Jump to content

Геология Альп

Спутниковый снимок Альп, март 2007 г.
Слои складчатой ​​породы, обнаженные в Швейцарских Альпах

Альпы орогенного являются частью кайнозойского , пояса горных цепей , называемого Альпидным поясом который простирается через южную Европу и Азию от Атлантического океана до Гималаев . Этот пояс горных цепей образовался в период альпийской складчатости . Разрыв в этих горных цепях в Центральной Европе отделяет Альпы от Карпат на востоке. Орогения происходила непрерывно, а тектонические опускания образовали промежутки между ними.

Альпы возникли в результате столкновения Африканской и Евразийской тектонических плит , при котором исчез Альпийский Тетис , находившийся ранее между этими континентами . Огромная нагрузка была оказано на отложения альпийского бассейна Тетис, а его мезозойские и раннекайнозойские пласты были прижаты к стабильному евразийскому массиву суши движущейся на север африканской сушей. Большая часть этого произошла в эпохи олигоцена и миоцена . Давление сформировало огромные лежащие складки, или покровы , которые поднялись из того, что раньше было Альпийским Тетисом, и двинулись на север, часто ломаясь и скользя одна по другой, образуя гигантские надвиговые разломы . Кристаллические породы фундамента , которые обнажаются в более высоких центральных регионах, представляют собой породы, образующие Монблан , Маттерхорн и высокие пики в Пеннинских Альпах и Хоэ Тауэрне ( Stampfli & Borel 2004 ).

Впоследствии формирование Средиземного моря охватило террейны, берущие начало в пределах Африканской плиты южнее гор.

Геологические границы

[ редактировать ]
Тектоническая карта Средиземноморья , показывающая положение Альп внутри других структур Альпидского пояса.

Альпы образуют выпуклую дугу, направленную на север, вокруг своего юго-восточного бассейна , бассейна реки По (если быть точным, юг фактически является их внутренней территорией ). Четвертичные и неогеновые отложения в этом бассейне залегают несогласно по самым южным надвигам . На северо-востоке падающие на юг и надвинутые внутрь кайнозойские отложения форланда ( флиш и моласса встречаются ). Этот баварско - швейцарский прибрежный бассейн называется бассейном Молассы . Отложения форландового бассейна надвинуты с юга надвиговым фронтом альпийских покровов. В Швейцарии бассейн Молассы на северо-западе окаймлен горами Юра , внешним складчато-надвиговым поясом, который геологически можно рассматривать как часть Альп. Западная часть бассейна Молассы образует плато Средней Азии между Альпами и горами Юра. Местоположение гор Джура до сих пор остается темой для дискуссий. Возможным тектоническим фактором является простирающийся с севера на юг Грабен Верхнего Рейна на север.

Альпы довольно плавно переходят в следующие родственные альпийские горные хребты: Апеннины на юго-западе, Динариды на юго-востоке и Карпаты на северо-востоке. На востоке Альпы ограничены Венской впадиной и Паннонской впадиной , где происходит растяжение земной коры с востока на запад.

Геологическое строение

[ редактировать ]

Альпы имеют сложную геологию, но общая структура такая же, как и у других горных хребтов, образовавшихся в результате столкновения континентов .

Подразделения

[ редактировать ]

Альпы часто делят на Восточные , Центральные и Западные Альпы , хотя границы между этими подразделениями условны. Разделение между Восточными и Центральными Альпами примерно соответствует линии между Св. Маргретеном , Куром и Сондрио ; разделение между Центральными и Западными Альпами неясно ( Пфиффнер 2009 , стр. 25). Главный шов ( зона большого сдвига ) в Альпах называется периадриатическим швом и проходит через Альпы с востока на запад. Это граница между материалами (бывшей) Европейской и Адриатической плит . К югу от этой линии расположены складчато -надвиговые образования Южных Альп .

К северу от Периадриатического пласта породы трех основных палеогеографических обнаружены «доменов»: Гельветического или Дофинуа , Пеннинского и Австроальпийского доменов. Это подразделение производится в соответствии с палеогеографическим происхождением горных пород: Гельветическая зона содержит материал с Европейской плиты, Австроальпийская зона - с Адриатической плиты, Пеннинская зона - с доменов, существовавших между двумя плитами. [1]

Упрощенная геологическая карта Альп с указанием тектонического подразделения и крупнейших геологических структур. Некоторые детали основаны на спорных предположениях.

