Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Альпы образуют часть кайнозойского орогенного пояса горных цепей , называемых поясом Alpide , который тянется через южную Европу и Азию от Атлантики вплоть до Гималаев . Этот пояс горных цепей образовался во время альпийского горообразования . Разрыв в этих горных цепях в центральной Европе отделяет Альпы от Карпат на востоке. Орогенез происходил непрерывно, и тектоническое опускание породило промежутки между ними.

Альпы возникли в результате столкновения африканской и евразийской тектонических плит , в результате чего альпийский Тетис , который раньше находился между этими континентами , исчез. Огромное давление было оказано на отложения альпийского бассейна Тетис, а его мезозойские и раннекайнозойские слои были оттеснены на устойчивый континентальный массив Евразии движущимся на север африканским массивом суши. По большей части это произошло в эпоху олигоцена и миоцена . Давление сформировало большие лежачие складки или покровы., которые поднимались из того, что стало альпийским Тетисом, и продвигались на север, часто ломаясь и скользя друг над другом, образуя гигантские надвиги . Кристаллические породы фундамента , обнаженные в более высоких центральных областях, представляют собой породы, образующие Монблан , Маттерхорн и высокие пики в Пеннинских Альпах и Высоком Тауэрне ( Stampfli & Borel 2004 ).

Формирование Средиземного моря - более недавнее событие и не отмечает северную протяженность террейнов, берущих начало в пределах Африканской плиты.

Геологические границы [ править ]

Тектоническая карта Средиземноморья , показывающая положение Альп в пределах других структур Альпийского пояса.

Альпы образуют выпуклую дугу на севере вокруг своего юго-восточного прибрежного бассейна , бассейна реки По (если быть точным, юг - это фактически их внутренние районы ). Четвертичные и неогеновые отложения в этом бассейне залегают несогласно по отношению к самым южным надвигам . На северо - востоке, на юг , окунание и внутренне вонзили кайнозойской Форленд месторождение ( флишевый и молассовый ) найдено. Этот баварский и швейцарский форланд бассейн называется бассейном молассового. Отложения форландского бассейна надвигаются с юга надвиговым фронтом альпийских покровов. В Швейцарии бассейн Моласса обрамлен на северо-западе горами Юра , внешним складчато-надвиговым поясом, который с геологической точки зрения можно рассматривать как часть Альп. В западной части бассейна молассового образует плато Mittelland между Альпами и горами Юру. Местоположение гор Джура до сих пор остается предметом споров. Возможный тектонический фактор - это протяженный с севера на юг грабен Верхнего Рейна на севере.

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

Геологическая структура [ править ]

Альпы имеют сложную геологию, но общая структура такая же, как и у других горных хребтов, образованных столкновением континентов .

Подразделения [ править ]

Альпы часто делятся на Восточные , Центральные и Западные Альпы , хотя границы между этими подразделениями произвольны. Разделение между Восточными и Центральными Альпами примерно совпадает с линией между Сен-Маргретен , Кур и Сондрио ; разделение между Центральными и Западными Альпами неясно ( Pfiffner 2009 , p. 25). Главный шов ( зона большого сдвига ) в Альпах называется периадриатическим швом и проходит через Альпы с востока на запад. Это граница между материалами с (бывших) плит Европейской и Адриатической плит.. К югу от этой линии находятся складчатые и надвинутые части Южных Альп .

К северу от Периадриатического шва обнаружены скалы из трех основных палеогеографических «областей»: Гельветического или Дофинуа , Пеннинского и Австроальпийского . Это подразделение сделано в соответствии с палеогеографическим происхождением горных пород: гельветическая зона содержит материал с Европейской плиты, материал австроальпийской зоны - с Адриатической плиты, материал Пеннинской зоны - с доменов, существовавших между двумя плитами. [1]

Упрощенная геологическая карта Альп с тектоническим делением и крупнейшими геологическими структурами. Некоторые детали основаны на спорных предположениях.

Структурная геология [ править ]

Сложенные слои покровных пород Helvetic в Дент-де-Морклес , Швейцария [2]

Складки и надвиги севернее Периадриатического шва обычно направлены на север, преобладающая вергенция (направление асимметрии складок) в этих пачках - северная. В Южных Альпах надвиги направлены на юг, поэтому вершина преимущественно южная.

