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 км , которые простираются почти на 3 500 км 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.
Задний план
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 Южного 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 . Поскольку поверхность щита покрыта льдом и поэтому к нему нет прямого доступа, 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 наложенность кембрийской тектоники 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 трехэтапную тектоническую историю, которая включает:
- стабилизация различных кратонов от архея до палеопротерозоя до 1600 млн лет назад
- развитие полноценного подвижного пояса позднего мезопротерозоя - раннего неопротерозоя (1300-900 млн лет назад), который примерно следует за современным побережьем 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
Родиния: 1100–750 млн лет назад
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] Считается, что Родиния сформировалась между 1100 и 1000 млн лет назад. [2] В это время тектонизм происходил 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 продолжением Восточных Гат Индии. Наконец, отношения в Бангер Hills - Windmill острова близко соответствуют таковым в Олбани-Фрейзер орогена западной Австралии. [3] [8] Эта область тектонизма эпохи Гренвилля интерпретируется как шов между кратоном Центральная Антарктика и Южная Австралия (континент Моусон) и краевыми кратонами, которые составляют большую часть южной части Африки , Индии и западной Австралии . [3] Этот тектонизм продолжался до 900 млн. Лет назад, а к 750 млн. Лет назад суперконтинент Родиния начал распадаться. Разрыв мог произойти в результате открытия экваториального океанического бассейна между Западной Лаврентией и Западной Австралией и Восточной Антарктидой. [2]
Гондвана: 550–320 млн лет назад
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 полярного (СЗ Африки) 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 отложены на пассивной окраине, которая, вероятно, образовалась во время рифтогенеза в Северной Америке от Восточного Антарктического щита, и впоследствии были деформированы и метаморфизованы с низким и средним содержанием и были прорваны син- и посттектоническими гранитоидами. . [3] Плутонизм и метаморфизм начались около 550 млн лет назад, а пик метаморфизма пришелся на 540-535 млн лет. [11] В это время в Восточной Антарктиде сформировались еще два высокосортных кембрийских подвижных пояса - пояс Лутцов-Холм и пояс Придс. 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 Лутцова 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] Дальнейшее свидетельство закрытия океана вдоль пояса Лутцов-Холм обеспечивается разным возрастом тектонизма гренвильского возраста в провинциях Мод и Райнер 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.
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 Антарктиде . [15]
После Пангеи: 160 млн лет по настоящее время
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 147 млн лет назад. [16] В середине мелового периода распространение морского дна распространялось на восток от моря Рисер-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]
Смотрите также
- Геология Антарктиды - Геологический состав Антарктиды
Рекомендации
- ^ 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 .
- ^ Б с д е е г ч I Торсвик, TH; Gaina, C .; Редфилд, TF (2008). «Антарктида и глобальная палеогеография: от Родинии, через Гондваналенд и Пангею до зарождения Южного океана и открытия ворот» . Антарктида: краеугольный камень меняющегося мира . С. 125–140. DOI : 10.17226 / 12168 . ISBN 978-0-309-11854-5.
- ^ а б в г д е Фитцсимонс, ICW (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 .
- ^ «В исследовательском документе говорится, что Восточная Антарктика и Северная Америка когда-то были связаны» . Солнце Антарктики . Антарктическая программа США. 26 августа 2011 . Проверено 15 ноября 2012 года .
- ^ Богер, С.Д .; 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 .
- ^ Харли, Южная Каролина (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 .
- ^ Фитцсимонс, 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 .
- ^ а б Каманев Е.Н. (1993). «Структура и эволюция Антарктического щита в докембрии». Гондвана Восьмая: Сборка, эволюция и рассредоточение : 141–151.
- ^ Шеклтон, RM (1986). «Докембрийская коллизионная тектоника в Африке». Лондонское геологическое общество, специальные публикации . Коллизионная тектоника (19): 329–349. Bibcode : 1986GSLSP..19..329S . DOI : 10.1144 / GSL.SP.1986.019.01.19 .
- ^ Стамп, Э. (1995). Ороген Росс Трансантарктических гор . Издательство Кембриджского университета. п. 284. ISBN 9780521019996.
- ^ Goodje, JW; Уокер, Северо-Запад; Гензель, В.Л. (1993). «Неопротерозойско-кембрийский орогенез, связанный с фундаментом антарктической окраины Гондваны». Геология . 21 (1): 37–40. Bibcode : 1993Geo .... 21 ... 37G . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1993) 021 <0037: NCBIOW> 2.3.CO; 2 .
- ^ Стерн, Р.Дж. (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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ Торсвик, TH; Сметхерст, Массачусетс; Burke, K .; Стейнберг, Б. (2006). «Большие 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 .
- ^ König, M .; Джокат, В. (2006). «Мезозойский распад моря Уэдделла». Журнал геофизических исследований . 111 (B12): 12102. Bibcode : 2006JGRB..11112102K . DOI : 10.1029 / 2005JB004035 .
- ^ 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 .
- ^ Уиттакер, Дж. М.; 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 .
- ^ 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 .