Структурная геология

[ редактировать ]
Слои складчатого гельветического покрова в Дент-де-Морклес , Швейцария. [2]

Складки и надвиги к северу от Периадриатического пласта, как правило, направлены на север, преобладающая вергенция (направление асимметрии складок) в этих толщах — на север. В Южных Альпах надвиги направлены на юг, поэтому вергенция преимущественно направлена ​​на юг.

Породы австроальпийских покровов образуют большую часть обнажений в Восточных Альпах , тогда как на западе эти покровы, за исключением нескольких мест ( пачки Дент-Бланш и Сезия ), размыты . В Западных Альпах гельветические покровы можно найти на севере и западе, иногда все еще под клиппами пеннинских покровов, как в Преальп-дю-Сюд к югу от Женевского озера .

Во многих местах центральной зоны севернее Периадриатического пласта крупные антиформы , называемые антиклинориями встречаются , иногда они отображаются в обнажениях в виде окон . На уровне одного из этих окон ( окна Хоэ Тауэрн ) Периадриатический шов изгибается к северу, что позволяет предположить, что Адриатическая плита более жесткая именно в этом месте, действуя как так называемый индентор. В центральной части Швейцарии поднятие происходило вдоль пластичной с севера на юг, зоны разлома называемой линией Рона-Симплон . Образовавшаяся таким образом структура называется куполом Лепонтина .

Вторжения

[ редактировать ]

В более древних породах нижней коры встречаются интрузии, образовавшиеся во время или сразу после герцинской складчатости . Эти вторжения старше Альп и не имеют никакого отношения к их образованию. Радиометрическое определение возраста дает возраст около 320 млн лет назад . несколько более молодые кислые интрузии, образованные пермским и триасовым растяжением Встречаются также .

Вторжения в результате формирования самих Альп относительно редки. Самые крупные из них встречаются вдоль Периадриатического пласта, самый крупный — гранит Адамелло . В пеннинских покровах мигматиты встречаются и небольшие расплавы.

Метаморфизм

[ редактировать ]

Породы Гельветического и Австроальпийского покровов и южных Альп не подверглись метаморфизму высокой степени в основные альпийские фазы кайнозоя. Любые метаморфические породы высокой степени метаморфизма в этих подразделениях не стали метаморфическими из-за образования Альп. Другие возможности:

  • они произошли из нижних областей земной коры и поднялись на поверхность в результате поднятия , что придает им амфиболитовую фацию . максимум
  • в австроальпийских покровах встречаются эклогиты , образовавшиеся в меловой период, на ранней фазе горообразования, называемой эо-альпийской складчатостью. Это породы высокой степени метаморфизма, но их метаморфизм не связан с (более поздним) образованием Альп.

Кайнозойские эклогиты действительно встречаются в пеннинских покровах, которые содержат материал, прошедший через голубые сланцы или эклогитовые фации . Эти покровы демонстрируют барровский градиент поля . Этот тип метаморфизма может произойти только тогда, когда горная порода находится под давлением температурными Земли условиями, которые обычно возникают в мантии . Это означает, что пеннинские покровы состоят из материала, который был погружен в мантию, а затем на земную кору.

Альпийский ( кайнозойский ) контактный метаморфизм или метаморфизм Бьюкена редок в Альпах, поскольку интрузии редки.

Тектоническая история

[ редактировать ]

Альпы представляют собой складчато-надвиговый пояс . Складчатость и надвиг являются выражением сокращения земной коры , вызванного сходящимися движениями Европейской и Адриатической плит.

Распад Пангеи

[ редактировать ]

В конце каменноугольного периода (300 млн лет назад сформировался суперконтинент Пангея герцинская или варисканская складчатость, в ходе которой из Гондваны и Лавразии ) завершилась . К востоку от террейнов, которые сейчас образуют Альпы, находился океан Палео-Тетис .