Скалы австроальпийских покровов образуют большую часть обнажений в Восточных Альпах , тогда как на западе эти покровы, за исключением нескольких мест ( единицы Дент Бланш и Сезия ), размыты . В Западных Альпах гельветические накидки 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 к северу от периадриатического шва можно найти большие антиформы, называемые антиклинориями , иногда они проявляются в обнажениях в виде окон . На уровне одного из этих окон ( окна Высокого Тауэрна ) периадриатический шов изгибается на север, что говорит о том, что Адриатическая плита более жесткая в этом конкретном месте, работая как так называемый индентор. В центральной части Швейцарии поднятие происходило вдоль пластичной зоны нормального разлома с севера на юг, называемой линией Рона-Симплон . Образовавшееся сооружение называется куполом Лепонтина .

Вторжения [ править ]

В более древних породах из нижней коры обнаружены интрузии, образовавшиеся во время или сразу после герцинского горообразования . Эти вторжения старше Альп и не имеют никакого отношения к их образованию. Радиометрическое определение возраста дает возраст около 320  млн лет . Встречаются и несколько более молодые кислые интрузии, образованные пермским и триасовым расширением .

Вторжения со стороны образования самих Альп относительно редки. Самые большие из них находятся по периадриатическому шву, самый крупный - гранит Адамелло . В покровах пеннинских отложений встречаются мигматиты и мелкие расплавы.

Метаморфизм [ править ]

Породы гельветского и австроальпийского покровов и южных Альп не испытали метаморфизма высокой степени в основных альпийских фазах кайнозоя. Любые метаморфические породы с высоким содержанием в этих единицах не станут метаморфическими из-за образования Альп. Другие возможности:

  • изначально они были из нижних областей земной коры и вышли на поверхность в результате поднятия , что в лучшем случае дает им фацию амфиболитов .
  • в австроальпийских покровах встречаются эклогиты , которые сформировались в меловой период, на ранней стадии горообразования, называемой Эо-альпийской орогенезом. Это высокопрочные метаморфические породы, но их метаморфизм не связан с (более поздним) формированием Альп.

Кайнозойские эклогиты действительно встречаются в пеннинских покровах, которые содержат материал, прошедший через фации голубого сланца или эклогита . Эти покровы показывают барровский градиент поля . Этот тип метаморфизма может происходить только тогда, когда горная порода находится в условиях давления - температуры, которые обычно возникают в мантии Земли . Это означает, что покровы Penninic состоят из материала, который был погружен в мантию, а затем наложен на кору.

Альпийский ( кайнозойский ) контактный метаморфизм или метаморфизм Бьюкена в Альпах встречается редко, потому что вторжения редки.

Тектоническая история [ править ]

Альпы - это складчато-упорный пояс . Складывание и надвиг - это выражение сокращения земной коры, которое вызвано сходящимися движениями Европейской и Адриатической плит.

Распад Пангеи [ править ]

В конце каменноугольного периода (300  млн лет назад ) закончился герцинский или варисканский орогенез, когда из Гондваны и Лавразии образовался суперконтинент Пангея . К востоку от террейнов, которые сейчас образуют Альпы, находился океан Палео-Тетис .

Воздействие ветра и воды было в состоянии химически и механически разрушают уничтожить Hercynic горных хребтов. В перми основными отложениями в Европе были песчаник и конгломерат , продукты эрозии в горном хребте Герцин. В то же время произошло расширение земной коры, потому что горный хребет был изостатически нестабильным (это называется орогенным коллапсом). Из-за расширения образовались бассейны вдоль оси горного хребта и произошел кислый вулканизм . Это была первая фаза раскола между Европой и Африкой. Из-за повышения уровня моря в триасовом периодепериод, восточная окраина Пангеи была затоплена. Существовали мелководные шельфовые и эпиконтинентальные моря, в которых откладывались эвапориты и известняки .

Юрский [ править ]

В раннеюрский период (180  млн лет назад ) между северной (Северная Америка и Евразия) и южной (Африка и Южная Америка) частями Пангеи начал формироваться узкий океан. Образовавшаяся океаническая кора известна как Пьемонт-Лигурийский океан . Этот океан обычно считается западным продолжением океана Тетис . Хотя на самом деле это не было связано с ней, полуостровный кусок континентальной коры Африканской плиты, называемый Адриатической плитой, лежал между Африканской и Европейской плитами и участвовал в подразделении Тетиса и раннего формирования Альп. Иногда названия Альпийская Тетис илиОкеан Западный Тетис используется для описания ряда небольших океанических бассейнов, которые образовались 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 связаны мелководными морями. На континентах мелководные морские отложения (известняки) формировались в течение всего мезозоя.

В поздней юре микроконтинент Иберия отделился от Европейской плиты, и между двумя плитами образовался океан Вале . И Пьемонт-Лигурия, и океаны Вале никогда не были большими океанами, такими как сегодняшний Атлантический океан. То, чем они могли быть, это отверстие под Красным морем , продолжающееся вниз через Африку, образуя Великую рифтовую долину . В конце концов, новый океан прорежет Восточную Африку по мере развития разлома, отделяя большую часть суши от основного континента.

