Геология Антарктического полуострова

, Антарктический полуостров расположенный примерно в 1000 километрах (650 миль) к югу от Южной Америки , является самой северной частью континента Антарктида . Как и связанные с ними Анды , Антарктический полуостров является прекрасным примером столкновения океана и континента, приведшего к субдукции . ^{[ 1 ]} Полуостров подвергался непрерывной субдукции на протяжении более 200 миллионов лет. ^{[ 2 ]} но изменения в конфигурации континентов во время объединения и распада континентов изменили ориентацию самого полуострова, ^{[ 3 ]} а также подстилающие вулканические породы, связанные с зоной субдукции. ^{[ 4 ]}

Тектоническая эволюция и геология Антарктического полуострова

Геология Антарктического полуострова проходила в три этапа:

Досубдукционная стадия отложения краевого бассейна, позже разделенная гондванской складчатостью в перми - позднем триасе.
Средняя фаза субдукции, характеризующаяся образованием Антарктического полуострова (внутренняя) и Южных Шетландских островов (внешняя) магматических дуг , в течение средней юры — миоцена .
Поздняя фаза субдукции, когда происходит открытие рифта Брансфилд и задуговых бассейнов . За этим следует одновременная наземная и подводная вулканическая активность, начиная с олигоцена и заканчивая нашими днями. ^{[ 5 ]}

История до субдукции

Предыдущие конфигурации плит Антарктического полуострова. ^{[ 6 ]}

Когда Гондвана распалась, Антарктический полуостров начал принимать свою современную форму. ^{[ 7 ]} Примерно 220 миллионов лет назад континенты Антарктида, Южная Америка и Африка раскололись. Этот рифтогенез создал бассейны с низким рельефом, которые позволили переносить отложения и последующее отложение осадочных пород. ^{[ 4 ]} Эти породы, древнейшие на полуострове, относятся к группе полуострова Тринити (TPG), которая в основном сложена кремнеобломочными турбидитовыми отложениями мощностью ~1200–3000 м, отложенными в окраинно-морском бассейне. ^{[ 4 ]} К сожалению, их возраст плохо определен, но, скорее всего, они происходят из верхней перми и триаса . Обломочный компонент этих отложений образовался в результате выветривания, эрозии и последующего переноса метаморфического, магматического и осадочного материала из Гондваны , а затем на северо-восток. ^{[ 4 ]}

Гондванского складчатости

За это время отложения группы полуострова Тринити были складчаты и слегка метаморфизованы, особенно в самой северной точке полуострова. ретродуговое надвигание В это время также произошло . Оба события, скорее всего, были вызваны начинающейся субдукцией юго-восточной части Тихоокеанской плиты под суперконтинент Гондвана . В результате обломки краевого бассейна из океанического фундамента Тихоокеанской плиты были перенесены на континентальную окраину Гондваны , состоящую из более древнего кристаллического фундамента . ^{[ 4 ]}

Средняя фаза субдукции

Обобщенный разрез зоны субдукции Антарктики-Феникс. 1 – ледниковый покров, 2 – мезозойские морские отложения, 3 – кристаллический субстрат, 4 – кристаллический субстрат, 5 – нижняя кора, 6 – меловой Андский плутон, 7 – стратиформные вулканиты, 8 – верхняя мантия. ^{[ 4 ]}

Внутренняя магматическая дуга

Внутренняя магматическая дуга, хотя и старше внешней магматической дуги, имеет более высокий топографический рельеф. Он образует материк Антарктического полуострова. Создание внутренней магматической дуги характеризуется земными обломочными отложениями и ранними стадиями кислого вулканизма и плутонизма. ^{[ 4 ]} Мезозойская обломочная толща (номер 2 – рисунок 2) состоит из формации Маунт-Флора (MFF), ^{[ 4 ]} который представляет собой пачку растительных грубых осадочных брекчий и конгломератов мощностью 270 м с ограниченным количеством прослоев песчаников и сланцев. ^{[ 4 ]} Обломочные пласты перекрывают отложения ТПГ и разделены угловыми несогласиями . Над обломочной толщей MFF перекрываются кислые вулканиты формации ледника Кенни (KGF). ^{[ 4 ]} Эта вулканическая толща представляет собой группу риолит - дацитовых лав , игнимбритов , туфов и агломератов мощностью 215 м. ^{[ 4 ]} Кислые дайки и силлы, прорывающие отложения MFF и TPG, могут быть связаны со стратовулканом KGF . ^{[ 4 ]} Кислый вулканизм, создавший последовательность KGF, связан с плутоническими интрузиями в период средней юры -раннего мела на севере Антарктического полуострова. ^{[ 4 ]} Эти плутонические вторжения могли быть вызваны куполообразованием и рифтингом на континентальной окраине Гондваны в начале субдукции океанических плит. ^{[ 4 ]}

