Геология Сицилии

Геология Сицилии ( большого острова, расположенного на юго-западной оконечности Италии ) фиксирует столкновение Евразийской и Африканской плит опускающейся на запад, во время субдукции африканской плиты, начиная с позднего олигоцена . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Основными тектоническими единицами являются Хиблейский выступ , Гельский прогиб, Апеннино - Магрибский ороген и Калабрийская дуга. Ороген представляет собой складчато-надвиговый пояс , который складывает мезозойские карбонаты, а главная вулканическая единица ( гора Этна ) находится в восточной части острова. ^{[ 3 ]} Столкновение Африки и Евразии представляет собой отступающую систему субдукции, такую, что нисходящая Африка отпадает от Евразии, а Евразия расширяется и заполняет пространство по мере падения Африканской плиты в мантию, что приводит к вулканической активности на Сицилии и образованию Тирренского моря. плита на север. ^{[ 4 ]}

Основные тектонические единицы

Хиблеанский форланд

Форленд состоит из обнажений Хибленского плато и прибрежных районов Гелы. Субдукция образует моноклиналь, падающую на север, на мысе с углом падения 16–18 °, что является большим углом по сравнению с другими региональными моноклиналями. Предполагается, что такой крутой угол обусловлен большей податливостью Африканской плиты. ^{[ 6 ]} В деформации форланда преобладают нормальные разломы; большинство этих разломов образовались в неогене в результате изгиба плит. Некоторые из разломов признаны гораздо более древними, образовавшимися в мезозое. Предполагается, что разломы отделили высокие платформы от более глубоких котловин. ^{[ 8 ]}

Упрощенная стратиграфия включает следующие подразделения: ^{[ 6 ]}^{[ 8 ]}

Возраст	Тип породы	Среда формирования	Толщина
Поздний плиоцен – ранний плейстоцен. ^{[ 8 ]}	Прерывистые базальты ^{[ 8 ]}
Плиоцен–Плейстоцен ^{[ 8 ]}	Мел / калькаренит ^{[ 8 ]}
Юрский период – поздний миоцен ^{[ 6 ]}	Известняк с мощными прослоями базальта. ^{[ 6 ]}	Платформа наклонная и открытая полка ^{[ 6 ]}	1-2 км ^{[ 6 ]}
Триас – ранняя юра ^{[ 6 ]}	Известняк/ карбонатные турбидиты ^{[ 6 ]}	Мелководное море ^{[ 6 ]}	5–7 км ^{[ 6 ]}

Постпалеогеновые геологические события форленда можно разделить на четыре основных этапа:

В раннем миоцене надвиги и вулканическая активность вызвали региональное поднятие на мысе, что привело к возникновению широкой карбонатной платформы на востоке Гиблейского плато. ^{[ 9 ]}
В мессинском периоде позднего миоцена мессинский кризис солености в результате падения уровня моря и сильного поднятия произошел , вызвавший отложение эвапоритов в Средиземноморском бассейне. Сухой климат привел к обширной эрозии в высокогорных районах плато. ^{[ 9 ]}
В раннем плиоцене на мысе произошло быстрое опускание. Это событие опускания произошло одновременно с крупным повышением уровня Средиземного моря, во время которого в форландовом бассейне накапливались отложения плио-плейстоцена. ^{[ 9 ]}
В период позднего миоцена-раннего плейстоцена произошла массовая базальтовая вулканическая деятельность. После выброса щелочных базальтов в позднем миоцене в позднем плиоцене произошла крупная вулканическая активность, в ходе которой были выброшены большие объемы толеитовых базальтов и обрушился передний прогиб к северу от Гиблейского выступа. ^{[ 9 ]}

Гела

Передний прогиб Гела простирается от северной окраины Хиблейского плато на суше до прибрежного бассейна Гела на юго-западе Сицилии. Судя по анализу окаменелостей, бассейн развивается с позднего плиоцена; его образование связано с изгибом карбонатной платформы за счет нагружения передней части геланского покрова . Заполнение бассейна сложено позднемиоцен-плейстоценовыми отложениями, включающими мергелевые известняки, мессинские эвапориты и песчанистые глины. ^{[ 3 ]}

Апеннинско-Магрибский ороген.

