Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Карта Восточной и Западной Антарктиды
Рис. 1. Карта Восточной и Западной Антарктиды, разделенных Трансантарктическим горным хребтом.

Восточно - Антарктический щит или Кратон является кратоном рока - органом , который охватывает 10,2 миллиона квадратных километров , или примерно 73% от континента Антарктиды . [1] щит почти полностью засыпал покров Восточного антарктического льда , который имеет среднюю толщину 2200 метров , но достигает до 4700 метров в некоторых местах. Восточная Антарктида отделена от Западной Антарктиды Трансантарктическими горами шириной 100–300 километров , которые простираются почти на 3500 километров от моря Уэдделла до моря Росса . [2] Затем Восточно-Антарктический щит делится на обширный центральный кратон (кратон Моусона), который занимает большую часть материковой части, и различные другие краевые кратоны, обнаженные вдоль побережья.

Фон [ править ]

Синяя линия представляет собой путь, пройденный Восточно-антарктическим щитом за последние 550 миллионов лет. Красные цифры указывают время (миллионы лет назад); желтая точка представляет южный полюс.

За последний миллиард лет Восточная Антарктида прошла путь от тропических (до субтропических) южных широт до своего нынешнего местоположения, при этом весь Восточный антарктический щит расположен к югу от Северного полярного круга . [2] Несмотря на относительное отсутствие движения за последние 75 миллионов лет, Восточно-Антарктический щит сыграл значительную роль в расположении и движении окружающих его плит во время объединения и разделения суперконтинентов , Родинии , Гондваны и Пангеи . Потому что поверхность щитапокрыт льдом и поэтому не доступен напрямую, информация о его тектонической истории поступает в основном из сейсмических данных и данных образцов керна. Геологи использовали эти данные для определения присутствующих типов горных пород, определения возраста пород с использованием методов радиоактивного датирования , раскрытия истории климата на основе соотношений изотопов и отслеживания движения щита на основе различных магнитных свойств. К сожалению, есть только несколько мест, где данные могут быть собраны непосредственно из породы фундамента, и даже в этих местах открытые участки центрального кратона могут вводить в заблуждение из-за таких факторов, как переработка во время полноценной деформации от позднего неопротерозоя до кембрия. , переменная печать по кембриютектоника и наличие более молодых метаосадков . [2] Тем не менее, было установлено , что Восточно - Антарктического щита имеет докембрия до ордовика фундамента из изверженных и осадочных пород , которые деформируются и метаморфизованных в разной степени, и , интpудиpованныx син- пост-тектонические гранитов . [3] В подвале локально перекрыты недеформированной девона в юрских отложениях, и прорваны юрскими толеитовых глубинным и вулканических пород. [1]Это знание структурных особенностей и состава щита ведет к развитию тектонической истории. Традиционные модели геологии Восточного Антарктического щита обычно включают трехступенчатую тектоническую историю, которая включает:

  • стабилизация различных кратонов архея и палеопротерозоя до 1600 млн лет назад
  • развитие полноценного подвижного пояса позднего мезопротерозоя - раннего неопротерозоя (1300-900 млн лет назад), который примерно соответствует современному побережью Восточной Антарктиды , и
  • от низкого до высокого уровня тектонизма от позднего неопротерозоя до ордовика (550–450 млн лет назад) в орогене Росс, расположенном в современных Трансантарктических горах , в сочетании со статическим термическим наложением на большей части внутренней части кратона. [3]

Взаимодействие с суперконтинентами [ править ]

Предлагаемая реконструкция Родинии за 1,1 млрд лет [4] Красными точками отмечены граниты А-типа 1,3–1,5 млрд лет .

