩层深处的剧烈構造活动,远远超出了表层地质结构的变动,这一点使得它区别于同时期的其他造山活动。其东端的典型代表为南达科他州的黑山山脉,而其名称则源自怀俄明州东部的拉拉迈山。与之常被混淆的是在空间和时间上部分重叠的塞维尔造山运动,但两者在形成机制和影响范围上有明显区别。
拉拉迈造山运动的根本驱动力是海洋板块以浅倾角向大陆板块之下俯冲的复杂过程。脱离典型的陡俯冲模式,海洋地壳在此次运动中以较低的倾角滑移至北美板块之下。科研人员普遍认为,当时的库拉板块和法拉隆板块作为海洋板块,朝北美洲板块方向俯冲导致了拉拉迈造山运动的发生。平缓的俯冲角导致了岩浆活动远离典型的板块边界发生,在西部大陆的内陆地区形成了一个被称为"岩浆空白"的区域,即缺乏火山岩浆活动带。这是因为冷却的大陆岩石圈接触到俯冲板块,使得地幔岩浆源的加热和熔融受到抑制。相比之下,在科罗拉多矿物带等稍偏东方向的区域,则出现了岩浆活动带,显示出复杂的热动力学过程。
影响拉拉迈造山运动形成的另一个重要因素是构造板块之间的收敛速率变化以及海洋地壳厚度的异常增加。厚重的海洋地壳部分可能参与了俯冲过程,进一步加剧了浅角俯冲现象。这种特殊的板块动力机制不只造就了复杂的地形,也促进了大陆岩石圈的拖曳变形,使得深层构造发生明显的变革。地质学上,拉拉迈造山运动产生了许多独特的间造山盆地和相邻的隆起山块结构。这种变形模式不同于典型大陆碰撞造山,而是类似于长时间收敛边界的大陆板块边缘变形,特点是在块体边界附近形成一系列推覆断层和反断层,导致地势抬升与盆地沉降交替出现。盆地内沉积了厚达数千米的古生代和中生代沉积岩层,而由拉拉迈造山运动定义的盆地则被白垩纪及新生代的沉积物填充。
白垩纪至始新世及始新世间的地层在变形和沉积过程中记录了持续的构造活动。值得关注的是,尽管在地质年代上这些活动距今久远,但相关沉积盆地如今依然保留了当时的地貌特征,例如洪泛平原、沼泽和巨大的湖泊系统。这些早期的水文环境对现今的水系和生态系统产生深远影响。此后,从渐新世开始,地区域经历了周期性的广域地壳抬升,包含大平原在内的广大地区达到目前的地势高度。现代的地貌形态则主要由上新世至更新世期间再次发生的抬升、冰川作用以及岩石剥蚀和河流侵蚀塑造完成。地形平坦的盆地底部与四周隆起的山体形成鲜明对比,盆地周围常见陡峭的岩层倾角体,如山坡上的锋利岩脊。
多数这样的边界区域伴随着至少两期造山运动的断层活动,既有推覆断层,也有走滑断层,显示出复杂的构造演化。位于美国境内的主要间造山盆地集中在科罗拉多至蒙大拿的中部落基山脉区,尤以怀俄明州的比格霍恩盆地、粉河盆地及风河盆地最为明显。其盆地形态与西部大草原表面相似,但边缘环绕的山峰构成雄伟壮观的山谷,形成鲜明的地形对照。拉拉迈造山运动不仅对地质结构产生深远影响,也影响了古生态系统。根据古生物学家研究,特别是白垩纪晚期恐龙群落的分布和灭绝模式,拉拉迈造山运动引发了区域生态环境的重大改变。此前以装饰性较强的角龙亚科和冠龙亚科占优势的物种被较为基础的高地恐龙取代,而北方生态区则出现了以三角龙为主导,哈德罗龙数量明显减少的现象。
这一变化被视为白垩纪恐龙灭绝前最剧烈的生态转换之一。拉拉迈造山运动的研究不仅帮助我们理解北美大陆的地质演化,也为解析大陆内部浅角俯冲的动力机制提供了重要线索。现代地质学家通过多学科方法,包括岩石化学分析、地震断层探测和计算机模拟,逐步揭示这一造山运动背后的成因及其影响。更加深入地了解拉拉迈造山运动,不单是认识地球形态发展的需要,更为矿产资源勘探、地震风险评估以及理解过去气候和生物演化提供了科学依据。随着新的数据不断涌现,拉拉迈造山运动的细节及其与其他区域性构造活动之间的联系也将不断被完善。拉拉迈造山运动承载了地球地质的复杂演变和动态变化,折射出地球内部动力和板块运动的奇妙互动。
它不只是几千万年前的地质事件,更是现代地质研究与理解自然环境不可或缺的重要篇章。 。
