Геологическая история Борнео

Основание горных пород, лежащих под Борнео , островом в Юго-Восточной Азии, было сформировано в результате столкновений дуги и континентов , столкновений континентов и субдукции-аккреции из-за сближения Азиатской, Индийско-Австралийской и Филиппинско-Тихоокеанской плит над океаном. последние 400 миллионов лет. [ 1 ] Активные геологические процессы на Борнео умеренные, поскольку все вулканы потухли . [ 2 ] Геологические силы, формирующие сегодня Юго-Восточную Азию, исходят из трех границ плит : коллизионной зоны в Сулавеси Ява-Суматра к юго-востоку от Борнео, границы субдукции и континентального столкновения Индии и Евразии . [ 3 ]
Раннее объединение Гондваны
[ редактировать ]
Регион Юго-Восточной Азии состоит из фрагментов земной коры , которые дрейфовали на север после отделения от Гондваны . [ 1 ] [ 4 ] Эти континентальные фрагменты составляют фундамент , сформировавшийся до магматической активности и внедрения офиолитов . Гондвана была большим континентом , который когда-то простирался над южным полюсом во времена палеозоя . Некоторые из этих фрагментов земной коры образуют Сундаланд — область континентального ядра Юго-Восточной Азии. Сундаленд окружен континентальными блоками Южного Китая и Индии на севере и Австралией на юге. Фрагменты Гондваны, дошедшие до Евразии, включают Таиланд и полуостров Малайзии. Другие фрагменты, не дошедшие так далеко на север, образуют горы Шванер на юго-западе Борнео на Калимантане , а также Суматру и Яву . [ 1 ] [ 2 ] [ 5 ]
Рифтинг, миграция на север и аккреция с образованием Сундаленда происходили в позднем палеозое и раннем мезозое в три этапа. Этапы контролировались открытием и закрытием океана Тетис, отделяющего Гондвану от Евразии. Гондвана находилась на юге, а Евразия мигрировала на север, к своему нынешнему местоположению, где она и сегодня относительно фиксирована. Эти этапы были в девоне , поздней перми и позднем триасе . [ 1 ]
Помимо фундамента из фрагментов земной коры, отколовшегося от Гондваны, для Юго-Восточной Азии характерны также:
- Мезозойское внедрение офиолитов на большей части юго-восточной Азии в результате субдукции Палео-Тихоокеанской плиты.
- Длительный период магматизма на большей части территории Юго-Восточной Азии, который сформировал экструзии и интрузии в офиолиты фундамента и блоки земной коры. [ 5 ]
- Седиментация, которая доминировала в позднем мезозое по всему региону после окончания субдукции. [ 6 ]
- Кайнозойское расширение и рифт Южно-Китайского моря к северу от Борнео во время эоцена , где было предложено несколько моделей, учитывающих это распространение. [ 2 ]
Мезозойская субдукция
[ редактировать ]В юрский и меловой периоды наблюдался обширный вулканизм и вторжения, вызванные субдукцией океанической плиты. Западно-Тихоокеанская плита была погружена под Юго-Восточный Китай и Юго-Восточную Азию. Начало этой субдукции привело к офиолитов внедрению и развитию Тихоокеанской дуги - магматического пояса на юго-востоке Азии. Офиолиты — это большие блоки океанической коры , которые были надвинуты на континентальную кору в результате сжатия, образующего границы коллизионных плит субдукционного типа. [ 6 ]
Ранняя Тихоокеанская дуга представляет собой изогнутую линию вулканизма и вторжений, где Палео-Тихий океан погружался под Борнео, Вьетнам и Южный Китай. Возникший в результате длительный период магматизма проявляется в интрузиях и экструзиях, простирающихся на север до Южного Китая, через Гонконг Южно-Китайского моря , континентальный шельф , Вьетнам и до Калимантана на юго-западе Борнео. Этот период магматизма продолжался до 79 млн лет назад, когда окраина сдвинулась на восток. [ 6 ] Возраст магматизма в этих местах составляет от 186 до 76 млн лет для гранитов Шванерских гор на Калимантане ; от 180 до 79 млн лет назад в Южном Китае; от 165 до 140 млн лет в Гонконге и от 112 до 88 млн лет в Далате во Вьетнаме. [ 6 ] Магматический пояс дуговых гранитов и вулканизма на юго-востоке Азии, образовавшийся в результате этой субдукции, имел ширину в сотни километров и общую площадь 220 000 км2. 2 . [ 6 ]