Центрально-западная часть Сицилии образована Магрибско- Апеннинским орогеном и представляет собой складчато-надвиговый пояс системы субдукции. Сочетание фронтальной аккреции и пологих отрывов сформировало нынешнюю геологическую структуру. ^{[ 11 ]} Ороген состоит из стопки отдельных покровов , включающих в основном мезозойские карбонаты, которые впоследствии были свернуты в синклиналь, подстилающую широкую антиклиналь области Кальтаниссетта. ^{[ 12 ]}

Стратиграфия аккреционной клина представлена следующими подразделениями: ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 13 ]}

Стратиграфическая единица	Возраст	Толщина	Тип породы	Среда формирования	Структуры
Клиновидные депозиты ^{[ 6 ]}	Верхний миоцен – плейстоцен ^{[ 6 ]}		Мергели/эвапориты ^{[ 6 ]}	Мелководье/засушливая среда ^{[ 6 ]}
Сицилидный блок ^{[ 6 ]}	Мел – раннетретичный период ^{[ 13 ]}	200–300 м ^{[ 13 ]}	Карбонаты ^{[ 13 ]}	Пелагическая зона/осадочный бассейн ^{[ 13 ]}	ЮЗ-&ЮВ-вергентные складки ^{[ 6 ]}
Нумидийский Флиш объединяет ^{[ 6 ]}	Верхний олигоцен–нижний миоцен ^{[ 5 ]}	1–1,5 км ^{[ 5 ]}	Глины/ кварцарениты ^{[ 5 ]}		Черепчатые веера, складки ЮЗ-ЮВ-вергентности. ^{[ 6 ]}
Имересский/Сиканский отряд ^{[ 6 ]}	Пермь-Кайнозой ^{[ 6 ]}	>1,5 км ^{[ 6 ]}	Карбонаты ^{[ 6 ]}	Глубокая вода ^{[ 6 ]}	Антиформальные стопки ^{[ 6 ]}
Единица транспанса – саксенса ^{[ 6 ]}	Мезокайнозой ^{[ 6 ]}	>5 км ^{[ 6 ]}	Известняк ^{[ 6 ]}	Мелководье/пелагическая зона ^{[ 6 ]}	Черепичные фанаты ^{[ 6 ]}
Хиблеанский отряд ^{[ 6 ]}	Мезозой ^{[ 6 ]}	7–8 км ^{[ 6 ]}	Известняк ^{[ 6 ]}	Мелководье/пелагическая зона ^{[ 6 ]}	Черепичные фанаты, болеющие ^{[ 6 ]}

Калабрийский кристаллический фундамент

Северо-восточная часть Сицилии состоит из подразделения Калабрийской дуги — тектонического подразделения, соединяющего Апеннины с Североафриканским Магрибидом. В этой части острова обнажаются палеозойские магматические и метаморфические породы фундамента, которые, как предполагается, были обнажены в результате процессов эксгумации между средним олигоценом и средним миоценом. ^{[ 14 ]} Быстрая миграция Калабрийской дуги на юго-восток была вызвана отступлением Ионической плиты к востоку от Сицилии. ^{[ 1 ]} В раннем миоцене Калабрия все еще была присоединена к Сардинии. В среднем миоцене желоб откатился на восток, и между Калабрией и Сардинией произошел нормальный разлом, в результате чего Калабрия отделилась на восток от Сардинии. К раннему плиоцену отступление Калабрии поглотило океаническую плиту Ионического моря, а новая океаническая кора образовалась в Тирренском море в результате задугового магматизма. Начиная с плейстоцена, восточная часть дуги образовывала Апеннинские горы в Италии, в то время как Калабрийский блок сместился на Сицилию в результате правостороннего сдвигового движения, образуя северо-восточную часть острова. ^{[ 1 ]} Измерения GPS показывают, что Калабрийская дуга в настоящее время все еще продвигается на юго-восток со скоростью 2-3 мм в год из-за продолжающегося отката Ионической плиты. ^{[ 15 ]}