Когда в конце юрского периода Адриатическая плита начала двигаться к Европейской плите, в восточных Альпах образовались океанические желоба . В них откладывались глубокие морские отложения, такие как радиоляриты и лютиты .

Эо-альпийская фаза в меловом периоде [ править ]

Расходящимся движение европейских и африканских пластин относительно недолговечны. 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 океанических отложений в альпийских океанах Тетис сжались и сморщились по мере того, как их медленно выталкивали вверх. Оказавшись посреди сливающихся континентов, область 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 южная (африканская) суша продолжила свое движение на север примерно на 1000 км (600 миль). Считается, что медленное складывание и складчатость отложений по мере их подъема из глубин первоначально сформировало серию длинных вулканических островных дуг с востока на запад . Вулканические породы образовавшиеся в этих островных дугах встречаются среди офиолитов пеннинских покровов.

В конце мелового периода произошло первое столкновение континентов, когда северная часть адриатической плиты столкнулась с Европой. Это называется эо-альпийской фазой и иногда рассматривается как первая фаза формирования Альп. Часть Адриатической плиты, которая была деформирована на этом этапе, является материалом, который позже сформирует покровы Австроальпийских островов и Южные Альпы. В некоторых фрагментах океана Пьемонт-Лигурия, которые сейчас находятся в пеннинских покровах, также можно распознать фазу Эо-Альпийской деформации.

Помимо Эо-Альпийского складчатого и надвигового пояса, в меловом периоде в морских владениях все еще находились другие регионы. На южных окраинах европейского континента мелководные моря образовали отложения известняка, которые позже (в Альпах) будут включены в покровы гельветов. В то же время осаждение бескислородной глины происходило в глубоководных областях океанов Пьемонт-Лигурии и Вале. Эта глина позже стали Bündner сланцами из Penninic покровов.

Палеоцен и эоцен [ править ]

Когда океаническая кора Пьемонт-Лигурия полностью погрузилась под Адриатическую плиту в палеоцене , микроконтинент Бриансон , по мнению некоторых, часть Иберийской плиты , прибыл в зону субдукции. Микроконтинент Бриансонне и океан Вале (с островными дугами) погрузились под Адриатическую плиту. В течение эоцена они оставались на глубине около 70 км (45 миль) ниже поверхности , достигая эклогитовой фации и подвергаясь вторжению мигматитов.. Этот материал позже стал пеннинским покровом, но большая часть террейна Бриансонэ погрузилась в мантию и была потеряна. Между тем, на поверхности верхняя кора Адриатической плиты (позже австроальпийский покров) была надвинута на европейскую кору. Это была основная коллизионная фаза в формировании Альп.

Олигоцен и миоцен [ править ]

Когда субдуцированная плита отломилась (это называется отрывом плиты, вытягивание плиты ) и отпала, субдуцированная кора начала двигаться вверх. Это привело к поднятию утолщенной континентальной коры, которое в миоцене привело к ее растяжению . В случае Альп расширение могло происходить только в направлении запад-восток, потому что Адриатическая плита все еще сходилась с юга. Образовалась огромная зона надвига, которая позже стала Периадриатическим швом . В зоне также присутствовал правосторонний сдвиг , возникший в результате расширения с запада на восток. За исключением аллохтонаИз австроальпийского материала этот надвиг развился на границе Адриатической и Европейской плит. Центральные зоны Альп поднялись и впоследствии подверглись эрозии. Таким образом были сформированы тектонические окна и купола, такие как окно Высокого Тауэрна .

Тем временем передняя часть покрытий Penninic и Austroalpine продвигалась дальше, выталкивая весь материал на север. Из-за этого давления образовался деколлемент, над которым происходило толкание. Наплавленный материал стал бы покровом Helvetic.

Адриатическая плита начала вращаться против часовой стрелки. [3]

Четвертичный [ править ]

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

Геоморфология [ править ]

Формирование альпийского ландшафта, которое мы наблюдаем сегодня, возникло недавно - ему всего около двух миллионов лет. С тех пор пять известных ледниковых периодов многое сделали для реконструкции региона. Огромные ледники , вытекающие из горных долин, неоднократно покрывали всю швейцарскую равнину и подталкивали верхний слой почвы к невысоким холмам, которые мы видим сегодня. Они вычерпали озера и обогнули известняковые холмы вдоль северной границы.