Размещение офиолита
[ редактировать ]
На северо-востоке Борнео есть много фрагментов земной коры, образовавшихся из мезозойских офиолитов, помещенных во время зарождения субдукции западной части Тихоокеанской плиты под юго-восточный Китай и юго-восточную Азию. [ 6 ] Этот офиолитовый фундамент лежит в основе регионов от Сабаха на северо-востоке Борнео и гор Мератус на юго-востоке Борнео. Фрагменты офиолитовой коры также были размещены на Центральной Яве к югу от Борнео и Палавана и на Филиппинах на севере. [ 6 ]
Офиолит представляет собой последовательность океанической литосферы, которая надвинулась на вершину континентальной литосферы и поэтому имеет перидотиты , габбро и базальтовые образования, перекрытые кремнями и подводными вулканическими и осадочными породами . [ 6 ] Офиолиты возникают в виде океанической коры , имеют ультраосновной или основной состав и имеют высокую концентрацию минералов пироксена и амфибола . Обнажения офиолитового фундамента на поверхности можно увидеть в долине Сегама , заливе Дарвел , Телупиде и Кудате . [ 6 ] K-Ar датирование офиолитов показало, что они относятся к меловому возрасту, что подтверждает субдукцию под Борнео в это время. [ 5 ]
Позднемеловое – кайнозойское осадконакопление
[ редактировать ]Седиментация произошла после внедрения офиолитов и магматизма Южно-Китайского моря, связанного с мезозойской субдукцией западной части Тихого океана. Осадконакопление демонстрирует переход от глубоководных аргиллитов и турбидитов в палеогене к мелководным морским песчаникам, дельтовым речным отложениям и карбонатам в миоцене и в плиоцене . Это дает доказательства, подтверждающие изменения в окружающей среде, которые произошли из-за событий рифтинга, поднятия и седиментации. Группа Раджанг и группа Кинабатанган характеризуются глубоководными морскими отложениями, тогда как группа Серудонг состоит из отложений, отложившихся в более мелководной морской среде. [ 6 ]
Длительный период расширения Южно-Китайского моря произошел в период от позднего мела до миоцена. [ 7 ] Причина распространения Южно-Китайского моря с северо-запада на юго-восток еще не определена, однако существуют различные потенциальные модели, отражающие различные кинематические процессы. [ 5 ] Изучение осадочной летописи может помочь ограничить этот период расширения и его причины. Далее следует описание позднемезозойской и кайнозойской седиментации.
Раджанг Групп
[ редактировать ]Осадконакопление происходило преимущественно в раннем третичном периоде в бассейне Крокер, который сегодня находится на северо-западе Борнео и у современного побережья. глубоководные морские турбидиты и аргиллиты, известные как группа Раджанг. Отложились [ 6 ] Считается, что отложение совпало по времени с началом столкновения Индии с Азией. [ 2 ] В осадочной летописи группы Раджанг зафиксирован конец распространения Южно-Китайского моря, демонстрирующий переход от активной континентальной окраины в позднем меловом периоде к глубоководной морской обстановке в третичном периоде. [ 4 ] [ 6 ] Группа Раджанг впоследствии претерпела сильную деформацию и была поднята на нынешнюю высоту в 1 км, образовав Внутреннее нагорье Борнео. [ 2 ] [ 8 ]
Группа Кинабатанган
