Восточно-Антарктический щит
Восточно -Антарктический щит или Кратон представляет собой кратонное каменное тело, которое покрывает 10,2 миллиона квадратных километров или примерно 73% территории континента Антарктида . [1] Щит , средняя толщина которого составляет 2200 почти полностью погребен Восточно-Антарктическим ледниковым щитом метров, но в некоторых местах достигает 4700 метров. Восточная Антарктида отделена от Западной Антарктиды шириной 100–300 километров Трансантарктическими горами , которые простираются почти на 3500 километров от моря Уэдделла до моря Росса . [2] Затем Восточно-Антарктический щит делится на обширный центральный кратон ( кратон Моусона ), занимающий большую часть внутренней части континента, и различные другие краевые кратоны, обнаженные вдоль побережья.
Фон
[ редактировать ]
За последний миллиард лет Восточная Антарктида прошла путь от тропических (до субтропических) южных широт до своего нынешнего местоположения, при этом весь Восточно-Антарктический щит расположен к югу от Полярного круга . [2] относительное отсутствие движения за последние 75 миллионов лет, Восточно-Антарктический щит сыграл значительную роль в расположении и движении окружающих его плит во время слияния и разделения суперконтинентов , Родинии Несмотря на Гондваны и Пангеи . Поскольку поверхность щита покрыта льдом и поэтому недоступна напрямую, информация о его тектонической истории поступает в основном из сейсмических данных и данных керна. Геологи использовали эти данные, чтобы определить присутствующие типы горных пород, определить их возраст с помощью методов радиоактивного датирования , раскрыть историю климата на основе соотношений изотопов и проследить движение щита на основе различных магнитных свойств. К сожалению, есть лишь несколько мест, где данные могут быть собраны непосредственно из пород фундамента, и даже в этих местах обнаженные области центрального кратона могут вводить в заблуждение из-за таких факторов, как переработка во время мощной от позднего неопротерозоя до кембрия. деформации , перепечатка переменных Кембрийская тектоника и наличие более молодых метаосадков . [2] Однако установлено, что Восточно-Антарктический щит имеет от докембрия до ордовика, фундамент состоящий из магматических и осадочных пород , которые в различной степени деформированы и метаморфизованы и прорваны син- или посттектоническими гранитами . [3] Фундамент местами перекрыт недеформированными отложениями девона и юры и прорван юрскими толеитовыми плутоническими и вулканическими породами. [1] Знание структурных особенностей и состава щита приводит к развитию тектонической истории. Традиционные модели геологии Восточной Антарктического щита обычно включают трехэтапную тектоническую историю, которая включает:
- стабилизация различных архейских и палеопротерозойских кратонов до 1600 млн лет назад
- развитие полноценного подвижного пояса от позднего мезопротерозоя до начала неопротерозоя (1300-900 млн лет назад), который примерно повторяет современное побережье Восточной Антарктиды , и
- от низкого до высокого от позднего неопротерозоя до ордовика (550–450 млн лет назад) Тектонизм в орогене Росс, расположенном на территории современных Трансантарктических гор , в сочетании со статическим термальным отпечатком на большей части внутренней части кратона. [3]
Взаимодействие с суперконтинентами
[ редактировать ]Родиния: 1100–750 млн лет назад.
