Восточно-антарктический щит - East Antarctic Shield

Карта Восточной и Западной Антарктиды
Рис. 1. Карта Восточной и Западной Антарктиды, разделенных Трансантарктическим горным хребтом.

В Восточно-антарктический щит или же Кратон это кратонный скальный массив, который покрывает 10,2 миллиона квадратных километров или примерно 73% территории континента. Антарктида.[1] В щит почти полностью похоронен Восточно-антарктический ледяной щит его средняя толщина составляет 2200 метров, но в некоторых местах достигает 4700 метров. Восточная Антарктида отделен от Западная Антарктида шириной 100–300 км. Трансантарктические горы, которые простираются почти на 3500 километров от Море Уэдделла к Море Росса.[2] Затем Восточно-Антарктический щит делится на обширный центральный кратон (кратон Моусона), который занимает большую часть континентальной части, и различные другие краевые кратоны, обнаженные вдоль побережья.

Фон

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 прошел путь от тропических (до субтропических) южных широт до своего нынешнего местоположения, при этом весь Восточно-Антарктический щит расположен к югу от Южный полярный круг.[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 слияния и разделения суперконтиненты, Родиния, Гондвана, и Пангея. Поскольку поверхность щит покрыт льдом и поэтому не доступен напрямую, информация о его тектонической истории поступает в основном из сейсмических данных и данных керна. Геологи использовали эти данные для определения присутствующих типов горных пород и определения возраста пород с использованием радиоактивные методы датирования, раскрыть историю климата от изотоп соотношений и отслеживайте движение экрана на основе различных магнитных свойств. К сожалению, существует всего несколько мест, где данные можно собирать 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 позднего обогащения Неопротерозойский к Кембрийский деформация, переменная печать на Кембрийский тектоника и наличие более молодых метаосадки.[2] Однако было определено, что Восточно-Антарктический щит имеет Докембрийский к Ордовик подвал из огненный и осадочные породы которые в той или иной степени деформированы и метаморфизованы и нарушены син- и посттектоническими граниты.[3] Фундамент локально перекрыт недеформированным Девонский к Юрский отложений, и вторглись Юрский толеитовый плутонический и вулканические породы.[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:

Взаимодействие с суперконтинентами

Предлагаемая реконструкция Родинии на 1,1 млрд. Лет.[4] Красные точки обозначают 1,3–1,5 млрд лет. Тип граниты.

Родиния: 1100–750 млн лет назад

Восточная Антарктида состоит из Архейский и Протерозойский -Кембрийский террейны которые слились во время Докембрийский и Кембрийский раз.[5][6] Во времена суперконтинент Родиния, западный Австралия и Восточная Антарктида были связаны двухступенчатым орогеном Олбани-Фрейзера-Уилкса, который произошел между 1350–1260 и 1210–1140 млн. лет назад, а также более древним кратоном Моусон.[7] Считается, что Родиния сформировался между 1100 и 1000 млн лет назад.[2] За это время было тектонизм происходящий из Coats Land к Острова Виндмилл из Восточная Антарктида. Это было воспринято как доказательство непрерывного, позднего Мезопротерозойский рано Неопротерозойский мобильный пояс, огибающий побережье Восточно-Антарктического щита.[8] Этот Grenville Возрастной пояс обычно называют Мобильным поясом Вегенера-Моусона или Круго-Восточно-Антарктическим мобильным поясом, и его можно распространить на ранее соседние континенты. В Провинция Мод коррелирует с провинцией Намаква-Наталь Южная Африка. Скалы в комплексе Райнер и северных Принц Чарльз Горы являются продолжением Восточные Гаты Индии. Наконец, отношения в Bunger Hills -Острова Виндмилл очень похожи на таковые в орогене Олбани-Фрейзер в западной Австралии.[3][8] Этот регион тектонизма эпохи Гренвилля интерпретируется как шов между кратоном Центральная Антарктика и Южная Австралия (континент Моусон) и краевыми кратонами, составляющими большую часть южной Африка, Индия и западный Австралия.[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 океанского бассейна между Западным Лаурентия и Западная Австралия - Восточная Антарктида.[2]