[ редактировать ]В позднем эоцене , над группой Раджанг, наблюдается период отсутствия отложений, отмечающий событие тектонического поднятия Саравакской складчатости. [ 3 ] Этот период времени без отложений называется несогласием и проявляется как разрыв во времени в осадочной летописи. Вслед за этим произошло олигоценовое отложение группы Кинабатанган, которая также состояла из турбидитов и морских аргиллитов. Турбидиты и аргиллиты указывают на глубоководную морскую среду из-за низкой энергии в глубоких океанах, которая образует мелкозернистые аргиллиты с редкими событиями типа подводных оползней, образующими турбидиты. Веер Крокера, входящий в группу Кинабатанган, содержит огромные объемы палеогеновых отложений. глубоководных [ 5 ] Время этого периода отложений не установлено, но данные недавних исследований подтверждают его корреляцию с поздним эоценом. [ 3 ] Веер Крокера содержит самый большой объем глубоководных морских отложений палеогена в одном бассейне Юго-Восточной Азии. [ 9 ]
Группа Серудонг
[ редактировать ]Миоценовое в Сабахе поднятие начало менять осадочные отложения от глубоководных турбидитов и кремней на обмеливающиеся прибрежные морские отложения в течение миоцена и в плиоцене. [ 6 ] Последовательность обмеления привела к отложению карбонатов и показывает переход от морских к дельтовым речным отложениям, которые вместе образуют группу Серудонг. [ 6 ] Это означает обмеление окружающей среды, поскольку дельты — это прибрежные образования, расположенные там, где река впадает в море. Раннемиоценовая седиментация наблюдается в бассейнах к востоку и северо-востоку от Борнео. Новообретенное пространство для накопления отложений появилось в результате эоценового рифтогенеза. [ 6 ] Эрозионный материал поступает с высокогорья Борнео вместе с другими более древними частями окраин бассейна, которые поднимаются. [ 5 ] Упомянутый ниже кайнозойский магматизм, вызвавший такие интрузии, как на горе Кинабалу, потенциально может быть связан с этим региональным поднятием.
Кайнозойское расширение Южно-Китайского моря
[ редактировать ]Кайнозойская тектоника северо-восточного Борнео до сих пор вызывает горячие споры, и существуют три модели, объясняющие расширение земной коры на севере Борнео. [ 5 ] Плита Прото-Южно-Китайского моря раньше располагалась к востоку от сегодняшних Опасных земель у побережья Сабаха на северо-западе Борнео. [ 2 ] Опасные земли — это блок земной коры, который является частью Южно-Китайского моря и расположен к северо-западу от Борнео, получив свое название благодаря описанию моряками мелководий и рифов, разбросанных по земле. [ 5 ] Это основание континентальной коры, образующее континентальный шельф Южно-Китайского моря к северо-западу от штата Сабах. [ 1 ] Распространение Южно-Китайского моря прекратилось.
В эоцене началось расширение Опасных территорий, за которым последовало дальнейшее расширение в олигоцене. [ 5 ] [ 10 ] Это расширение через Южно-Китайское море происходило в направлении северо-запад-юго-восток и вызвало утончение и рифтинг. Это привело к образованию бассейна Южно-Китайского моря к северо-западу от мезозойской дуги, которая когда-то простиралась на большую часть Юго-Восточной Азии. [ 7 ] Произошедшее расширение образовало рифтовую область треугольной формы из-за кинематики рифтогенеза, происходящего подобно лезвиям раскрывающихся ножниц.
Три конкурирующие модели, упомянутые выше, описывают этот рифтинг и утончение во время позднего мезозоя и незначительно различаются у разных авторов. Здесь три модели проиллюстрированы следующим образом: [ 6 ]
- Модель экструзии, в которой боковые сдвиги проецируются через Южно-Китайское море, а латеральное смещение, вызванное столкновением Индии и Азии, вызывает расширение
- Модель субдукции, которая хорошо совпадает с данными об образовании Опасных территорий , где натяжение плит вызывало расширение , когда Прото-Южно-Китайское море погружалось под северо-запад Борнео.