[ редактировать ]Восточная Антарктида включает архейские и протерозойско - кембрийские террейны , которые объединились в докембрийское и кембрийское время. [4] [5] Во времена суперконтинента Родиния западная Австралия и Восточная Антарктида были связаны двухэтапным орогеном Олбани-Фрейзер-Уилкс, возникшим между 1350 и 1260 млн лет назад и 1210-1140 млн лет назад, а также более древним кратоном Моусона. [6] Предполагается, что Родиния образовалась между 1100 и 1000 млн лет назад. [2] В это время происходил тектонизм от Земли Коутса до островов Уиндмилл в Восточной Антарктиде . Это было воспринято как свидетельство непрерывного подвижного пояса от позднего мезопротерозоя до раннего неопротерозоя, окаймляющего побережье Восточно-Антарктического щита. [7] Этот пояс возраста Гренвилля обычно называют подвижным поясом Вегенера-Моусона или подвижным поясом Циркум Восточной Антарктики и может распространяться на бывшие соседние континенты. Провинция Мод соотносится с провинцией Намакуа-Наталь в Южной Африке . Скалы комплекса Рейнер и северных гор Принс-Чарльз являются продолжением Восточных Гат Индии. Наконец, отношения между холмами Бангер и островами Уиндмилл во многом соответствуют отношениям в орогене Олбани-Фрейзер в западной Австралии. [3] [7] Этот регион тектонизма гренвиллского возраста интерпретируется как шов между Центрально-Антарктическим и Южно-Австралийским кратоном ( континент Моусон ) и окраинными кратонами, составляющими большую часть южной Африки , Индии и западной Австралии . [3] Этот тектонизм продолжался до 900 млн лет назад, а к 750 млн лет назад суперконтинент Родиния начал распадаться. Разрыв мог произойти в результате открытия экваториального океанического бассейна между Западной Лаврентией и Западной Австралией и Восточной Антарктидой. [2]
Гондвана: 550–320 млн лет назад.
[ редактировать ]
Затем пришла Гондвана . Объединение Восточной и Западной Гондваны произошло в результате закрытия Мозамбикского океана. Это столкновение произошло между 700 и 500 млн лет назад и привело к восточноафриканской складчатости . [8] Длительный панафриканский тектонический период был одним из самых впечатляющих эпизодов горообразования в истории Земли. Гондвана включала в себя всю Африку , Мадагаскар , Сейшельские острова , Аравию , Индию и Восточную Антарктиду , а также большую часть Южной Америки и Австралии . [2] В позднем кембрии Гондвана простиралась от полярных ( северо-запад Африки) до субтропических южных широт с Восточной Антарктидой вокруг экватора . Панафриканские складчатости, стабилизировавшие Восточно-Антарктический щит, происходили в двух основных зонах; обширный регион между горным хребтом Шеклтон , возникшим в результате столкновения с Южной Африкой и Индией , и вдоль Трансантарктических гор (орогенез Росс). [2]
Ороген Росса представляет собой деформированную толщу отложений от неопротерозоя до кембрия . [9] Эти отложения отложились на пассивной окраине, которая, вероятно, образовалась во время рифтинга Северной Америки от Восточно-Антарктического щита, а затем были деформированы и метаморфизованы на низкой и средней степени и прорваны син- и посттектоническими гранитоидами . [3] Плутонизм и метаморфизм начались примерно в 550 млн лет назад с пиком метаморфизма в 540-535 млн лет назад. [10] сформировались еще два полноценных кембрийских подвижных пояса В это время в Восточной Антарктиде — пояс Луцов-Хольм и пояс Прюдза. Тектонизм между ними был относительно синхронным, от 550 до 515 млн лет назад, и оба пояса перекрывали позднего мезопротерозоя и раннего неопротерозоя , гренвиллского магматические и метаморфизованные породы возраста. Пояс Лютцов-Холм разделяет провинции Мод и Рейнер эпохи Гренвилля и является самым южным сегментом восточноафриканской складчатости , которая простиралась от Восточной Африки до хребта Шеклтон . [3] Доказательства закрытия океана хорошо задокументированы в Восточно-Африканском орогене, и это подтверждается наличием офиолитового материала в хребте Шеклтон. [11] Дополнительным свидетельством закрытия океана вдоль пояса Луцов-Холм является разный возраст тектонизма эпохи Гренвилля в провинциях Мод и Рейнер по обе стороны предполагаемого шва. Пик активности как в поясах Лютцов-Хольм, так и в поясах Прюдс пришелся на 530 млн лет назад, но нельзя сбрасывать со счетов возможность двух почти одновременных столкновений, и это будет означать, что Восточная Антарктида состоит из трех основных фрагментов земной коры, которые не объединялись до кембрия. [12]
Пангея: 320–160 млн лет назад.
