Геология Сицилии - Geology of Sicily

Карта тектонических плит Сицилии. Желтой звездой обозначено местоположение Сицилии.

В геология Сицилии (а большой остров, расположенный на юго-западе Италии ) записывает столкновение Евразийский и Африканские тарелки при падении на запад субдукция африканской плиты с позднего Олигоцен.[1][2] Основные тектонические единицы: Hyblean форланд, то Гела фордеп, Апеннинский -Магрибский ороген, а Калабрийский Arc. Ороген представляет собой складной ремень который складывает мезозойские карбонаты, в то время как крупная вулканическая единица (Гора Этна ) находится в восточной части острова.[3] Столкновение Африки и Евразии представляет собой отступающую систему субдукции, так что нисходящая Африка отпадает от Евразии, а Евразия расширяется и заполняет пространство по мере того, как Африканская плита падает в мантию, что приводит к вулканической активности на Сицилии и формированию Тирренский плита на север.[4]

Основные тектонические единицы

Hyblean foreland

Упрощенная геологическая карта Сицилии[5][6][7]

Форланд состоит из обнажений Хайблейского плато и прибрежных районов Гелы. Субдукция образует на мысе моноклиналь с падением на север с падением 16–18 °, что является большим углом по сравнению с другими региональными моноклинами. Предполагается, что этот крутой угол обусловлен более высокой поддачей африканской пластине.[6] В деформации выступа преобладают нормальные разломы; большинство из этих разломов образовались в Неоген по изгибу пластины. Некоторые из разломов признаны гораздо более древними, сформировавшимися в мезозое. Предполагается, что разломы отделяли высокие платформы от более глубоких бассейнов.[8]

Упрощенная стратиграфия включает следующие блоки:[6][8]

ВозрастТип скалыСреда формированияТолщина
Поздний плиоцен – ранний Плейстоцен[8]Прерывистый базальты[8]
Плиоцен – плейстоцен[8]Мел / калькаренит[8]
Юра – поздний миоцен[6]Известняк с прослоями мощного базальта[6]Наклон платформы и открытая полка [6]1–2 км[6]
Триас – ранняя юра[6]Известняк /

карбонат турбидиты[6]

Мелководное море[6]5–7 км[6]

Постпалеогеновые геологические события форланда можно разделить на четыре основных этапа:

  • В раннем миоцене надвиги и вулканическая активность вызвали региональное поднятие на мысе, которое вызвало появление широкой карбонатной платформы на востоке Хайблского плато.[9]
  • Во время мессинизма позднего миоцена Мессинский кризис солености произошло в результате падения уровня моря и крупного поднятия, вызвавшего отложение эвапоритов над Средиземноморским бассейном. Сухой климат привел к обширной эрозии высокогорных районов плато.[9]
  • В раннем плиоцене на мысе произошло быстрое опускание. Это опускание произошло одновременно с резким повышением уровня Средиземного моря, во время которого плио-плейстоценовые отложения накапливались в форландском бассейне.[9]
  • В течение позднего миоцена - раннего плейстоцена произошла массивная базальтовая вулканическая активность. После выброса щелочных базальтов в позднем миоцене основная вулканическая активность произошла в позднем плиоцене, когда большие объемы толеитовый произошли выбросы базальтов и обрушился передний прогиб к северу от хиблейского мыса.[9]

Гела фордип

Преддверие Гелы простирается от северной окраины плато Хибле на суше до прибрежного бассейна Гела на юго-западе Сицилии. Согласно анализу окаменелостей, бассейн развивался с позднего плиоцена; его образование связано с изгибом карбонатной платформы из-за нагрузки в передней части Гелы. покрывало. Заполнение бассейна сложено отложениями позднего миоцена-плейстоцена, включая Марли известняки, мессинские эвапориты и песчаные глины.[3]

Упрощенное сечение Апеннинско-Магрибской цепи[10]