Воздействия ветра и воды смогли химически и механически разрушить герцинские горные хребты. В перми основными месторождениями Европы были песчаники и конгломераты , продукты эрозии Герцинского горного хребта. В то же время происходило растяжение земной коры, поскольку горный массив был изостатически неустойчив (это называется орогенным коллапсом). В результате растяжения вдоль оси горного хребта образовались котловины и кислый вулканизм произошел . Это был первый этап раскола между Европой и Африкой. Из-за повышения уровня моря в триасовый период восточная окраина Пангеи оказалась затопленной. Существовали мелководные шельфовые и эпиконтинентальные моря , в которых эвапориты и известняки отлагались .

юрский период

[ редактировать ]

В раннем юрском периоде (180 млн лет назад ) между северной (Северная Америка и Евразия) и южной (Африка и Южная Америка) частями Пангеи начал формироваться узкий океан. Океаническая кора , образовавшаяся в результате этого процесса, известна как океан Пьемонт-Лигурия . Этот океан обычно считается западным продолжением океана Тетис . Хотя на самом деле он не был связан с ней, полуостровная часть континентальной коры Африканской плиты, называемая Адриатической плитой, лежала между Африканской и Европейской плитами и участвовала в разделении формации Тетис и ранних Альп. Иногда названия Альпийский Тетис или Западный океан Тетис используются для описания ряда небольших океанических бассейнов, образовавшихся к юго-западу от Европейской плиты, чтобы отличить их от океана Нео-Тетис на востоке. Поскольку юрский период был временем высокого уровня моря, все эти океаны были соединены мелководными морями. На континентах в течение всего мезозоя формировались мелководные морские отложения (известняки).

В поздней юре микроконтинент Иберия откололся от Европейской плиты, и океан Вале между двумя плитами образовался . Океаны Пьемонт-Лигурия и Вале никогда не были такими большими океанами, как сегодняшний Атлантический океан. Они могли быть похожи на отверстие под Красным морем , продолжающееся через Африку и образующее Великую рифтовую долину . В конце концов, по мере развития разлома через Восточную Африку прорвется новый океан, отделяющий большую часть суши от основного континента.

Когда в конце юрского периода Адриатическая плита начала двигаться в сторону Европейской плиты, океанические желоба в восточных Альпах образовались . В них отлагались глубоководные морские отложения, такие как радиоляриты и лютиты .

Эо-альпийская фаза мела.

[ редактировать ]

движение Расходящееся Европейской и Африканской плит было относительно недолгим. Когда между Африкой и Южной Америкой образовался Атлантический океан (около 100 млн лет назад ), Африка начала двигаться на северо-восток.

В результате этого процесса мягкие слои океанских отложений в альпийских океанах Тетис сжимались и складывались, медленно выталкиваясь вверх. Оказавшись посреди сливающихся континентов, площадь моря Тетис между Африкой и Евразией начала сокращаться по мере того, как океаническая кора погружалась под Адриатическую плиту. Огромные силы, действовавшие в нижнем континентальном основании, заставили европейское основание прогнуться вниз, в горячую мантию и размягчиться. Затем южный (африканский) массив продолжил движение на север примерно на 1000 км (600 миль). Считается, что медленное складывание и складки отложений по мере того, как они поднимались из глубин, первоначально образовали серию длинных вулканических островных дуг с востока на запад . Вулканические породы, образующиеся на этих островных дугах, встречаются среди офиолитов Пеннинских покровов.

В позднем меловом периоде произошло первое столкновение континентов , когда северная часть Адриатической субплиты столкнулась с Европой. Это называется эо-альпийской фазой и иногда рассматривается как первая фаза формирования Альп. Часть Адриатической плиты, деформированная на этом этапе, представляет собой материал, который позже сформировал Австроальпийские покровы и Южные Альпы. В некоторых фрагментах Пьемонт-Лигурийского океана, ныне находящихся в пеннинских покровах, также можно выделить эо-альпийскую фазу деформации.

Помимо Эо-Альпийского складчатого и надвигового пояса, в меловой период другие регионы все еще находились в морской области. На южных окраинах европейского континента мелководные моря образовали отложения известняка, которые позже (в Альпах) вошли в состав гельветических покровов. В то же время седиментация бескислородной глины в глубоководных областях Пьемон-Лигурийского и Вале океанов происходила . Эта глина позже стала сланцами Бюнднера из покровов Пеннинских островов.

