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Exhumation and Surface Evolution of the Western High Atlas and Surrounding Regions as Constrained by Low‐Temperature Thermochronology
Tectonics ( IF 3.3 ) Pub Date : 2020-03-06 , DOI: 10.1029/2019tc005562
R. Lanari 1 , M. G. Fellin 2 , C. Faccenna 1, 3 , M. L. Balestrieri 4 , F. J. Pazzaglia 5 , N. Youbi 6, 7 , C. Maden 2
Affiliation  

The Moroccan High Atlas, the Anti‐Atlas belts, and the Siroua volcanic massif form an orographic system locally risen to elevations over 4 km. Topographic growth of this system occurred by Cenozoic transpressive inversion of Mesozoic rift structures concomitant with volcanic activity and related mantle processes. In order to constrain the topographic growth, we analyze the regional‐scale exhumation pattern, and we compare it to physiographic features. We contribute 35 new mean (U‐Th‐Sm)/He and 24 new fission track ages on apatite from the High Atlas and Anti‐Atlas, which all together range from 196 to 5 Ma. In the Anti‐Atlas, we find that the rate and amount of Cenozoic exhumation are <0.05 km/Ma and ~2 km, respectively. In the High Atlas, our new data together with previous ones show that the axial regions feature the highest topography, relief, channel steepness, and orographic precipitations together with the maximum rate and amount of Cenozoic exhumation, in the range of 0.2–0.3 km/Ma and 4–6 km, respectively. This region is bounded by high‐angle oblique‐slip faults, which display a Neogene vertical motion of a few kilometers. Moreover, the most deeply incised valley in the axial region of the High Atlas shows stepwise cooling and exhumation with a final acceleration after 6 Ma. We conclude that the location in the same region of high river channel steepness, topography, orographic precipitations, and rates and amount of exhumation, together with large vertical offsets along oblique‐slip faults, suggests that crustal deformation may exert a major control on the topographic growth of Atlas orographic swell.

中文翻译:

低温热年代学约束的西部高图集及周边地区的发掘和表面演化

摩洛哥高地图集,反地图集带和西鲁阿火山地块形成了一个地形系统,​​局部升高到4公里以上的高程。该系统的地形生长是伴随着火山活动和相关地幔过程的中生代裂谷结构的新生代反压反转而发生的。为了限制地形的增长,我们分析了区域尺度的发掘模式,并将其与地理特征进行了比较。我们在High Atlas和Anti-Atlas的磷灰石上贡献了35个新的平均(U‐Th‐Sm)/ He和24个新的裂变径迹年龄,所有年龄范围均为196至5 Ma。在《反图集》中,我们发现新生代掘出的速率和数量分别<0.05 km / Ma和〜2 km。在《高级地图集》中,我们的新数据与以前的数据一起表明,轴向区域具有最高的地形,浮雕,河道陡度和地形降水以及新生代挖掘的最大速度和最大数量分别在0.2-0.3 km / Ma和4-6 km之间。该区域以高角度斜滑断层为界,该断层显示出新近纪的几千米垂直运动。此外,在高地图集轴向区域中最深的切入谷显示出逐步冷却和发掘出石块,并在6 Ma后产生最终加速度。我们得出结论,高河道陡度,地形,地形降水,发掘速率和数量以及沿斜滑断层的垂直偏移较大的同一区域中的位置表明,地壳变形可能对地形起主要控制作用Atlas地形膨胀的增长。以及地形降水以及新生代的最大发掘速率和数量,分别在0.2-0.3 km / Ma和4-6 km之间。该区域以高角度斜滑断层为界,该断层显示出新近纪的几千米垂直运动。此外,在高地图集轴向区域中最深的切入谷显示出逐步冷却和发掘出石块,并在6 Ma后产生最终加速度。我们得出结论,高河道陡度,地形,地形降水,发掘速率和数量以及沿斜滑断层的垂直偏移较大的同一区域中的位置表明,地壳变形可能对地形起主要控制作用Atlas地形膨胀的增长。以及地形降水以及新生代的最大发掘速率和数量,分别在0.2-0.3 km / Ma和4-6 km之间。该区域以高角度斜滑断层为界,该断层显示出新近纪的几千米垂直运动。此外,在高地图集轴向区域中最深的切入谷显示出逐步冷却和发掘出石块,并在6 Ma后产生最终加速度。我们得出结论,高河道陡度,地形,地形降水,发掘速率和数量以及沿斜滑断层的垂直偏移较大的同一区域中的位置表明,地壳变形可能对地形起主要控制作用Atlas地形膨胀的增长。该区域以高角度斜滑断层为界,该断层显示出新近纪的几千米垂直运动。此外,在高地图集轴向区域中最深的切入谷显示出逐步冷却和发掘出石块,并在6 Ma后产生最终加速度。我们得出结论,高河道陡度,地形,地形降水,发掘速率和数量以及沿斜滑断层的垂直偏移较大的同一区域中的位置表明,地壳变形可能对地形起主要控制作用Atlas地形膨胀的增长。该区域以高角度斜滑断层为界,显示了几公里的新近纪垂直运动。此外,在高地图集轴向区域中最深的切入谷显示出逐步冷却和发掘出石块,并在6 Ma后产生最终加速度。我们得出结论,高河道陡度,地形,地形降水,发掘速率和数量以及沿斜滑断层的垂直偏移较大的同一区域中的位置表明,地壳变形可能对地形起主要控制作用Atlas地形膨胀的增长。高海拔地图集轴向区域中最深的切入谷显示出逐步冷却和发掘出石块,并在6 Ma之后产生了最终加速度。我们得出结论,高河道陡度,地形,地形降水,发掘速率和数量以及沿斜滑断层的垂直偏移较大的同一区域中的位置表明,地壳变形可能对地形起主要控制作用Atlas地形膨胀的增长。高地图集轴向区域中最深的切入谷显示了逐步冷却和发掘出石块,并在6 Ma之后产生了最终加速度。我们得出结论,高河道陡度,地形,地形降水,发掘速率和数量以及沿斜滑断层的垂直偏移较大的同一区域中的位置表明,地壳变形可能对地形起主要控制作用Atlas地形膨胀的增长。
更新日期:2020-03-06
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