Внешняя магматическая дуга

Внешняя магматическая дуга, частью которой являются Южные Шетландские острова , представляет собой миграцию на запад внутренней магматической дуги. Подобно внутренней магматической дуге, внешняя состоит из кислого вулканизма, связанного с субдукцией. ^{[ 4 ]} Исследование на острове Александра , в котором основное внимание уделялось условиям, необходимым для образования андезитовой лавы, показало, что источником андезитовой лавы могло быть либо развитие плиты-окна в результате субдукции спредингового хребта , либо разрушение субдуцированной плиты. под преддуговым бассейном . ^{[ 3 ]} Южные Шетландские острова разделены пополам двумя системами сдвигов . ^{[ 4 ]} Более старая система, параллельная островной дуге, характеризуется правосторонними разломами и действовала на острове Кинг-Джордж на протяжении большей части третичного периода . ^{[ 8 ]} Более молодая система разломов, также являющаяся серией сдвигов, вытеснила старую систему и сформировалась поперечно островной дуге. ^{[ 4 ]} Движение активности разлома было вызвано вращением Антарктического континента против часовой стрелки относительно зоны субдукции. ^{[ 4 ]}

Поздняя фаза субдукции, открытие рифта Брансфилд

Развитие рифта Брансфилд, показывающее откат траншеи и подъем смещенного мантийного материала. ^{[ 2 ]}

Последним и самым недавним этапом эволюции Антарктического полуострова зоны субдукции является открытие рифта Брансфилд , ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]} Брансфилда создание задугового бассейна от олигоцена до наших дней. ^{[ 2 ]} Этот бассейн отделяет внутреннюю, более древнюю магматическую дугу (материк Антарктический полуостров) от внешней, более молодой магматической дуги (Южные Шетландские острова). ^{[ 9 ]} щелочная и толеитовая С этим рифтогенным событием связана вулканическая активность.

Миграция спредингового центра к желобу объясняется субдукцией плиты Феникс под Антарктическую плиту . ^{[ 2 ]} Откат плиты и отступление Южно-Шетландского желоба в сторону океана привели к тому, что силы растяжения начали действовать на передний край доминирующей плиты. ^{[ 2 ]} меньше ; Предполагается, что проливу Брансфилда, образовавшемуся в результате этого расширения, исполнилось четыре миллиона лет или ^{[ 2 ]} магнитные аномалии, возникшие в результате образования новой базальтовой коры ^{[ 6 ]} и совмещен с осью Брансфилдского разлома. ^{[ 2 ]} указывают на то, что возраст недавно образовавшейся океанической коры в проливе Брансфилд составляет примерно 1,3 миллиона лет. ^{[ 2 ]} К сожалению, отложение отложений и обширные проникновения в рифт делают компьютерное моделирование ненадежным. ^{[ 2 ]} Присутствуют отдельные проявления наземной вулканической активности, состав которых преимущественно от щелочного до толеитового. ^{[ 6 ]}

См. также

Ссылки

^ Иглз, Г. (2004). «Тектоническая эволюция системы плит Антарктики и Феникса с 15 млн лет назад» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 217 (1–2): 97–109. Бибкод : 2004E&PSL.217...97E . дои : 10.1016/S0012-821X(03)00584-3 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Баркер, DHN; Остин, Дж.А. (1998). «Распространение рифтов, отрывные разломы и связанный с ними магматизм в проливе Брансфилд, Антарктический полуостров» . Журнал геофизических исследований . 103 (Б10): 24017–24043. Бибкод : 1998JGR...10324017B . дои : 10.1029/98JB01117 .
^ Jump up to: ^а ^б Маккаррон, Джей-Джей; Лартер, Р.Д. (1998). «История субдукции Антарктического полуострова от позднего мела до начала третичного периода». Журнал Геологического общества . 155 (2): 255. Бибкод : 1998JGSoc.155..255M . дои : 10.1144/gsjgs.155.2.0255 . S2CID 129764564 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р Биркенмайер, К. (1994). «Эволюция тихоокеанской окраины северной части Антарктического полуострова: обзор» . Международный журнал наук о Земле . 83 (2): 309–321. Бибкод : 1994ГеоРу..83..309Б . дои : 10.1007/BF00210547 . S2CID 129700054 .
^ Jump up to: ^а ^б Дзиак, РП; Парк, М.; Ли, WS; Мацумото, Х.; Боненштиль, доктор медицинских наук; Хаксель, Дж. Х. (2010). «Тектономагматическая активность и динамика льда в задуговом бассейне пролива Брансфилд, Антарктида» . Журнал геофизических исследований . 115 (Б1): В01102. Бибкод : 2010JGRB..115.1102D . дои : 10.1029/2009JB006295 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Брейтспрехер, К.; Торкельсон, диджей (2009). «Неогеновая кинематическая история окон плит Наска-Антарктика-Феникс под Патагонией и Антарктическим полуостровом». Тектонофизика . 464 (1–4): 10–20. Бибкод : 2009Tectp.464...10B . дои : 10.1016/j.tecto.2008.02.013 .
^ Стори, Британская Колумбия; Нелл, ПАР (1988). «Роль сдвиговых нарушений в тектонической эволюции Антарктического полуострова». Журнал Геологического общества . 145 (2): 333. Бибкод : 1988JGSoc.145..333S . дои : 10.1144/gsjgs.145.2.0333 . S2CID 129229353 .
^ Навроцкий, Дж.; Панчик, М.; Уильямс, И.С. (2010). «Изотопный возраст и палеомагнетизм избранных магматических пород острова Кинг-Джордж (Антарктический полуостров)». Журнал Геологического общества . 167 (5): 1063. Бибкод : 2010JGSoc.167.1063N . дои : 10.1144/0016-76492009-177 . S2CID 129365204 .
^ Сондерс, AD; Тарни, Дж. (1982). «Вулканическая активность в южных Андах и северной части Антарктического полуострова: обзор». Журнал Геологического общества . 139 (6): 691. Бибкод : 1982JGSoc.139..691S . дои : 10.1144/gsjgs.139.6.0691 . S2CID 128618660 .

