Тирренский бассейн
Тирренский бассейн — осадочный бассейн, расположенный в западной части Средиземного моря под Тирренским морем . Пробег 231 000 км. 2 территория, граничащая с Сардинией на западе, Корсикой на северо-западе, Сицилией на юго-востоке и полуостровом Италией на северо-востоке. Тирренский бассейн представляет собой неравномерное морское дно, отмеченное несколькими подводными горами и двумя отдельными суббассейнами - бассейнами Вавилова и Марсили. Вавиловская глубокая равнина содержит самую глубокую точку Тирренского бассейна на высоте около 3785 метров. [ 1 ] Бассейн простирается примерно с северо-запада на юго-восток, а ось спрединга - с северо-востока на юго-запад.
Региональная геологическая обстановка
[ редактировать ]
Тирренский бассейн расположен в геологически сложной части Средиземного моря. Бассейн частично окружен несколькими орогенными поясами, включая Апеннины на северо-востоке, Альпы на севере и Атласские горы на юго-западе. Он также ограничен сходящейся границей и связанной с ней желобом на юго-востоке. Сейсмические линии глубокого отражения возле желоба ясно показывают, что океаническая литосфера Африканской плиты изгибается под Калабрией , чтобы присоединиться к сейсмогенной плите, которая простирается на глубину до 500 км под Тирренским бассейном. [ 1 ] [ 2 ] Между верхним склоном желоба и Калабрией находится ряд небольших преддуговых бассейнов, образовавшихся в результате растяжения листрических разломов в тортонском периоде . [ 1 ] Эти бассейны впоследствии опустились между поздним плиоценом и четвертичным периодом и теперь заполнены меланжем . [ 1 ]
Эолийские острова к северу от Калабрии и Сицилии представляют собой вулканическую дугу конвергентной системы. Вулканизм, связанный с этими островами, происходит на северо-восточном замыкании опускающейся плиты и начался примерно в период позднего плиоцена - начала плейстоцена (1,5–1,7 млн лет назад). [ 1 ]
Тирренский бассейн лежит к северо-западу от Эолийских островов и представляет собой задуговой бассейн, образованный силами растяжения, связанными с северо-западной субдукцией Африканской плиты под Евразийскую плиту . Подобно другим задуговым бассейнам, в Тирренском бассейне наблюдается заглубление разрыва Мохо по направлению к центральной части бассейна, зона Вадати-Беньоффа , аномально высокий тепловой поток (более 200 мВт/м2). 2 местами) и активный вулканический пояс на дуговом краю бассейна. [ 3 ] [ 4 ]
Конструкция подвала
[ редактировать ]Тирренского периода Породы фундамента состоят из позднепалеозойских гранитов , образовавшихся в результате герцинского складчатого образования . [ 5 ] Породы фундамента в юго-восточной части бассейна были реактивированы во время альпийской складчатости, тогда как породы на северо-западе остались нетронутыми. [ 5 ]
Стратиграфия
[ редактировать ]Предел Верхней Сардинии
[ редактировать ]Верхнесардинская окраина представляет собой ограниченную разломами пассивную окраину, расположенную к северо-западу от Вавиловской котловины. Сейсмические исследования на окраине Верхней Сардинии демонстрируют стратиграфическую геометрию, позволяющую предположить наличие дорифтовых, синрифтовых и пострифтовых последовательностей. [ 6 ] Буровые керны, проникшие в подошву синрифтовых отложений, выявили трансгрессивную последовательность, связанную с опусканием континентальной коры на рифтогенной стадии раскрытия Тирренского бассейна. [ 6 ] В основании синрифтовой толщи залегают 60-метровые тортонские конгломераты с окатанными обломками метаморфизованного карбонатного и кварцитового фундамента. [ 6 ] Предполагается, что это конгломератное образование отложилось в высокоэнергетической субаэральной среде в виде аллювиального веера. Над формацией конгломерата залегают устричные глауконитовые песчаники, отложенные в прибрежных условиях. [ 6 ] позднего тортона-раннего мессинского периода Известняковый ил и аргиллиты с комплексами бентосных отверстий перекрывают формацию песчаника; это указывает на то, что глубина воды увеличилась, [ 6 ] возможно, из-за опускания в конце периода синрифта. Граница между синрифтовым и пострифтовым периодами, как полагают, проходит в 50-метровом разрезе позднемессинского гипса , перекрывающего известняковые илы и аргиллитовые образования. В верхней части стратиграфического разреза находятся 243 метра плиоцена и плейстоцена пострифтовых отложений , содержащих известковый ил с редкими терригенными обломками и вулканическим пеплом . [ 6 ]