Апеннинско-магрибский ороген

Центральная и западная часть Сицилии состоит из территории Магриба.Апеннинский ороген и представляет собой складчато-надвиговый пояс системы субдукции. Сочетание лобное сращение и малоугловые отряды сформировалась настоящая геологическая структура.[11] Ороген состоит из стопки отдельных пеленки это в основном мезозойский карбонат, который впоследствии превратился в синклиналь, лежащую под широкой антиклиналью района Кальтаниссетты.[12]

Стратиграфия аккреционный клин состоит из следующих блоков:[5][6][13]

Стратиграфическая единицаВозрастТолщинаТип скалыСреда формированияСтруктуры
Клиновидные отложения[6]Верхний миоцен – плейстоцен[6]Мергель / эвапориты[6]Мелководье / засушливая среда[6]
Сицилидный блок[6]Меловой – ранний третичный период[13]200–300м[13]Карбонаты[13]Пелагиали / осадочный бассейн[13]SW- и SE-вертикальные складки[6]
Нумидийский флиш[6]Верхний олигоцен – нижний миоцен[5]1–1,5 км[5]Глины /кварцарениты[5]Плетеные вееры, складки на юго-востоке и юго-востоке[6]
Имерские / сиканские единицы[6]Пермско-кайнозойский[6]> 1,5 км[6]Карбонаты[6]Глубокая вода[6]Антиформальные стеки[6]
Блок Transpanse – Saccense[6]Мезо-кайнозой[6]> 5 км[6]Известняк[6]Мелководье / пелагическая зона[6]Челюстные фанаты[6]
Hyblean unit[6]Мезозойский[6]7–8 км[6]Известняк[6]Мелководье / пелагическая зона[6]Челюстные поклонники, болят[6]

Калабрийский кристаллический фундамент

Северо-восточная часть Сицилии состоит из блока Калабрийской дуги, тектонического блока, соединяющего Апеннины с Североафриканским Магрибидом. В этой части острова обнажены палеозойские изверженные породы и метаморфические породы фундамента, которые предположительно были обнажены в результате процессов эксгумации между средним олигоценом и средним миоценом.[14] Быстрая миграция Калабрийской дуги на юго-восток была вызвана отступлением Ионической плиты к востоку от Сицилии.[1] В раннем миоцене Калабрия все еще была присоединена к Сардинии. В среднем миоцене желоб откатился на восток, и между Калабрией и Сардинией произошли нормальные разломы, в результате чего Калабрия отделилась от Сардинии на восток. К раннему плиоцену отступление Калабрии поглотило океаническую плиту Ионического моря, в то время как новая океаническая кора была создана в Тирренском море в результате обратного дугового магматизма. Начиная с плейстоцена, восточная часть дуги сформировала Апеннинские горы в Италии, в то время как калабрийский блок соскользнул на Сицилию посредством правого бокового сдвига, образуя северо-восточную часть острова.[1] Измерения GPS показывают, что Калабрийская дуга все еще продвигается на юго-восток со скоростью 2-3 мм в год в настоящее время из-за продолжающегося отката Ионической плиты.[15]

Упрощенная стратиграфия состоит из следующих блоков:[3]

ВозрастТип скалы
Ранний плиоценМел
МессинианскийЭвапориты
Средний миоцен-мессинскийРифтовые отложения / песчаные мергель
Палеоген-средний миоценАркозовые турбидиты
Триас-поздний мелКарбонат
ПалеозойскийМагматические / метаморфические (фундамент)
Трехмерная геологическая модель системы субдукции и мантийного потока Этны. Ионическая плита (зеленая) погружается под тирренскую плиту (синяя), вытягивая магму из-под африканской плиты (желтая) в зону низкого давления (розовая) и поднимаясь вверх, образуя Mt. Этна.[16]
Гора Этна.