Упрощенная стратиграфия состоит из следующих подразделений: ^{[ 3 ]}

Возраст	Тип породы
Ранний плиоцен	Мел
Мессинский	Эвапориты
Средний миоцен-мессинский период	Рифтовые отложения/песчаные мергели
Палеоген-средний миоцен	Аркозовые турбидиты
Триас-поздний мел	Карбонат
Палеозой	Магматическое/Метаморфическое (подвал)

Гора Этна

Гора Этна — действующий стратовулкан, расположенный на восточном побережье Сицилии и состоящий в основном из базальта. Его формирование началось примерно 0,5 млн лет назад, когда подводный вулканизм произошел на переднем прогибе Гела и образовал толеитовую подушечную лаву. Около 0,3 млн лет назад на древней аллювиальной равнине в результате трещинного вулканизма образовалось толеитовое лавовое плато. Начиная с 0,22 млн лет назад вулканизм в основном возникал на побережье Ионического моря, которое образовало щелочной щитовой вулкан длиной 15 км в северном направлении, пока вулканизм не сместился на запад к современному местоположению горы Этна около 129 тыс. лет назад. Наконец, вулканизм центрально-жерлового типа начался с образования двух небольших паразитических конусов , извержения которых закончились в 106 и 102 тыс. лет назад. ^{[ 4 ]} Предполагается, что формирование Этны тесно связано с системой субдукции Сицилии. Хотя магма не возникает из субдуцированного материала, отступление африканской плиты создает зону низкого давления в мантийном клине под Калабрией, которая тянет астеносферный материал под Африканскую плиту в латеральном направлении на северо-восток. Этот процесс производит большой объем магмы, что вызвало апвеллинг под горой Этна, а также региональное поднятие калабрийского подразделения. ^{[ 16 ]}

Тектоническая история

Тектоническая обстановка Сицилии контролируется скоростью столкновения Африканской плиты и Евразийской плиты, а также скоростью обратного движения Африканской плиты. Тектоническую историю Сицилии можно разделить на четыре основных этапа: ^{[ 9 ]}

Поздний триас – ранняя юра.

В позднем триасе древний океан Неотетис образовался в результате крупного континентального рифта и быстрого тектонического опускания. Следы тектонического события можно найти как на Хиблейском плато, так и на западе Сицилии. ^{[ 9 ]}

Ранняя юра – поздний мел.

После быстрого опускания в период от триаса до ранней юры в Средиземноморском бассейне произошло медленное термическое опускание от юры до позднего мела , которое сформировало Неотетическую карбонатную платформу. ^{[ 9 ]}

Поздний мел – палеогеновый период

В позднем мелу и палеогене столкновение Африканской и Евразийской плит создало сжимающее напряжение в регионе. Неотетийский океан был закрыт в результате столкновения, и континентальная окраина стала активной. ^{[ 9 ]}

Неоген-четвертичный период

Сицилия переживает фазу поднятия и субдукции со времен неогена . ^{[ 9 ]} Африканская плита отступает на восток по мере продолжения столкновения Евразийской и Африканской плит. ^{[ 1 ]} С позднего олигоцена орогенический процесс начался, когда отложения нарастали на калабрийский блок, а флиш откладывался в бассейнах форланда. Затем блок Сардинии подвергся вращению против часовой стрелки, а блок Калабрии впоследствии подвергся вращению по часовой стрелке. В раннем-среднем миоцене произошли неглубокие надвиги, образовавшие клиновидные бассейны. Начиная с позднего миоцена, надвиги происходили в Сицилийском орогене и Калабрийском аккреционном клине. ^{[ 2 ]} Расширение и задуговой магматизм произошли в Тирренской плите из-за быстрого отката Ионической плиты, в то время как Калабрия мигрировала в современное положение на северо-востоке Сицилии. ^{[ 1 ]}