Нижняя окраина Сардинии
[ редактировать ]Нижняя окраина Сардинии лежит вблизи границы между континентальной и океанической корой . Это самая восточная точка окраины, где на профилях сейсмических отражений можно четко различить дорифтовые, синрифтовые и пострифтовые отложения. [ 6 ] Бурение керна в основании синрифтовых отложений выявило 533 метра тонкослоистых известняковых алевролитов и песчаников с рассеянными обломочными зернами гипса и конкрециями ангидрита . Вся последовательность обратно намагничена, что, если поместить ее в контекст соседней стратиграфии, позволяет предположить, что она отложилась во время события обратной полярности эпохи Гильберта (между 4,79 и 5,41 млн лет назад). [ 6 ] Условия отложения этого раздела неясны; однако из-за наличия тонких, хорошо дифференцированных слоев и отсутствия морских окаменелостей возможно, что формация отлагалась в закрытой озерной обстановке. На синрифтовые отложения перекрываются 200-метровые гемипелагические морские отложения плиоцена и плейстоцена с прерывистым вулканическим стеклом. Считается, что этот слой отложений отложился после окончания рифтогенеза из-за его субгоризонтального профиля сейсмических отражений. [ 6 ]
Vavilov Sub-Basin
[ редактировать ]Порода фундамента Вавиловской котловины представлена сильносерпентинизированным перидотитом, имеющим как высоко-, так и низкотемпературную фазы деформации. [ 6 ] Перидотит перекрыт 120-метровым толеитовым подушечным базальтом, содержащим жилы, заполненные карбонатами. [ 6 ] Нанноокаменелости и планктонные фораминиферы в карбонатных жилах ограничивают возраст внедрения от 3,1 до 3,6 млн лет назад. [ 6 ] Непосредственно над базальтом находится участок плейстоценового осадочного чехла толщиной 100 метров, состоящий в основном из богатой нанофоссилиями грязи с редкими переработанными вулканогенными обломками. [ 6 ]
Марсельский суббассейн
[ редактировать ]Порода фундамента бассейна Марсили представляет собой пузырьковый базальт. [ 6 ] Судя по обилию (10–30 % объема породы) и размерам (до 3–4 мм) пузырьков, вероятно, базальт внедрялся потоком, а не силлом . Подвал перекрывает 250 метров известняковой грязи и ила с переслаивающимися вулканокластическими слоями. Данные о бентосных фораминиферах и магнитных аномалиях основания этого разреза ограничивают время окончания рифтогенеза между 1,67 и 1,87 млн лет назад. [ 6 ] В верхней части стратиграфического разреза залегают 350 метров вулканокластических турбидитов . [ 6 ]
Тектоника и эволюция бассейна
[ редактировать ]Временное начало рифтогенеза
[ редактировать ]Широко распространено мнение, что расширение Тирренского бассейна началось в позднем миоцене , о чем свидетельствует признание в профилях сейсмических отражений доэвапоритовых (т.е. домессинских) отложений в западном Тирренском периоде, а также оценки возраста, основанные на общей мощности литосферы. , рельеф подвала и тепловой поток. [ 1 ] [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ] K-Ar датирование периферийных океанических базальтов, пробуренных на юго-восточной окраине Вавиловской равнины, оценивает начало растяжения в 7,3 ± 1,3 млн лет назад. [ 7 ] Возраст базальтов, обнаруженных вблизи центра спрединга, в середине Вавиловской равнины, составляет 3,4–3,6 млн лет. [ 6 ] Это означает, что задуговое растяжение в этой части бассейна происходило примерно между поздним тортоном и средним плиоценом. Однако на равнине Марсили была обнаружена самая древняя базальтовая кора возрастом 2,1 млн лет назад. [ 3 ] [ 6 ] Этот нижний возрастной предел, а также наличие седловины, содержащей континентальную кору («Иссельский мост») между равнинами Вавилова и Марсили, предполагает, что существовало два отдельных эпизода задугового растяжения.