- Модель континентального рифтового бассейна, в которой отдаленные процессы откатывания плит к югу от Борнео, около Явы и Суматры, вызвала магматизм, ведущий к расширению земной коры к северо-западу от Борнео и образованию гранитов А-типа . [ 6 ]
Модель экструзии
[ редактировать ]
Модель экструзии связывает столкновение Индии и Азии с расширением Южно-Китайского моря. Столкновение вызовет боковое расширение сдвигов в Южно-Китайском море. [ 3 ] Именно здесь земная кора раздвигается в стороны, когда Индия продвигается на север, в континент Евразия . Движение Индии на север отталкивает блок Юго-Восточной Азии от столкновения, что приводит к вращению Борнео по часовой стрелке, образующему большой бассейн растяжения . [ 7 ]
Чтобы определить, правильна ли эта модель, важно понять, простираются ли сдвиговые разломы Южного Китая через Южно-Китайское море до Борнео. Известно, что три основных разлома пересекают Индокитай и Южный Китай — это Три пагоды , Мэй Пинг и разлом Красной реки , но не там, где они продолжаются у побережья. Не подтверждено, как далеко они врезались в Южно-Китайское море. [ 2 ]
Разлом Западный Барам проходит с северо-запада на юго-восток от побережья Саравака, Борнео, и разделяет блоки с разной геологической историей, одним из которых являются Опасные земли на северо-востоке. Этот разлом важен, поскольку считается, что сдвиг привел к предполагаемому субдукции прото-Южно-Китайского моря. Таким образом, величина смещений по сдвигам на Борнео является ключом к пониманию того, какая модель верна. Вдоль Западно-Барамского разлома значительных смещений нет, что указывает на очень небольшой проход через прото-Южно-Китайское море и, возможно, на отсутствие субдукции. Однако эти модели не могут прийти к выводу, что отсутствие латерального смещения демонстрирует ложность модели экструзии. Узкое прото-Южно-Китайское море или другая деформация земной коры потенциально могли вместить погружающееся прото-Южно-Китайское море и объяснить отсутствие смещений по сдвиговым разломам. [ 5 ]

Модель континентального рифтового бассейна
[ редактировать ]Одна из трех моделей утонения и рифтогенеза континентальной коры Южно-Китайского моря инициирована субдукцией Явы и Суматры, вызывающей экструзию и откат плит вдоль окраины. Напряжения от них были испытаны в Южно-Китайском море и вместе они вызвали расширение Южно-Китайского моря на юг. Эта модель указывает на субдукцию к югу от Борнео возле Явы и Суматры, но не субдукцию Борнео или под Борнео. [ 6 ] Маловероятно, что это привело к расширению Южно-Китайского моря в одиночку, но, вероятно, способствовало привлечению задействованных сил.
Модель субдукции
[ редактировать ]
Модель субдукции предполагает, что прото-Южно-Китайское море сформировало зону субдукции к востоку от него, которая впоследствии в процессе растяжения плит погрузила прото-Южно-Китайское море под северо-запад Борнео. Когда Опасные Земли столкнулись с мезозойскими гранитами Шванерских гор на Борнео, это положило конец субдукции. [ 3 ] [ 11 ] Это связано с тем, что менее плотные Опасные Земли не имеют достаточно большого контраста плотности по сравнению с вышележащей плитой . Таким образом, с окончанием субдукции шов образовался , где прото-Южно-Китайское море прекратило субдукцию и края земной коры сошлись. Предлагаемый шов расположен под горой Кинабалу на северо-востоке Борнео.
Обычно считается, что зона субдукции находится примерно в 400 км к северо-западу от шва. [ 5 ] Этот период субдукции длился на протяжении всего эоцена и завершился в раннем миоцене . [ 5 ]
Позднекайнозойский магматизм и интрузия горы Кинабалу
[ редактировать ]Датирование и определение истории гранитной интрузии горы Кинабалу сталкивается со многими проблемами из-за высокой эрозии, затрудненного доступа через рельеф и тропические леса, а также сложности определения границ и изменений. Общая геология Юго-Восточной Азии в кайнозойскую эпоху четко не определена, что делает реконструкцию геологических событий, приведших к нынешнему состоянию Борнео, интересным предметом исследования. [ 11 ]
Гора Кинабалу находится в Сабахе, на северо-востоке Борнео, ее высота составляет 4095 метров. Он внедрялся одновременно с другим позднекайнозойским магматизмом, происходившим в Южно-Китайском море. Интрузия горы Кинабалу представляет собой лакколит , в котором внедрение магмы проникает в стратиграфию. Отложения в вышележащей стратиграфии были деформированы в результате внедрения этого плутонного типа. Интрузия горы Кинабалу представляет собой лакколита в стиле плутон , вызвавший деформацию отложений, перекрывающих интрузию. Он внедрился между 7,85 и 7,22 млн лет назад на небольшую глубину менее 12 км, отделив вышележащие отложения от нижележащих ультраосновных пород фундамента. Другой магматизм на Борнео в позднем кайнозое включает интрузивный и экструзивный магматизм в Сараваке, вулканических породах Семпорны в Восточном Сабахе и на Калимантане. [ 6 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Меткалф, И. (8 апреля 2013 г.). «Рассеивание Гондваны и азиатская аккреция: тектоническая и палеогеографическая эволюция восточной части Тетиса». Журнал азиатских наук о Земле . 66 : 1–33. дои : 10.1016/j.jseaes.2012.12.020 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Холл, Роберт; ван Хаттум, Марко В.А.; Спакман, Вим (28 апреля 2008 г.). «Воздействие столкновения Индии и Азии на Юго-Восточную Азию: рекорд на Борнео». Тектонофизика . Азия вне Тефии: геохронологические, тектонические и осадочные летописи. 451 (1–4): 366–389. дои : 10.1016/j.tecto.2007.11.058 .