Палеоцен и Эоцен

[ редактировать ]

океаническая кора Пьемонт-Лигурия полностью погрузилась под Адриатическую плиту Когда в палеоцене , Бриансонский микроконтинент , по некоторым данным являвшийся частью Иберийской плиты в зону субдукции прибыл . Микроконтинент Бриансонне и океан Вале (с островными дугами) погрузились под Адриатическую плиту. они оставались на глубине около 70 км (45 миль) от поверхности В течение эоцена , достигая эклогитовой фации и подвергаясь вторжению мигматитов . Этот материал позже стал покровами Пеннинских островов, но большая часть Бриансонского террейна погрузилась дальше в мантию и была потеряна. Между тем на поверхности верхняя кора Адриатической плиты (более поздние австроальпийские покровы) надвигалась на европейскую кору. Это была основная коллизионная фаза в формировании Альп.

Олигоцен и миоцен

[ редактировать ]

Когда погружающаяся плита оторвалась (известный как отрыв плиты, натяжение плиты ) и отпала, погруженная кора начала двигаться вверх. Это привело к поднятию утолщенной континентальной коры, что в миоцене привело к ее растяжению . В случае с Альпами расширение могло происходить только в направлении запад-восток, поскольку Адриатическая плита все еще сходилась с юга. Возникла огромная зона надвига, которая позже стала Периадриатическим пластом . В этой зоне также наблюдался правый сдвиг , возникший в результате растяжения с запада на восток. За исключением аллохтона австроальпийского материала, этот надвиг развивался на границе Адриатической и Европейской плит. Центральные зоны Альп поднялись и впоследствии подверглись эрозии. тектонические окна и купола, такие как окно Хоэ Тауэрн Таким образом образовались .

Тем временем фронт надвига Пеннинских и Австроальпийских покровов продвигался вперед, выталкивая весь материал на своем пути на север. Из-за этого давления образовалось декольте, над которым произошел выталкивание. Материалом тяги стали гельветические покровы.

Адриатическая плита начала вращаться против часовой стрелки. [3]

После субдукции океанической коры Европейской плиты столкновение почти полностью прекратилось в Западных и Центральных Альпах ( см. карту, рисунок 2 ). [3] [4] Эти части все еще поднимаются на некоторых участках до 2,5 мм/год. [5] [6] Считается, что это происходит главным образом из-за отскока после потери веса в результате таяния ледяных шапок после последнего ледникового периода , интенсивной эрозии во время оледенения и некоторых процессов в литосфере и мантии . Адриатическая плита, подталкиваемая Африканской плитой, все еще вращается против часовой стрелки вокруг оси возле Ивреи на северо-западе Италии, погружается в Восточные Альпы и вызывает там тектоническое поднятие (надвиг). [3]

Геоморфология

[ редактировать ]

Формирование альпийского ландшафта, наблюдаемое сегодня, произошло недавно – ему всего около двух миллионов лет. С тех пор пять известных ледниковых периодов во многом изменили регион. Огромные ледники , которые вытекали из горных долин, неоднократно покрывали всю швейцарскую равнину и сбрасывали верхний слой почвы на низкие холмы, которые мы видим сегодня. Они вычерпывали озера и округляли известняковые холмы вдоль северной границы.

Последнее мощное наступление ледника в Альпах закончилось около 10 000 лет назад, оставив после себя большое озеро, ныне известное как озеро Невшатель . Лед в этом регионе достигал глубины около 1000 м (0,6 мили) и вытекал из региона за Женевским озером примерно в 100 км (60 миль) к югу. Сегодня большие гранитные валуны разбросаны по лесам региона. Они были перенесены и вытолкнуты ледниками, которые заполняли эту часть западной равнины в течение примерно 80 000 лет во время последнего ледникового периода . По их составу удалось определить точную местность, из которой они начали свое путешествие. Считается, что после окончания последнего ледникового периода климат изменился настолько быстро, что ледники отступили обратно в горы всего за 200–300 лет.

Огромная морена материала, сброшенная на переднюю часть ледников, не только оставила арктическую пустошь из бесплодных камней и гравия, но и заблокировала огромные массы талой воды, которая в этот период вылилась на центральную равнину. В результате образовалось огромное озеро, которое на протяжении многих лет затопляло регион на глубину нескольких сотен метров. Старую береговую линию кое-где можно увидеть вдоль невысоких холмов у подножия гор – холмов, которые на самом деле представляют собой ледниковые морены. Поскольку река Ааре , которая сейчас впадает в Рейн из западной Швейцарии , в конечном итоге открыла естественную плотину, уровень воды на равнине упал почти до нынешнего уровня.