Механизм развития
[ редактировать ]Между тортоном и средним плиоценом растяжение, направленное на запад, открыло Вавиловскую равнину и окраину Сардинии в северо-западной части современного бассейна. К концу плиоцена расширение быстро повернуло на северо-запад-юго-восток и ограничилось юго-восточной равниной Марсили. Этот быстрый сдвиг направления и пространственного положения растяжения может быть обусловлен тем, как относительные скорости взаимодействующих тектонических плит со временем меняются . Например, если горизонтальная скорость перекрывающей Евразийской плиты превышает скорость отката плиты и отступления желоба в поддвигающейся Африканской плите, то растяжение не должно происходить в задуговой области. [ 8 ] Однако если скорость отката плиты и отступления траншеи превышает скорость перекрывающей пластины, то произойдет растяжение обратной дуги. [ 8 ]
На плиоцен-плейстоценовые изменения в расширении задней дуги Тирренской области, возможно, также повлияли прилегающие Адриатические и Сицилийские предгорья. Эти участки не были истончены рифтогенством и характеризуются нормальной континентальной литосферой. [ 1 ] Во время миграции на юго-восток пассивно отступающая океаническая плита должна была приспосабливаться и деформироваться относительно крупных и плавучих континентальных секторов. [ 1 ] Постплиоценовая миграция в конечном итоге прошла через узкий коридор (250 км), представленный нынешним Ионическим морем, и, таким образом, разделил Адриатический и Сицилийский сектора. [ 1 ] Изменения в составе литосферы, возможно, также способствовали различиям в геометрии субдукции. Например, во время первого эпизода субдукции истонченная континентальная литосфера, подстилающая Апеннинскую окраину, погрузилась под Евразийскую плиту. [ 1 ] [ 3 ] [ 6 ] Однако во втором эпизоде субдукции в субдукцию была вовлечена ионическая океаническая литосфера. [ 1 ] [ 3 ] [ 6 ] Переход от континентальной субдукции литосферы к океанической мог бы объяснить позднее начало дугового вулканизма (2-1,5 млн лет назад), а также отсутствие дугового вулканизма в центральном Тирренском бассейне. [ 1 ]
Скорость расширения и опускания
[ редактировать ]На основе кинематических реконструкций и магнитостратиграфии полная скорость расширения Тирренского бассейна оценивается в 3–5 см/год. [ 1 ] [ 6 ] Это относительно медленная скорость спрединга по сравнению со скоростью спрединга в других задуговых бассейнах, таких как бассейн Восточной Скотии (5–7 см/год). [ 9 ] и бассейн Манус (13 см/год). [ 10 ] Отношение начальной толщины коры к конечной толщине коры, также известное как бета-фактор. [ 11 ] оценивается в 3,3 для Тирренского бассейна. [ 6 ]
Нефтяные ресурсы
[ редактировать ]имеется множество нефтяных месторождений Хотя на материковой Италии и в северной части Ионического моря , [ 12 ] потенциал накопления углеводородов на большей части Тирренского бассейна очень скуден. бассейна В первую очередь это связано с высоким геотермическим градиентом , который перемещает нефтяное окно на очень малые глубины, где структурные и стратиграфические ловушки встречаются редко. , ведется активная разведка углеводородов Однако на южной окраине бассейна, недалеко от Сицилийского канала . с высоким содержанием серы, от легких до средних сортов Здесь на небольших месторождениях Нарцисо и Нильде добывается сырая нефть ( плотность API варьируется от 21 до 39). [ 12 ] Основными резервуарами на этих месторождениях являются миоценовые карстовые известняки , запечатанные плиоценовыми глинами . [ 12 ] Источник углеводородов неизвестен, но предполагается, что это мезозойский известняк. [ 12 ] Траппы носят структурный характер и представляют собой в первую очередь надвиги, связанные с надвиговым поясом Тунисского Атласа. [ 12 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Сартори, Р. (2003). «Тирренский задуговой бассейн и субдукция Ионической литосферы» (PDF) . Эпизоды . 26 (3): 217–221. дои : 10.18814/epiiugs/2003/v26i3/011 . Проверено 15 февраля 2015 г.