[ редактировать ]
Начиная с 320 млн лет назад, Гондвана, Лавруссия и промежуточные террейны объединились, образовав суперконтинент Пангею . [2] Основное объединение Пангеи произошло в каменноугольном периоде , но континенты продолжали добавляться и откалываться в период от позднего палеозоя до раннего мезозоя . [13] Разрыв Пангеи произошел в юрском периоде , чему предшествовала и была связана с широко распространенной магматической активностью, включая Кару базальты потопа и связанные с ними рои даек в Южной Африке и провинции Феррар в Восточной Антарктиде . [14]
Пост-Пангея: 160 млн лет назад
[ редактировать ]В позднеюрском и раннем меловом периоде Восточно-Антарктический щит начал двигаться на юг более быстрыми темпами, чем Африка и Южная Америка , что привело к распространению морского дна между двумя субблоками Гондваны в море Уэдделла , море Рисер-Ларсена , Мозамбик и Бассейны Сомали. [2] Длительная фаза растяжения и рифтогенеза произошла в южной части моря Уэдделла до начала расширения морского дна , датируемая примерно 147 млн лет назад. [15] В середине мелового периода распространение морского дна распространялось на восток от моря Рисер-Ларсена до бассейна Эндерби между Восточной Антарктидой и Индией . [16] В 50 млн лет назад начало быстрого дрейфа Австралийской плиты на север вызвало быструю аккрецию океанической коры на Восточно-Антарктическом щите. [17] Относительное расширение между Западной Австралией и Восточной Антарктидой началось в позднем меловом и раннем третичном периодах , но океаническая кора между этими двумя плитами образовалась только между 45 и 30 млн лет назад в желобе Адэр моря Росса. [18]
См. также
[ редактировать ]- Геология Антарктиды - Геологический состав Антарктиды.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Дрюри, Дэвид Дж. (ноябрь 1976 г.). «Осадочные бассейны восточно-антарктического кратона по геофизическим данным». Тектонофизика . 36 (1–3): 301–314. Бибкод : 1976Tectp..36..301J . дои : 10.1016/0040-1951(76)90023-8 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Торсвик, TH; Гайна, К.; Редфилд, ТФ (2008). «Антарктида и глобальная палеогеография: от Родинии через Гондвану и Пангею к рождению Южного океана и открытию ворот» . Антарктида: краеугольный камень в меняющемся мире . стр. 125–140. дои : 10.17226/12168 . ISBN 978-0-309-11854-5 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Фицсаймонс, ICW (2000). «Обзор тектонических событий на Восточно-Антарктическом щите и их последствий для Гондваны и более ранних суперконтинентов». Журнал африканских наук о Земле . 31 (1): 3–23. Бибкод : 2000JAfES..31....3F . дои : 10.1016/S0899-5362(00)00069-5 .
- ^ Богер, SD; Фэннинг, CJL; Фэннинг, CM (2001). «Раннепалеозойский тектонизм в пределах Восточно-Антарктического кратона: последний шов между востоком и западом Гондваны?». Геология . 29 (5): 463–466. Бибкод : 2001Geo....29..463B . doi : 10.1130/0091-7613(2001)029<0463:EPTWTE>2.0.CO;2 .
- ^ Харли, Южная Каролина (2003). «Архейско-кембрийское развитие земной коры Восточной Антарктиды: метаморфические характеристики и тектонические последствия». Лондонское геологическое общество, специальные публикации . Протерозойская Восточная Гондвана: сборка и распад суперконтинента (206): 203–230. Бибкод : 2003GSLSP.206..203H . дои : 10.1144/ГСЛ.СП.2003.206.01.11 . S2CID 128667053 .
- ^ Фицсаймонс, ICE (2003). «Протерозойские провинции фундамента южной и юго-западной Австралии и их корреляция с Антарктидой». Лондонское геологическое общество, специальные публикации . Протерозойская Восточная Гондвана: сборка и распад суперконтинента (206): 93–130. Бибкод : 2003GSLSP.206...93F . дои : 10.1144/ГСЛ.СП.2003.206.01.07 . S2CID 129929345 .