Родиния: 1100–750 млн лет назад [ править ]

Восточная Антарктида содержит архея и протерозоя - кембрия террейны что объединяемые в течение докембрия и кембрия раз. [5] [6] Во времена суперконтинента Родиния Западная Австралия и Восточная Антарктида были связаны двухэтапным орогеном Олбани-Фрейзера-Уилкса, который произошел между 1350–1260 и 1210–1140 млн. Лет назад, а также более древним , Кратон Моусон. [7] По оценкам, Родиния сформировалась между 1100 и 1000 млн лет назад. [2] В это время был тектонизмпроисходят от Земли Коутса до островов Уиндмилл в Восточной Антарктиде . Это было воспринято как свидетельство непрерывного подвижного пояса позднего мезопротерозоя - раннего неопротерозоя, огибающего побережье Восточно-Антарктического щита. [8] Этот пояс эпохи Гренвилля обычно называют Мобильным поясом Вегенера-Моусона или Восточно-Антарктическим мобильным поясом, и его можно распространить на ранее соседние континенты. Провинции Моды коррелируют с провинцией Namaqua-Натал в Южной Африке . Скалы в комплексе Райнер и северные горы Принца Чарльза являются продолжениемВосточные Гаты Индии. Наконец, отношения в Бангер Hills - Windmill острова близко соответствуют таковым в Олбани-Фрейзер орогена западной Австралии. [3] [8] Этот регион тектонизма эпохи Гренвилля интерпретируется как шов между кратоном Центральная Антарктика и Южная Австралия (континент Моусон) и краевыми кратонами, которые составляют большую часть юга Африки , Индии и западной Австралии . [3] Этот тектонизм продолжался до 900 млн лет назад, а к 750 млн лет назад появился суперконтинент Родиния.начал распадаться. Разрыв мог произойти в результате открытия экваториального океанского бассейна между Западной Лаврентией и Западной Австралией и Восточной Антарктидой. [2]

Гондвана: 550–320 млн лет [ править ]

Конфигурация континентов во времена Гондваны. Расположение панафриканского орогенеза, пояса Лутцова-Холма и многих других особенностей, вызванных взаимодействием между Восточно-антарктическим щитом и окружающими плитами.

Затем пришла Гондвана . Слияние Восточной и Западной Гондваны произошло в результате закрытия Мосамбикского океана. Это столкновение произошло между 700-500 млн лет назад и привело к восточноафриканскому орогенезу . [9] Затяжной панафриканский тектонический период был одним из самых впечатляющих эпизодов горообразования в истории Земли. Гондвана включала в себя всю Африку , Мадагаскар , Сейшельские острова , Аравию , Индию и Восточную Антарктиду вместе с большей частью Южной Америки и Австралии . [2]В конце кембрия , Гондвана простиралась от полярных (NW Африка) в субтропических южных широтах с Восточной Антарктиды вокруг экватора . Панафриканские орогении, стабилизирующие Восточно-Антарктический щит, проходили в двух основных зонах; обширный регион между горным хребтом Шеклтон , возникший в результате столкновения с Южной Африкой и Индией , и вдоль Трансантарктических гор (Росс Орогени). [2]

Ороген Росс представляет собой деформированную толщу отложений от неопротерозоя до кембрия . [10] Эти отложения были депонированы в пассивных краях , которые , вероятно , разработанных в ходе рифтогенеза в Северной Америке из Восточного антарктического щита, а затем были деформированным и метаморфизованной в низко- до среднего класса и вторгнулся на син- и пост-тектонических гранитоиды . [3] Плутонизм и метаморфизм начались около 550 млн лет назад с пиком метаморфизма 540-535 млн лет. [11] В это время в Восточной Антарктиде сформировались еще два полноценных кембрийских подвижных пояса., пояса Лутцова Холма и пояса Придза. Тектонизма была относительно синхронное между двумя из 550-515 Ма и оба пояса надпечаткой поздно мезопротерозое к раннему неопротерозое , Гренвилл -Возраст магматических и метаморфических пород. Пояс Лутцов-Холм разделяет провинции Мод и Райнер эпохи Гренвилля и является самым южным сегментом восточноафриканского орогенеза , который простирался от Восточной Африки до хребта Шеклтона . [3] Доказательства закрытия океана хорошо задокументированы в Восточноафриканском орогене, и это подтверждается наличием офиолитового материала в хребте Шеклтона. [12]Дополнительное свидетельство замыкания океана вдоль пояса Лутцов-Холм обеспечивается разным возрастом тектонизма гренвильского возраста в провинциях Мод и Рейнер по обе стороны предполагаемого шва. Пик активности в поясах Лутцов-Хольм и Придс пришелся на 530 млн лет назад, но нельзя сбрасывать со счетов возможность двух почти одновременных столкновений, и это будет означать, что Восточная Антарктида состоит из трех основных фрагментов земной коры, которые не объединялись до кембрия. [13]