Горное дело

Сицилия известна своей историей производства серы . Добыча серы велась до 20 века. ^{[ 18 ]} Серу добывали несколькими способами, включая нагревание, плавление и охлаждение полуочищенной серы с использованием различных подходов, которые в совокупности называются сицилийским методом . К заброшенным серным рудникам относятся шахты в Кастельтерминине , Энне и Кальтаниссетте . Основными рудами были серосодержащие осадочные отложения, образовавшиеся во время Мессинского кризиса солености, когда толстые слои эвапоритов, включая гипс и другую эвапоритовую серу, отлагались в центральном сицилийском бассейне, когда эта территория находилась над уровнем моря. Эти самородные серы связаны со вторичными карбонатами и, как предполагается, образуются в результате интенсивной микробной сульфатредукции , при которой микроорганизмы «вдыхают» сульфат вместо кислорода для анаэробного дыхания . ^{[ 19 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Гвирцман З. и Нур А. (2001). Остаточная топография, строение литосферы и затонувшие плиты в центральном Средиземноморье. Письма о Земле и планетарной науке , 187 (1), 117–130.
^ Jump up to: ^а ^б Ди Маджио К., Мадония Г., Ваттано М., Аньези В. и Монтелеоне С. (2017). Геоморфологическая эволюция западной Сицилии, Италия. Геология Карпатика , 68 (1), 80-93.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Каталано Р., Ло Цицерон Г. и Солли А. (сентябрь 2002 г.). Геология Сицилии: введение. В общем путеводителе полевых исследований, 6-й Международный симпозиум по юрской системе (стр. 12-22).
^ Jump up to: ^а ^б Бранка С., Колтелли М., Де Бени Э. и Виджбранс Дж. (2008). Геологическая эволюция вулкана Этна (Италия) от самых ранних продуктов до первого центрального вулканизма (между 500 и 100 тыс. лет назад) по геохронологическим и стратиграфическим данным. Международный журнал наук о Земле , 97 (1), 135–152.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Пипанл М. и Прицзон А. (2005). Геологическое очертание Сицилии и литосферная тектонодинамика ее Тирренской окраины по новым сейсмическим данным CROP. УРОЖАЙНЫЙ ПРОЕКТ: Глубокие сейсмические исследования Центрального Средиземноморья и Италии , 1 , 319.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v ^В ^х ^и ^С ^аа ^аб ^и ^{объявление} ^но ^из ^в ^ах ^есть ^также ^и ^аль Каталано Р., Валенти В., Альбанезе К., Аккаино Ф., Сулли А., Тинивелла У., ... и Джустиниани М. (2013). Складчато-надвиговый пояс Сицилии и откат плиты: СИ. РИ. ПРО. сейсмический разрез земной коры. Журнал Геологического общества , 170 (3), 451-464.
^ Брутто Ф., Муто Ф., Лорето М.Ф., Де Паола Н., Триподи В., Крителли С. и Факчин Л. (2016). Неоген-четвертичная геодинамическая эволюция центральной Калабрийской дуги: исследование на примере западного бассейна прогиба Катандзаро. Журнал геодинамики , 102 , 95-114.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ликориш В.Х., Грассо М., Батлер Р.В., Арньяни А. и Манискалько Р. (1999). Структурные стили и региональная тектоническая обстановка «Гела Наппе» и фронтальной части Магрибского надвигового пояса на Сицилии. Тектоника , 18 (4), 655-668.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Йеллин-Дрор А., Грассо М., Бен-Авраам З. и Тибор Г. (1997). История опускания северной окраины Гиблейского плато на юго-востоке Сицилии. Тектонофизика , 282 (1-4), 277-289.
^ Каталано Р., Валенти В., Альбанезе К., Аккаино Ф., Солли А., Тинивелла У., ... и Джустиниани М. (2013). Складчато-надвиговый пояс Сицилии и откат плиты: СИ. РИ. ПРО. сейсмический разрез земной коры. Журнал Геологического общества , 170 (3), 451-464.
^ Коррадо С., Альдега Л., Балестриери М.Л., Манискалько Р. и Грассо М. (2009). Структурная эволюция осадочно-аккреционного клина альпийской системы Восточной Сицилии: термические и термохронологические ограничения. Бюллетень Геологического общества Америки , 121 (11–12), 1475–1490.
^ Каталано Р., Валенти В., Альбанезе К., Аккаино Ф., Солли А., Тинивелла У., ... и Джустиниани М. (2013). Складчато-надвиговый пояс Сицилии и откат плиты: СИ. РИ. ПРО. сейсмический разрез земной коры. Журнал Геологического общества , 170 (3), 451-464.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Сленчка А., Ренда П., Чешковски М., Голонка Дж. и Нигро Ф. (2012). Эволюция осадочных бассейнов и образование олистолитов: на примере Карпат и Сицилии. Тектонофизика , 568 , 306-319.
^ Томсон, СН (1994). Анализ следов деления кристаллических пород фундамента Калабрийской дуги, южная Италия: свидетельства олиго-миоценового позднеорогенического растяжения и эрозии. Тектонофизика , 238 (1-4), 331-352.
^ Галле, Ф., Грейндордж, Д., Гучер, Массачусетс, и Клаешен, Д. (2013). Распространение литосферного разлома (STEP) через западную границу Калабрийского аккреционного клина на шельфе восточной Сицилии (Южная Италия). Тектонофизика , 602 , 141-152.
^ Jump up to: ^а ^б Гвирцман З. и Нур А. (1999). Образование Этны как следствие отката плиты. Природа , 401 (6755), 782-785.
^ Геген, Э., Доглиони, К., и Фернандес, М. (1998). О геодинамической эволюции западного Средиземноморья после 25 млн лет назад. Тектонофизика , 298 (1), 259-269.
^ Феррара, В. (2016). Серная промышленность Сицилии. В «Очерках истории машиностроения» (с. 111-130). Международное издательство Спрингер.
^ Цигенбальг, С.Б., Бруннер, Б., Руши, Дж.М., Биргель, Д., Пьер, К., Бетчер, М.Э., ... и Пекманн, Дж. (2010). Образование вторичных карбонатов и самородной серы в богатых сульфатами мессинских толщах, Сицилия. Осадочная геология , 227 (1), 37-50.