- ^ Перейти обратно: а б Каманев Е.Н. (1993). «Строение и эволюция Антарктического щита в докембрии». Гондвана восемь: сборка, эволюция и рассеяние : 141–151.
- ^ Шеклтон, Р.М. (1986). «Докембрийская коллизионная тектоника в Африке». Лондонское геологическое общество, специальные публикации . Тектоника столкновений (19): 329–349. Бибкод : 1986GSLSP..19..329S . дои : 10.1144/ГСЛ.СП.1986.019.01.19 . S2CID 131080096 .
- ^ Стамп, Э. (1995). Россовский ороген Трансантарктических гор . Издательство Кембриджского университета. п. 284. ИСБН 9780521019996 .
- ^ Гуджи, Дж.В.; Уокер, Северо-Запад; Гензель, В.Л. (1993). «Орогенез, связанный с неопротерозойско-кембрийским фундаментом, на антарктической окраине Гондваны». Геология . 21 (1): 37–40. Бибкод : 1993Geo....21...37G . doi : 10.1130/0091-7613(1993)021<0037:NCBIOW>2.3.CO;2 .
- ^ Стерн, Р.Дж. (1994). «Сборка дуг и столкновение континентов в неопротерозойском восточноафриканском орогене: последствия для консолидации Гондваны». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 22 : 319–351. Бибкод : 1994AREPS..22..319S . doi : 10.1146/annurev.ea.22.050194.001535 . S2CID 4999945 .
- ^ Грунов, А. ; Хэнсон, Р.; Уилсон, Т. (1996). «Были ли аспекты панафриканской деформации связаны с открытием лапетуса?». Геология . 24 (12): 1063–1066. Бибкод : 1996Geo....24.1063G . doi : 10.1130/0091-7613(1996)024<1063:WAOPAD>2.3.CO;2 .
- ^ Торсвик, TH; Петухи, LRM (2004). «География Земли за 400–250 миллионов лет: палеомагнитный, фаунистический и фациальный обзор». Журнал Лондонского геологического общества . 161 (4): 555–572. дои : 10.1144/0016-764903-098 . S2CID 128812370 .
- ^ Торсвик, TH; Сметерст, Массачусетс; Берк, К.; Стейнберг, Б. (2006). «Крупные магматические провинции, образовавшиеся на окраинах больших низкоскоростных провинций в глубокой мантии» . Международный геофизический журнал . 167 (3): 1447–1460. Бибкод : 2006GeoJI.167.1447T . дои : 10.1111/j.1365-246X.2006.03158.x .
- ^ Кениг, М.; Джокат, В. (2006). «Мезозойский распад моря Уэдделла» . Журнал геофизических исследований . 111 (B12): 12102. Бибкод : 2006JGRB..11112102K . дои : 10.1029/2005JB004035 .
- ^ Гайна, К.; Мюллер, РД; Браун, Б.; Исихара, Т.; Иванов, КС (2007). «Разрыв и раннее распространение морского дна между Индией и Антарктидой» . Международный геофизический журнал . 170 (1): 151–169. Бибкод : 2007GeoJI.170..151G . дои : 10.1111/j.1365-246X.2007.03450.x .
- ^ Уиттакер, Дж. М.; Мюллер, РД; Лайченков Г.; Стэгг, Х.; Сдролиас, М.; Гайна, К.; Гончаров, А. (2007). «Крупная реорганизация плит Австралии и Антарктиды во время изгиба Гавайского императора». Наука . 318 (5847): 83–87. Бибкод : 2007Sci...318...83W . дои : 10.1126/science.1143769 . ПМИД 17916729 . S2CID 129191964 .
- ^ Канде, Южная Каролина; Сток, Дж.; Мюллер, РД; Исихара, Т. (2000). «Кайнозойское движение между Восточной и Западной Антарктидой». Природа . 404 (6774): 145–150. Бибкод : 2000Natur.404..145C . дои : 10.1038/35004501 . ПМИД 10724159 . S2CID 4399729 .
Континенты Земли | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||
| ||||||||
