Original paper

Geomorphology of metamorphic core complex mountains in Arizona and S. E. California

Pain, C.F.

Zeitschrift für Geomorphologie, NF Volume 30 Issue 2 (1986), p. 151 - 166

25 references

published: Jul 9, 1986

DOI: 10.1127/zfg/30/1986/151

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ArtNo. ESP022003002002, Price: 29.00 €

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Abstract

Metamorphic core complexes consist of granite cores surrounded by, in an outward direction, mylonite, chloritic breccia and microbreccia. These rocks are separated by a low angle detachment fault from unmetamorphosed but normally faulted rocks. Rocks above the detachment fault have been tectonically transported from the core rocks in one consistent direction, giving a distinct SW-NE lineation to rocks below the detachment fault. The metamorphic core complexes are best exposed where arching in a NE-SW direction occurs at the same place as arching in a SW-NE direction. Metamorphic core complex mountains show considerable structural control of landforms. Mylonitic rocks have the most influence, especially in the development of triangular dome facets and lowrelief areas in the central parts of the complexes. The chloritic breccia, which lies structurally above the mylonitic rocks, is much less resistant to erosion, and has been almost completely removed from many complexes. Drainage patterns in metamorphic core complexes are mainly radial, but an older set of drainage lines parallel to mylonitic lineation, especially channels that drain down the crests of up-arched ridges, suggests that drainage developed on a ramp on the detachment fault and the underlying breccia prior to the SW-NE component of doming of the core complexes.

Kurzfassung

Metamorphe Kernkomplexe bestehen aus granitischen Kernen, die nach außen von Mylonit, chloritischer Brekzie und Mikrobrekzie umgeben sind. Diese Gesteine sind durch eine flache Abscherung von nicht metamorphen Gesteinen mit Abschiebungen getrennt. Gesteine über der Abscherung wurden tektonisch von den Kerngebieten in eine feststehende Richtung transportiert, wodurch eine deutliche SW-NE-Lineation in den Gesteinen unter der Abscherung entstand. Die metamorphen Kernkomplexe sind dort am besten entblößt, wo die Aufwölbung in NW-SW-Richtung am gleichen Ort erfolgt wie die Aufwölbung in SW-NE-Richtung. Gebirge in metamorphen Kernkomplexen sind in starkem Maße strukturabhängig. Mylonitische Gesteine haben den stärksten Einfluß, besonders in der Entwicklung dreiecksförmiger Kuppelabschnitte und Flachreliefgebiete in den zentralen Teilen der Komplexe. Die chloritische Brekzie, die strukturell über den mylonitischen Gesteinen liegt, ist weniger widerständig gegenüber der Abtragung und ist von vielen Komplexen fast vollständig entfernt worden. Die Gewässernetze in metamorphen Kernkomplexen sind vorwiegend radial, aber ein ältere Anlage von Entwässerungslinien parallel zu der mylonitischen Strömung, insbesondere Flüsse, die von den Höhen der aufgewölbten Rücken abfließen, lassen vermuten, daß die Entwässerung sich auf einer Rampe der Abscherung und der unterlagernden Brekzie entwickelte, und zwar bevor die SW-NE-Komponente der Aufwölbung des Kernkomplexes entstand.

Résumé

Des complexes de noyaux métamorphiques consistent en noyaux de granite entourés vers l’extérieur successivement de mylonite, de brèche chloritique et de microbrèche. Ces roches sont séparées par une faille à faible discordance angulaire des roches non métamorphisées mais normalement faillées. Des roches au-dessus de la faille ont été déplacées tectoniquement à partir des roches du noyau dans une direction constante donnant un linéament bien distinct de direction SW-NE aux roches situées sous la faille. Les complexes de noyaux métamorphiques sont le mieux exposés là où existent à la fois un bombement de direction NW-SE et un bombement de direction SW-NE. Les montagnes de complexe de noyaux métamorphiques montrent une relation considérable entre les formes et la structure. Les roches mylonitiques ont la plus grande influence particulièrement dans le développement de facettes triangulaires de dôme et des zones de bas-reliefs dans les parties centrales des complexes. La brèche chloritique qui surmonte structurellement les roches mylonitiques est beaucoup moins résistante à l’érosion et a été presque complètement enlevée de beaucoup de complexes. Les réseaux de drainage dans les complexes de noyaux métamorphiques sont principalement radiaux. Mais il existe aussi un ensemble plus ancien de lignes de drainages parallèles aux linéaments mylonitiques, particulièrement des chenaux qui drainent les crêtes des collines correspondant sur une surface inclinée de la faille et sur la brèche sous-jacente avant la composante SW-NE du bombement des complexes de noyaux.

Keywords

geomorphologymetamorphic core complex mountainsArizonaCaliforniaUSA