Пангея: 320–160 млн лет [ править ]

Анимация раскола Пангеи

Начиная с 320 млн лет назад, Гондвана, Лавруссия и промежуточные террейны объединились, чтобы сформировать суперконтинент Пангею . [2] Основное слияние Пангеи произошло в течение каменноугольного периода, но континенты продолжали добавляться и отделяться от позднего палеозоя до раннего мезозоя . [14] Разрыв Пангеи произошел во время юрского периода , которому предшествовала и была связана широкомасштабная магматическая активность, включая базальты паводка Кару и связанные с ними рои дайк в Южной Африке и провинции Феррар в Восточной Антарктике . [15]

После Пангеи: 160 млн. Лет назад [ править ]

В позднем юрском и раннем меле , Восточно - Антарктический щит начал двигаться на юге более быстрые темпы , чем Африка и Южной Америка , в результате спрединга морского дна между двумя подблоками Гондваны в море Уэдделла , Рисер-Ларсен море , Мозамбик и Сомалийские бассейны. [2] Долгая фаза растяжения и рифтинга имела место в южной части моря Уэдделла до начала распространения морского дна , датируемого примерно 147 млн ​​лет назад. [16] В среднем меловом периодераспространение морского дна распространилось на восток от моря Рисера-Ларсена до бассейна Эндерби между Восточной Антарктидой и Индией . [17] На 50 млн, заложение быстрого севера дрейфа Австралийской плиты привело к быстрому аккреции из океанической коры на восточном Антарктическом щите. [18] Относительное расширение между Западной Австралией и Восточной Антарктидой началось в позднем мелу - раннем третичном периоде , но океаническая кора между этими двумя плитами сформировалась только между 45-30 млн лет назад в желобе Адэр в море Росса. [19]

См. Также [ править ]