За последние 150 лет люди изменили течение и уровень всех рек, а большая часть обширных водно-болотных угодий и небольших озер исчезла под воздействием сельского хозяйства и других видов развития.

Было высказано предположение, что высота гор в Альпах Дофине ограничена ледниковой эрозией , эффектом, называемым ледниковой циркулярной пилой . [7]

Геологические исследования

[ редактировать ]

Альпы были первой горной системой, тщательно изученной геологами, и многие геологические термины, связанные с горами и ледниками, возникли именно там. Термин «Альпы» применялся к горным системам по всему миру, имеющим схожие черты.

Геофизика

[ редактировать ]

В 1980-х и 1990-х годах ряд групп начали картировать структуры нижней коры с помощью сейсмологии . Результатом стал ряд подробных геологических разрезов глубинных структур под Альпами. Когда сейсмические исследования сочетаются с данными гравитационных исследований и томографии мантии, можно нанести на карту погружающуюся плиту Европейской плиты. Томография также показывает несколько более древних отдельных плит, находящихся глубже в мантии.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ См., например, подробное подразделение геологических единиц в Альпах ( Schmid et al. 2004 ), ( Compagnoni 2003 ), ( Pfiffner 2009 , стр. 25–27).
  2. ^ Шустер, Ральф; Стюве, Курт (2010). «Геология Альп в замедленной съемке» (PDF) . Объявления Ассоциации естественных наук Штирии (на немецком языке). 140 :5–21.
  3. ^ Jump up to: а б с Хэнди, Марк Р.; Усташевский, Камиль; Кисслинг, Эдуард (21 сентября 2014 г.). «Реконструкция Альп-Карпат-Динарид как ключ к пониманию изменений полярности субдукции, разрывов плит и движения поверхности» . Международный журнал наук о Земле . 104 (1): 1–26. Бибкод : 2015IJEaS.104....1H . дои : 10.1007/s00531-014-1060-3 . S2CID   129726603 .
  4. ^ Шампаньяк, Жан-Даниэль; Шлюнеггер, Фриц; Нортон, Кевин; фон Бланкенбург, Фридхельм; Абюль, Луя М.; Шваб, Марко (сентябрь 2009 г.). «Эрозионное поднятие современных Центральных Альп» . Тектонофизика . 474 (1–2): 236–249. Бибкод : 2009Tectp.474..236C . дои : 10.1016/j.tecto.2009.02.024 .
  5. ^ Ноке, Ж.-М.; Сью, К.; Вальперсдорф, А.; Тран, Т.; Ленотр, Н.; Вернант, П.; Кушинг, М.; Жуанн, Ф.; Массон, Ф.; Байзе, С.; Шери, Дж.; ван дер Бик, Пенсильвания (27 июня 2016 г.). «Современное поднятие Западных Альп» . Научные отчеты . 6 (1): 28404. Бибкод : 2016NatSR...628404N . дои : 10.1038/srep28404 . ПМЦ   4921835 . ПМИД   27346228 .
  6. ^ Стернай, П.; Сью, К.; Хассон, Л.; Серпеллони, Э.; Беккер, Т.; Уиллетт, С.; Факценна, К.; Ди Джулио, А.; Спада, Г.; Жоливе, Л.; Валла, П.; Пети, К.; Ноке, Ж.-М.; Вальперсдорф, А.; Кастельторт, С. (5 января 2019 г.). «Современное поднятие западных Альп: оценка механизмов и моделей их относительного вклада». Обзоры наук о Земле . 190 : 589–604. Бибкод : 2019ESRv..190..589S . doi : 10.1016/j.earscirev.2019.01.005 . hdl : 10281/229017 . S2CID   96447591 .
  7. ^ Эванс, И.С. (2013). «Ледниковые формы рельефа, эрозионные особенности». В Элиасе, Скотт А.; Мок, Кэри Дж. (ред.). Энциклопедия четвертичной науки (2-е изд.). Эльзевир. п. 861. ИСБН  978-0-444-53643-3 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e649a43272861c688a62b6dc111c9676__1709641440
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e6/76/e649a43272861c688a62b6dc111c9676.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Geology of the Alps - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)