[:5-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Гвирцман З. и Нур А. (2001). Остаточная топография, строение литосферы и затонувшие плиты в центральном Средиземноморье. Письма о Земле и планетарной науке , 187 (1), 117–130.

[:9-2] Jump up to: ^а ^б Ди Маджио К., Мадония Г., Ваттано М., Аньези В. и Монтелеоне С. (2017). Геоморфологическая эволюция западной Сицилии, Италия. Геология Карпатика , 68 (1), 80-93.

[:2-3] Jump up to: ^а ^б ^с Каталано Р., Ло Цицерон Г. и Солли А. (сентябрь 2002 г.). Геология Сицилии: введение. В общем путеводителе полевых исследований, 6-й Международный симпозиум по юрской системе (стр. 12-22).

[:10-4] Jump up to: ^а ^б Бранка С., Колтелли М., Де Бени Э. и Виджбранс Дж. (2008). Геологическая эволюция вулкана Этна (Италия) от самых ранних продуктов до первого центрального вулканизма (между 500 и 100 тыс. лет назад) по геохронологическим и стратиграфическим данным. Международный журнал наук о Земле , 97 (1), 135–152.

[:6-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Пипанл М. и Прицзон А. (2005). Геологическое очертание Сицилии и литосферная тектонодинамика ее Тирренской окраины по новым сейсмическим данным CROP. УРОЖАЙНЫЙ ПРОЕКТ: Глубокие сейсмические исследования Центрального Средиземноморья и Италии , 1 , 319.