  • Геология Антарктиды  - Геологический состав Антарктиды

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Дрюри, Дэвид Дж. (ноябрь 1976 г.). «Осадочные бассейны восточного антарктического кратона по геофизическим данным». Тектонофизика . 36 (1–3): 301–314. Bibcode : 1976Tectp..36..301J . DOI : 10.1016 / 0040-1951 (76) 90023-8 .
  2. ^ Б с д е е г ч я Torsvik, TH; Gaina, C .; Редфилд, TF (2008). «Антарктида и глобальная палеогеография: от Родинии, через Гондваналенд и Пангею до рождения Южного океана и открытия ворот» . Антарктида: краеугольный камень меняющегося мира . С. 125–140. DOI : 10.17226 / 12168 . ISBN 978-0-309-11854-5.
  3. ^ Б с д е е Фицсаймонс, МСЖ (2000). «Обзор тектонических событий на Восточном антарктическом щите и их значение для Гондваны и более ранних суперконтинентов». Журнал африканских наук о Земле . 31 (1): 3–23. Bibcode : 2000JAfES..31 .... 3F . DOI : 10.1016 / S0899-5362 (00) 00069-5 .
  4. ^ «Исследовательский документ предполагает, что Восточная Антарктика и Северная Америка когда-то были связаны» . Солнце Антарктики . Антарктическая программа США. 26 августа 2011 . Проверено 15 ноября 2012 года .
  5. ^ Богер, SD; Fanning, CJL; Фаннинг, CM (2001). «Ранний палеозойский тектонизм в пределах Восточно-Антарктического кратона: последний шов между восточной и западной Гондваной?». Геология . 29 (5): 463–466. Bibcode : 2001Geo .... 29..463B . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (2001) 029 <0463: EPTWTE> 2.0.CO; 2 .
  6. Перейти ↑ Harley, SC (2003). «Архейско-кембрийское развитие земной коры Восточной Антарктиды: метаморфические характеристики и тектоническое значение». Лондонское геологическое общество, специальные публикации . Протерозой Восточная Гондвана: Сборка и распад суперконтинента (206): 203–230. Bibcode : 2003GSLSP.206..203H . DOI : 10.1144 / GSL.SP.2003.206.01.11 .
  7. ^ Fitzsimons, ICE (2003). «Провинции протерозойского фундамента южной и юго-западной Австралии и их соотношения с Антарктидой». Лондонское геологическое общество, специальные публикации . Протерозой Восточная Гондвана: Сборка и распад суперконтинента (206): 93–130. Bibcode : 2003GSLSP.206 ... 93F . DOI : 10.1144 / GSL.SP.2003.206.01.07 .
  8. ^ а б Каманев Е.Н. (1993). «Строение и эволюция Антарктического щита в докембрии». Гондвана Восьмая: Сборка, эволюция и рассредоточение : 141–151.
  9. ^ Шеклтон, RM (1986). «Докембрийская коллизионная тектоника в Африке». Лондонское геологическое общество, специальные публикации . Collision Tectonics (19): 329–349. Bibcode : 1986GSLSP..19..329S . DOI : 10.1144 / GSL.SP.1986.019.01.19 .
  10. Перейти ↑ Stump, E. (1995). Ороген Росс Трансантарктических гор . Издательство Кембриджского университета. п. 284. ISBN 9780521019996.
  11. ^ Goodje, JW; Уокер, Северо-Запад; Гензель, В.Л. (1993). «Неопротерозойско-кембрийский орогенез с участием фундамента на антарктической окраине Гондваны». Геология . 21 (1): 37–40. Bibcode : 1993Geo .... 21 ... 37G . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1993) 021 <0037: NCBIOW> 2.3.CO; 2 .
  12. ^ Стерн, RJ (1994). «Сборка дуги и столкновение континентов в неопротерозойском восточноафриканском орогене: последствия для консолидации Гондваны». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 22 : 319–351. Bibcode : 1994AREPS..22..319S . DOI : 10.1146 / annurev.ea.22.050194.001535 . S2CID 4999945 . 
  13. ^ Грунов, А .; Hanson, R .; Уилсон, Т. (1996). «Были ли аспекты панафриканской деформации связаны с открытием лапета?». Геология . 24 (12): 1063–1066. Bibcode : 1996Geo .... 24.1063G . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1996) 024 <1063: WAOPAD> 2.3.CO; 2 .
  14. ^ Торсвик, TH; Петухи, LRM (2004). «География Земли от 400 до 250 миллионов лет: палеомагнитный, фаунистический и фациальный обзор». Журнал Лондонского геологического общества . 161 (4): 555–572. DOI : 10.1144 / 0016-764903-098 .
  15. ^ Торсвик, TH; Сметхерст, Массачусетс; Burke, K .; Стейнберг, Б. (2006). «Крупные магматические провинции, образованные на окраинах крупных низкоскоростных провинций в глубокой мантии» . Международный геофизический журнал . 167 (3): 1447–1460. Bibcode : 2006GeoJI.167.1447T . DOI : 10.1111 / j.1365-246X.2006.03158.x .
  16. ^ König, M .; Джокат, В. (2006). «Мезозойский распад моря Уэдделла». Журнал геофизических исследований . 111 (B12): 12102. Bibcode : 2006JGRB..11112102K . DOI : 10.1029 / 2005JB004035 .
  17. ^ Gaina, C .; Мюллер, РД; Браун, В .; Ishihara, T .; Иванов, К.С. (2007). «Распад и раннее распространение морского дна между Индией и Антарктидой» . Международный геофизический журнал . 170 (1): 151–169. Bibcode : 2007GeoJI.170..151G . DOI : 10.1111 / j.1365-246X.2007.03450.x .
  18. ^ Уиттакер, JM; Мюллер, РД; Лайтченков, Г .; Stagg, H .; Sdrolias, M .; Gaina, C .; Гончаров, А. (2007). "Крупная реорганизация Австралийско-Антарктической плиты во время Гавайско-Императорского изгиба". Наука . 318 (5847): 83–87. Bibcode : 2007Sci ... 318 ... 83W . DOI : 10.1126 / science.1143769 . PMID 17916729 . 
  19. ^ Канде, Южная Каролина; Stock, J .; Мюллер, РД; Исихара, Т. (2000). «Кайнозойское движение между Восточной и Западной Антарктидой». Природа . 404 (6774): 145–150. Bibcode : 2000Natur.404..145C . DOI : 10.1038 / 35004501 . PMID 10724159 .