Последнее большое наступление ледников в Альпах закончилось около 10 000 лет назад, оставив после себя большое озеро, теперь известное как озеро Невшатель . Лед в этом регионе достигал глубины около 1000 м (0,6 мили) и вытекал из региона за Женевским озером примерно на 100 км (60 миль) к югу. Сегодня большие гранитные валуны разбросаны в лесах региона. Их несли и толкали ледники, которые заполняли эту часть западной равнины около 80 000 лет во время последнего ледникового периода . По их составу можно было определить точную местность, из которой они начали свое путешествие. Когда закончился последний ледниковый период, считается, что климат изменились так быстро, что ледники отступили обратно в горы всего за 200–300 лет.

Помимо арктической пустоши из бесплодных скал и гравия, огромная морена из материала, которая была сброшена на переднюю часть ледников, заблокировала огромные массы талой воды, хлынувшей на центральную равнину в этот период. В результате образовалось огромное озеро, на долгие годы затопившее регион на несколько сотен метров. Кое-где на невысоких холмах у подножия гор видна старая береговая линия - холмы на самом деле представляют собой ледниковые морены. Поскольку Ааре , который в настоящее время 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 поток и уровень всех рек, и 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 Дофинских Альпах ограничена эрозией ледников , эффектом, называемым ледниковой пилой . [7]

Геологические исследования [ править ]

Альпы были первой горной системой, широко изученной геологами, и многие из геологических терминов, связанных с горами и ледниками, возникли именно там. Термин « Альпы » применялся к горным системам по всему миру, проявляющим схожие черты.

Геофизика [ править ]

В 1980-х и 1990-х годах ряд групп приступили к картированию структур нижней коры с помощью сейсмологии . Результатом стал ряд детальных геологических разрезов глубинных структур ниже Альп. Когда сейсмические исследования сочетаются с данными гравитационных исследований и томографии мантии, можно нанести на карту погружающуюся плиту Европейской плиты. Томография также показывает некоторые более старые отколовшиеся плиты глубже в мантии.

См. Также [ править ]

  • Андская орогенез
  • Швейцарское плато

Ссылки [ править ]