- ^ Андерсон Х. и Джексон Дж. (1987). «Глубинная сейсмичность Тирренского моря» . Международный геофизический журнал . 91 (3): 613–637. Бибкод : 1987GeoJ...91..613A . дои : 10.1111/j.1365-246x.1987.tb01661.x . Проверено 17 февраля 2015 г.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д и Малинверно А. и Райан В. (1986). «Расширение в Тирренском море и сокращение в Апеннинах в результате дуговой миграции, вызванной погружением литосферы». Тектоника . 5 (2): 227–245. Бибкод : 1986Tecto...5..227M . дои : 10.1029/tc005i002p00227 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Делла Ведова Б., Пеллис Г., Фуше Дж. и Рео Дж. (1984). «Геотермическая структура Тирренского моря». Морская геология . 55 (3–4): 271–289. Бибкод : 1984МГеол..55..271Д . дои : 10.1016/0025-3227(84)90072-0 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с Сартори Р., Каррара Г., Торелли Л. и Зителлини Н. (2001). «Неогеновая эволюция юго-западной части Тирренского моря (бассейн Сардинии и западная Батиальная равнина)». Морская геология . 175 (1–4): 47–66. Бибкод : 2001МГеол.175...47С . дои : 10.1016/S0025-3227(01)00116-5 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В Кастенс К. и Маскл Дж. (1988). «Этап 107 ODP в Тирренском море: взгляд на эволюцию пассивной окраины и задугового бассейна». Бюллетень Геологического общества Америки . 100 (7): 1140–1156. Бибкод : 1988GSAB..100.1140K . doi : 10.1130/0016-7606(1988)100<1140:olitts>2.3.co;2 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Барбери Ф., Бизуард Х., Капальди Дж., Феррара Г., Гаспарини П., Инноченти Ф., Джордон Дж., Ламберт Б., Трей М. и Аллегре К. (1978). «Возраст и природа базальтов Тирренской абиссальной равнины». Первоначальные отчеты о проекте глубоководного бурения . 42 (1): 509–514.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б Дьюи, Дж. (1980). «Эпизодичность, последовательность и стиль на границах сходящихся плит» . Специальный доклад Геологического общества Канады . 20 : 555–573 . Проверено 27 февраля 2015 г.
- ^ Баркер П. и Хилл И. (1981). «Задуговое расширение в море Скотия». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия А, Математические и физические науки . 300 (1454): 249–261. Бибкод : 1981RSPTA.300..249B . дои : 10.1098/rsta.1981.0063 . S2CID 121280138 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Тейлор, Б. (1979). «Море Бисмарка: эволюция задугового бассейна». Геология . 7 (4): 171–174. Бибкод : 1979Geo.....7..171T . doi : 10.1130/0091-7613(1979)7<171:bseoab>2.0.co;2 .
- ^ Маккензи, Д. (1978). «Некоторые замечания по развитию осадочных бассейнов» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 40 (1): 25–32. Бибкод : 1978E&PSL..40...25M . CiteSeerX 10.1.1.459.4779 . дои : 10.1016/0012-821x(78)90071-7 . Проверено 1 марта 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Касеро, П. (2004). «Структурная структура нефтеразведочных работ в Италии» (PDF) . Специальный том Итальянского геологического общества . 32 : 189–204 . Проверено 23 февраля 2015 г.
39 ° 56' с.ш., 12 ° 14' в.д. / 39,933 ° с.ш., 12,233 ° в.д.