Гондвана: 550–320 млн лет назад

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

Потом пришел Гондвана. Слияние Восточной и Западной Гондваны произошло в результате закрытия Мосамбикского океана. Это столкновение произошло между 700-500 млн лет назад и привело к Восточноафриканский орогенез.[9] Затяжной Панафриканский тектонический период был одним из самых ярких горное строительство эпизоды в истории Земли. Гондвана включены все Африка, Мадагаскар, Сейшельские острова, Аравия, Индия и Восточная Антарктида вместе с большинством Южная Америка и Австралия.[2] В конце Кембрийский, Гондвана простиралась от полярных (северо-западная Африка) до субтропических южных широт с Восточная Антарктида вокруг экватор. Панафриканские орогении, стабилизирующие Восточно-Антарктический щит, проходили в двух основных зонах; широкий регион между Горный хребет Шеклтон, вызванные столкновение с Южная Африка, и Индия, и вдоль Трансантарктические горы (Росс Орогени).[2]

Росс Ороген состоит из деформированной последовательности Неопротерозойский к Кембрийский отложения.[10] Эти отложения были отложены на пассивной окраине, которая, вероятно, образовалась во время рифтинг из Северная Америка от Восточно-Антарктического щита, и впоследствии были деформированы и метаморфизованы с низким и средним содержанием и нарушены син- и посттектоническими гранитоиды.[3] Плутонизм и метаморфизм началось около 550 млн лет с пиком метаморфизма 540–535 млн лет.[11] На этот раз еще два полноценных Кембрийский мобильные ремни, сформированные в Восточная Антарктида, пояса Лутцова Холма и пояса Придза. Тектонизм был относительно синхронным между двумя ремнями от 550-515 млн лет назад, и оба ремня напечатаны поздно Мезопротерозойский рано Неопротерозойский, Grenville -старые магматические и метаморфизованные породы. Пояс Лутцов-Холм отделяет провинции Мод и Райнер эпохи Гренвиль и является самым южным сегментом Восточноафриканский орогенез, который простирался от Восточной Африки до Шеклтон Диапазон.[3] Доказательства закрытия океана хорошо задокументированы в Восточноафриканском орогене, и это подтверждается наличием офиолит материал в диапазоне 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.

Анимация раскола Пангеи

Начиная с 320 млн лет назад, Гондвана, Лавруссия, и промежуточные террейны слились, чтобы сформировать суперконтинент Пангея.[2] Основное слияние Пангеи произошло во время Каменноугольный но континенты продолжали добавляться и отбрасываться в конце Палеозой рано Мезозойский.[14] Пангея разорвалась во время Юрский, предшествовавшей и связанной с широко распространенной магматической активностью, включая Кару паводковые базальты и связанные рои дамб в Южной Африке и Феррар Провинция в Восточная Антарктида.[15]