Внешние ссылки

[Eagles-1] Иглз, Г. (2004). «Тектоническая эволюция системы плит Антарктики и Феникса с 15 млн лет назад» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 217 (1–2): 97–109. Бибкод : 2004E&PSL.217...97E . дои : 10.1016/S0012-821X(03)00584-3 .

[Barker-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Баркер, DHN; Остин, Дж.А. (1998). «Распространение рифтов, отрывные разломы и связанный с ними магматизм в проливе Брансфилд, Антарктический полуостров» . Журнал геофизических исследований . 103 (Б10): 24017–24043. Бибкод : 1998JGR...10324017B . дои : 10.1029/98JB01117 .

[Mcarron-3] Jump up to: ^а ^б Маккаррон, Джей-Джей; Лартер, Р.Д. (1998). «История субдукции Антарктического полуострова от позднего мела до начала третичного периода». Журнал Геологического общества . 155 (2): 255. Бибкод : 1998JGSoc.155..255M . дои : 10.1144/gsjgs.155.2.0255 . S2CID 129764564 .

[Birkenmajer1-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р Биркенмайер, К. (1994). «Эволюция тихоокеанской окраины северной части Антарктического полуострова: обзор» . Международный журнал наук о Земле . 83 (2): 309–321. Бибкод : 1994ГеоРу..83..309Б . дои : 10.1007/BF00210547 . S2CID 129700054 .

[Dziak-5] Jump up to: ^а ^б Дзиак, РП; Парк, М.; Ли, WS; Мацумото, Х.; Боненштиль, доктор медицинских наук; Хаксель, Дж. Х. (2010). «Тектономагматическая активность и динамика льда в задуговом бассейне пролива Брансфилд, Антарктида» . Журнал геофизических исследований . 115 (Б1): В01102. Бибкод : 2010JGRB..115.1102D . дои : 10.1029/2009JB006295 .

[Breitsprecher2-6] Jump up to: ^а ^б ^с Брейтспрехер, К.; Торкельсон, диджей (2009). «Неогеновая кинематическая история окон плит Наска-Антарктика-Феникс под Патагонией и Антарктическим полуостровом». Тектонофизика . 464 (1–4): 10–20. Бибкод : 2009Tectp.464...10B . дои : 10.1016/j.tecto.2008.02.013 .

[Storey-7] Стори, Британская Колумбия; Нелл, ПАР (1988). «Роль сдвиговых нарушений в тектонической эволюции Антарктического полуострова». Журнал Геологического общества . 145 (2): 333. Бибкод : 1988JGSoc.145..333S . дои : 10.1144/gsjgs.145.2.0333 . S2CID 129229353 .

[Nawrocki-8] Навроцкий, Дж.; Панчик, М.; Уильямс, И.С. (2010). «Изотопный возраст и палеомагнетизм избранных магматических пород острова Кинг-Джордж (Антарктический полуостров)». Журнал Геологического общества . 167 (5): 1063. Бибкод : 2010JGSoc.167.1063N . дои : 10.1144/0016-76492009-177 . S2CID 129365204 .

[Saunders-9] Сондерс, AD; Тарни, Дж. (1982). «Вулканическая активность в южных Андах и северной части Антарктического полуострова: обзор». Журнал Геологического общества . 139 (6): 691. Бибкод : 1982JGSoc.139..691S . дои : 10.1144/gsjgs.139.6.0691 . S2CID 128618660 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]