- ^ Jump up to: а б с д и Пубелье, М.; Морли, СК (1 декабря 2014 г.). «Бассейны Сундаленда (Юго-Восточная Азия): эволюция и пограничные условия». Морская и нефтяная геология . Эволюция, строение и осадочная летопись Южно-Китайского моря и прилегающих бассейнов. 58, Часть Б: 555–578. дои : 10.1016/j.marpetgeo.2013.11.019 .
- ^ Jump up to: а б Уайт, Литва; Грэм, И.; Таннер, Д.; Холл, Р.; Армстронг, РА; Яксли, Г.; Бэррон, Л.; Спенсер, Л.; ван Леувен, TM (1 октября 2016 г.). «Происхождение загадочных аллювиальных алмазов Борнео: пример из Чемпаки, юго-восточный Калимантан» . Исследования Гондваны . 38 : 251–272. дои : 10.1016/j.gr.2015.12.007 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Каллен, Эндрю (1 марта 2014 г.). «Природа и значение линий Западный Барам и Тинджар, северо-запад Борнео». Морская и нефтяная геология . 51 : 197–209. дои : 10.1016/j.marpetgeo.2013.11.010 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с А. Бертон-Джонсон (2013). Происхождение, размещение и тектоническая значимость гранитного плутона горы Кинабалу в Сабахе, Борнео . Даремский университет (Диссертация). Даремские тезисы. стр. 1–296.
- ^ Jump up to: а б с Морли, СК (1 октября 2012 г.). «Позднемеловое – раннепалеогеновое тектоническое развитие Юго-Восточной Азии». Обзоры наук о Земле . 115 (1–2): 37–75. doi : 10.1016/j.earscirev.2012.08.002 .
- ^ Мэтью, Манодж Джозеф; Менье, Дэвид; Сиддики, Нумаир; Кумар, Шаши Гаурав; Отемайу, Кристина (15 августа 2016 г.). «Активная тектоническая деформация вдоль обновленных разломов на тропическом Борнео: выводы, полученные на основе тектоно-геоморфической оценки». Геоморфология . 267 : 1–15. дои : 10.1016/j.geomorph.2016.05.016 .
- ^ ван Хаттум, Марко В.А.; Холл, Роберт; Пикард, Эйприл Л.; Николс, Гэри Дж. (2006). «Отложения Юго-Восточной Азии не из Азии: происхождение и геохронология песчаников северного Борнео». Геология . 34 (7): 589. дои : 10.1130/G21939.1 .
- ^ Ламбиасе, Джозеф Дж.; Каллен, Эндрю Б. (25 октября 2013 г.). «Системы подачи наносов чемпиона «Дельта» северо-запада Борнео: последствия для песчаников глубоководных коллекторов». Журнал азиатских наук о Земле . 76 : 356–371. дои : 10.1016/j.jseaes.2012.12.004 .
- ^ Jump up to: а б Мадон, Мазлан; Ким, Ченг Ли; Вонг, Роберт (25 октября 2013 г.). «Структура и стратиграфия глубоководного Саравака, Малайзия: последствия для тектонической эволюции». Журнал азиатских наук о Земле . 76 : 312–333. дои : 10.1016/j.jseaes.2013.04.040 .