  1. ^ См. Подробное подразделение геологических единиц в Альпах, например ( Schmid et al. 2004 ), ( Compagnoni 2003 ), ( Pfiffner 2009 , стр. 25–27)
  2. ^ Шустер, Ральф; Стюве, Курт (2010). "Die Geologie der Alpen im Zeitraffer" (PDF) . Mitteilungen des Naturwissenschaftlichen Vereines für Steiermark (на немецком языке). 140 : 5–21.
  3. ^ a b c Handy, Mark R .; Усташевский, Камиль; Кисслинг, Эдуард (21 сентября 2014 г.). «Реконструкция Альпы-Карпаты-Динариды как ключ к пониманию переключений полярности субдукции, зазоров в плитах и ​​движения поверхности». Международный журнал наук о Земле . 104 (1): 1-26. Bibcode : 2015IJEaS.104 .... 1H . DOI : 10.1007 / s00531-014-1060-3 . S2CID 129726603 . 
  4. ^ Шампаньяк, Жан-Даниэль; Шлунеггер, Фриц; Нортон, Кевин; фон Бланкенбург, Фридхельм; Abbühl, Luca M .; Шваб, Марко (сентябрь 2009 г.). «Эрозионное поднятие современных Центральных Альп» . Тектонофизика . 474 (1–2): 236–249. Bibcode : 2009Tectp.474..236C . DOI : 10.1016 / j.tecto.2009.02.024 .
  5. ^ Nocquet, J.-M .; Sue, C .; Walpersdorf, A .; Тран, Т .; Lenôtre, N .; Vernant, P .; Cushing, M .; Jouanne, F .; Masson, F .; Baize, S .; Chéry, J .; ван дер Бик, Пенсильвания (27 июня 2016 г.). «Современное поднятие Западных Альп» . Научные отчеты . 6 (1): 28404. Bibcode : 2016NatSR ... 628404N . DOI : 10.1038 / srep28404 . PMC 4921835 . PMID 27346228 .  
  6. ^ Sternai, P .; Sue, C .; Husson, L .; Serpelloni, E .; Беккер, Т .; Willett, S .; Faccenna, C .; Ди Джулио, А .; Spada, G .; Jolivet, L .; Valla, P .; Petit, C .; Nocquet, J.-M .; Walpersdorf, A .; Кастельторт, С. (5 января 2019 г.). «Современное поднятие западных Альп: механизмы оценки и модели их относительного вклада». Обзоры наук о Земле . 190 : 589–604. Bibcode : 2019ESRv..190..589S . DOI : 10.1016 / j.earscirev.2019.01.005 . hdl : 10281/229017 .
  7. Перейти ↑ Evans, IS (2013). «Ледниковые формы рельефа, эрозионные особенности». В Elias, Scott A .; Mock, Кэри Дж. (Ред.). Энциклопедия четвертичной науки (2-е изд.). Эльзевир. п. 861. ISBN 978-0-444-53643-3.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Компаньони, Р. (2003). «Метаморфический пояс ХП Западных Альп» . Эпизоды . 26 (3): 200–204. DOI : 10.18814 / epiiugs / 2003 / v26i3 / 008 .
  • Sternai, P .; и другие. (2019). «Современное поднятие Европейских Альп: механизмы оценки и модели их относительного вклада» . Обзоры наук о Земле . 190 : 589–604. Bibcode : 2019ESRv..190..589S . DOI : 10.1016 / j.earscirev.2019.01.005 .
  • Dal Piaz, GV; Bistacchi, A .; Массирони, М. (2003). «Геологический очерк Альп» . Эпизоды . 26 (3): 175–180. DOI : 10.18814 / epiiugs / 2003 / v26i3 / 004 .
  • Frisch, W .; Dunkl, I .; Kuhlemann, J. (2000). «Постколлизионное крупномасштабное расширение в Восточных Альпах». Тектонофизика . 327 (3): 239. Bibcode : 2000Tectp.327..239F . DOI : 10.1016 / S0040-1951 (00) 00204-3 .
  • Пфиффнер, О.А. (2009). Geologie der Alpen (на немецком языке). Берн / Штутгарт / Вена: Haupt Verlag. ISBN 978-3-8252-8416-9.
  • Шмид, Стефан М. «Описание Западных и Центральных Альп» . Палеонтологический геологический институт Базельского университета. Архивировано из оригинала 19 декабря 2005 года.
  • Schmid, Stefan M .; Fügenshuh, Bernhard; Кисслинг, Эдуард; Шустер, Ральф (2004). «Тектоническая карта и общая архитектура альпийского орогена» (PDF) . Eclogae Geologicae Helvetiae . 97 : 93–117. DOI : 10.1007 / s00015-004-1113-х . S2CID  22393862 . Архивировано из оригинального (PDF) 28 ноября 2006 года.
  • Шмид, С.М. Кисслинг, Э. (2000). «Дуга западных Альп в свете геофизических данных о глубинном строении земной коры» . Тектоника . 19 (1): 62. Bibcode : 2000Tecto..19 ... 62S . DOI : 10.1029 / 1999TC900057 .
  • Шмид, С.М. Pfiffner, OA; Froitzheim, N .; Schönborn, G .; Кисслинг, Э. (1996). «Геофизико-геологический разрез и тектоническая эволюция Швейцарско-итальянских Альп» (PDF) . Тектоника . 15 (5): 1036. Bibcode : 1996Tecto..15.1036S . DOI : 10.1029 / 96TC00433 .
  • Stampfli, GM; Борель, Г.Д .; Marchant, R .; Мосар, Дж. (2002). Rosenbaum, G .; Листер, GS (ред.). «Геологические ограничения Западных Альп на реконструкции западного Тетика» . Журнал виртуального исследователя . 08 . DOI : 10,3809 / jvirtex.2002.00057 .
  • Стампфли, GM (1993). "Le Briançonnais, экзотическая местность в Альпах?" Eclogae Geologicae Helvetiae (на французском языке). 86 : 1.
  • Штампфли GM, Борель GD (2004). «ПЕРЕДАВАЕМЫЕ трансекты в пространстве и времени: ограничения палеотектонической эволюции Средиземноморья» . В Cavazza W, Roure F, Spakman W, Stampfli GM, Ziegler P (ред.). ПЕРЕНОСНЫЙ Атлас: Средиземноморский регион от коры до мантии . Springer Verlag. ISBN 978-3-540-22181-4.
  • Зиглер, PA (1988). «Эволюция Арктики-Северной Атлантики и Западной Тетии». Мемуары Американской ассоциации геологов-нефтяников . 43 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Геофизические исследования и геология Альп
  • Тектоническая эволюция западных и центральных Альп и их возвышенностей, сайт проф. С.М. Шмид
  • Альпийская геология
  • Палеореконструкции альпийского региона Тетис, сайт проекта IGCP369
  • Платотектонические карты Северной Атлантики (включая Средиземное море) Питера Циглера
  • Реконструкция тектонических плит открытия и закрытия Вале и Лигурийского океанов, веб-сайт Christian Nicollet (на французском языке)