[:3-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v ^В ^х ^и ^С ^аа ^аб ^и ^{объявление} ^но ^из ^в ^ах ^есть ^также ^и ^аль Каталано Р., Валенти В., Альбанезе К., Аккаино Ф., Сулли А., Тинивелла У., ... и Джустиниани М. (2013). Складчато-надвиговый пояс Сицилии и откат плиты: СИ. РИ. ПРО. сейсмический разрез земной коры. Журнал Геологического общества , 170 (3), 451-464.

[7] Брутто Ф., Муто Ф., Лорето М.Ф., Де Паола Н., Триподи В., Крителли С. и Факчин Л. (2016). Неоген-четвертичная геодинамическая эволюция центральной Калабрийской дуги: исследование на примере западного бассейна прогиба Катандзаро. Журнал геодинамики , 102 , 95-114.

[:1-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ликориш В.Х., Грассо М., Батлер Р.В., Арньяни А. и Манискалько Р. (1999). Структурные стили и региональная тектоническая обстановка «Гела Наппе» и фронтальной части Магрибского надвигового пояса на Сицилии. Тектоника , 18 (4), 655-668.

[:0-9] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Йеллин-Дрор А., Грассо М., Бен-Авраам З. и Тибор Г. (1997). История опускания северной окраины Гиблейского плато на юго-востоке Сицилии. Тектонофизика , 282 (1-4), 277-289.

[10] Каталано Р., Валенти В., Альбанезе К., Аккаино Ф., Солли А., Тинивелла У., ... и Джустиниани М. (2013). Складчато-надвиговый пояс Сицилии и откат плиты: СИ. РИ. ПРО. сейсмический разрез земной коры. Журнал Геологического общества , 170 (3), 451-464.

[11] Коррадо С., Альдега Л., Балестриери М.Л., Манискалько Р. и Грассо М. (2009). Структурная эволюция осадочно-аккреционного клина альпийской системы Восточной Сицилии: термические и термохронологические ограничения. Бюллетень Геологического общества Америки , 121 (11–12), 1475–1490.

[:4-12] Каталано Р., Валенти В., Альбанезе К., Аккаино Ф., Солли А., Тинивелла У., ... и Джустиниани М. (2013). Складчато-надвиговый пояс Сицилии и откат плиты: СИ. РИ. ПРО. сейсмический разрез земной коры. Журнал Геологического общества , 170 (3), 451-464.

[:7-13] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Сленчка А., Ренда П., Чешковски М., Голонка Дж. и Нигро Ф. (2012). Эволюция осадочных бассейнов и образование олистолитов: на примере Карпат и Сицилии. Тектонофизика , 568 , 306-319.

[14] Томсон, СН (1994). Анализ следов деления кристаллических пород фундамента Калабрийской дуги, южная Италия: свидетельства олиго-миоценового позднеорогенического растяжения и эрозии. Тектонофизика , 238 (1-4), 331-352.

[15] Галле, Ф., Грейндордж, Д., Гучер, Массачусетс, и Клаешен, Д. (2013). Распространение литосферного разлома (STEP) через западную границу Калабрийского аккреционного клина на шельфе восточной Сицилии (Южная Италия). Тектонофизика , 602 , 141-152.

[:8-16] Jump up to: ^а ^б Гвирцман З. и Нур А. (1999). Образование Этны как следствие отката плиты. Природа , 401 (6755), 782-785.

[17] Геген, Э., Доглиони, К., и Фернандес, М. (1998). О геодинамической эволюции западного Средиземноморья после 25 млн лет назад. Тектонофизика , 298 (1), 259-269.

[18] Феррара, В. (2016). Серная промышленность Сицилии. В «Очерках истории машиностроения» (с. 111-130). Международное издательство Спрингер.

[19] Цигенбальг, С.Б., Бруннер, Б., Руши, Дж.М., Биргель, Д., Пьер, К., Бетчер, М.Э., ... и Пекманн, Дж. (2010). Образование вторичных карбонатов и самородной серы в богатых сульфатами мессинских толщах, Сицилия. Осадочная геология , 227 (1), 37-50.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]