После Пангеи: 160 млн лет по настоящее время

В конце Юрский и рано Меловой, Восточно-Антарктический щит начал двигаться на юг быстрее, чем Африка и Южная Америка, в результате чего распространение морского дна между двумя подблоками Гондвана в Море Уэдделла, Море Рисера-Ларсена, Бассейны Мосамбика и Сомали.[2] Долгая фаза расширения и рифтинг произошло на юге Море Уэдделла до наступления распространение морского дна датируется 147 млн ​​лет назад.[16] В серединеМеловой, распространение морского дна распространялось на восток от Море Рисера-Ларсена к бассейну Эндерби между Восточная Антарктида и Индия.[17] На 50 млн лет назад начался быстрый дрейф на север Австралийская тарелка вызвало быстрое нарастание из океаническая кора на Восточно-Антарктическом щите.[18] Относительное расширение между Западной Австралией и Восточной Антарктидой началось в конце Меловой рано Третичный, но океаническая кора между этими двумя плитами образовалась только между 45-30 млн лет назад в прогибе Адэр моря Росса.[19]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Дрюри, Дэвид Дж. (Ноябрь 1976 г.). «Осадочные бассейны восточного антарктического кратона по геофизическим данным». Тектонофизика. 36 (1–3): 301–314. Bibcode:1976Tectp..36..301J. Дои:10.1016/0040-1951(76)90023-8.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я Torsvik, T. H .; Gaina, C .; Редфилд, Т. Ф. (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. Дои:10.17226/12168. ISBN  978-0-309-11854-5.
  3. ^ а б c d е ж Фитцсимонс, И. К. У. (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. Дои:10.1016 / S0899-5362 (00) 00069-5.
  4. ^ «В исследовательском документе говорится, что Восточная Антарктида и Северная Америка когда-то были связаны». Солнце Антарктики. Антарктическая программа США. 26 августа 2011 г.. Получено 15 ноября 2012.
  5. ^ Boger, S.D .; Fanning, C.J. L .; Фаннинг, К. М. (2001). «Ранний палеозойский тектонизм в пределах Восточно-Антарктического кратона: последний шов между восточной и западной Гондваной?». Геология. 29 (5): 463–466. Bibcode:2001Гео .... 29..463B. Дои:10.1130 / 0091-7613 (2001) 029 <0463: EPTWTE> 2.0.CO; 2.
  6. ^ Харли, С. С. (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. Дои:10.1144 / GSL.SP.2003.206.01.11.
  7. ^ Фитцсимонс, И. К. Э. (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. Дои:10.1144 / GSL.SP.2003.206.01.07.
  8. ^ а б Каманев, Э. Н. (1993). «Строение и эволюция Антарктического щита в докембрии». Гондвана Восьмая: сборка, эволюция и рассредоточение: 141–151.
  9. ^ Шеклтон, Р. М. (1986). «Докембрийская коллизионная тектоника в Африке». Лондонское геологическое общество, специальные публикации. Collision Tectonics (19): 329–349. Bibcode:1986ГСЛСП..19..329С. Дои:10.1144 / GSL.SP.1986.019.01.19.
  10. ^ Стамп, Э. (1995). Ороген Росс Трансантарктических гор. Издательство Кембриджского университета. п. 284. ISBN  9780521019996.
  11. ^ Goodje, J. W .; Уокер, Н. У .; Гензель, В. Л. (1993). «Неопротерозойско-кембрийский орогенез, связанный с фундаментом антарктической окраины Гондваны». Геология. 21 (1): 37–40. Bibcode:1993Гео .... 21 ... 37G. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1993) 021 <0037: NCBIOW> 2.3.CO; 2.
  12. ^ Стерн, Р. Дж. (1994). «Сборка дуги и столкновение континентов в неопротерозое Восточно-Африканского орогена: последствия для консолидации Гондваны». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах. 22: 319–351. Bibcode:1994AREPS..22..319S. Дои: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:1996 Geo .... 24.1063G. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1996) 024 <1063: WAOPAD> 2.3.CO; 2.
  14. ^ Torsvik, T. H .; Кокс, Л. Р. М. (2004). «География Земли от 400 до 250 миллионов лет: палеомагнитный, фаунистический и фациальный обзор». Журнал Лондонского геологического общества. 161 (4): 555–572. Дои:10.1144/0016-764903-098.
  15. ^ Torsvik, T. H .; Smethurst, M.A .; 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. Дои: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. Дои:10.1029 / 2005JB004035.
  17. ^ Gaina, C .; Müller, R.D .; Браун, В .; Ishihara, T .; Иванов, К. (2007). «Распад и раннее распространение морского дна между Индией и Антарктидой». Международный геофизический журнал. 170 (1): 151–169. Bibcode:2007GeoJI.170..151G. Дои:10.1111 / j.1365-246X.2007.03450.x.
  18. ^ Whittaker, J.M .; Müller, R.D .; 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:2007 Наука ... 318 ... 83 Вт. Дои:10.1126 / science.1143769. PMID  17916729.
  19. ^ Cande, S.C .; Stock, J .; Müller, R.D .; Исихара, Т. (2000). «Кайнозойское движение между Восточной и Западной Антарктидой». Природа. 404 (6774): 145–150. Bibcode:2000Натурал. 404..145С. Дои:10.1038/35004501. PMID  10724159.