Гора Этна

Основная статья: Гора Этна

Гора Этна - активный стратовулкан расположен на восточном побережье Сицилии, состоящем в основном из базальта. Его формирование началось около 0,5 млн лет назад, когда подводный вулканизм произошел в прогибе Гела и сформировал толеитовый подушка лава. Примерно 0,3 млн лет назад на древней аллювиальной равнине в результате вулканизма трещинного типа образовалось плато толеитовой лавы. Начиная с 0,22 млн лет вулканизм в основном происходил на побережье Ионического моря, которое сформировало щелочной щитовой вулкан протяженностью 15 км в направлении север-юг, пока вулканизм не сместился на запад к текущему местоположению горы. Этна около 129 тыс. Лет назад. Наконец, вулканизм центрально-жерлового типа начался с образования двух небольших паразитические шишки, извержение которых закончилось на 106 и 102 тыс. лет назад.[4] Предполагается, что образование горы Этна тесно связано с системой субдукции Сицилии. Хотя магма не происходит из субдуцированного материала, отступление Африканской плиты создает зону низкого давления на мантийный клин под Калабрией, которая тянет астеносферный материал под Африканскую плиту латерально к северо-востоку. В результате этого процесса образуется большой объем магмы, который вызвал апвеллинг под Этной, а также региональное поднятие калабрийской единицы.[16]

Тектоническая история

Тектоническая обстановка Сицилии контролируется скоростью столкновения Африканской плиты и Евразийской плиты и скоростью обратного качения Африканской плиты. Тектоническую историю Сицилии можно разделить на четыре основных этапа:[9]

Поздний триас - раннеюрский период

Во время позднего Триасовый, древний Неотетический океан был сформирован крупным континентальным рифтингом и быстрым тектоническим погружением. Следы тектонического события можно найти как на Гиблейское плато и западная Сицилия.[9]

Ранняя юра – поздний меловой период

Упрощенная диаграмма эволюции Сицилии[17]

После быстрого опускания в период от триаса до раннего Юрский, в бассейне Средиземного моря от юрского до позднего Меловой которые сформировали Неотетианскую карбонатную платформу.[9]

Поздний мел – палеогеновый период.

В течение позднего мела и Палеоген столкновение Африканской и Евразийской плит вызвало сжимающее напряжение в регионе. Неотетийский океан был закрыт столкновением, и континентальная окраина стал активным.[9]

Неоген-четвертичный период

Сицилия переживает фазу подъема и подчинения с тех пор, как Неоген.[9] Африканская плита отступает на восток по мере продолжения столкновения Евразийской и Африканской плит.[1] С опозданием Олигоцен орогенный процесс начался, когда осадки нарастали на Калабрийский блок, а флиш откладывался в бассейнах форланд. В Сардиния Затем блок вращался против часовой стрелки, а калабрийский блок впоследствии вращался по часовой стрелке. В период раннего и среднего Миоцен произошли неглубокие осевые надвиги, которые сформировали клиновидные бассейны. Начиная с позднего миоцена, надвиг происходил в сицилийском орогене и в аккреционном клине Калабрии.[2] Расширение и задняя дуга магматизм произошел в Тирренский плиты из-за быстрого отката Ионический плита, а Калабрия переместилась в нынешнее положение на северо-востоке Сицилии.[1]

Добыча полезных ископаемых

Сицилия известна своей историей сера производство. Добыча серы велась до 20 века.[18] Сера была извлечена несколькими способами, включая нагрев, плавление и охлаждение полуочищенной серы с помощью различных подходов, которые в совокупности называются Сицилийский метод. Заброшенные серные шахты включают в себя Castelterminin, Энна и Кальтаниссетта. Основными рудами были серосодержащие осадочные отложения, образовавшиеся во время мессинского кризиса солености, толстые слои эвапоритов, включая гипс и другую эвапоритовую серу, откладывались в центральном сицилийском бассейне, когда этот район находился над уровнем моря. Эти самородные серы связаны с вторичными карбонатами и предположительно образованы интенсивным восстановление микробного сульфата, при котором микроорганизмы вдыхают сульфат вместо кислорода для анаэробное дыхание.[19]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Гвирцман, З., и Нур, А. (2001). Остаточная топография, структура литосферы и затонувшие плиты в центральном Средиземноморье. Письма по науке о Земле и планетах, 187(1), 117-130.
  2. ^ а б Ди Маджио, К., Мадония, Г., Ваттано, М., Агнеси, В., и Монтелеоне, С. (2017). Геоморфологическая эволюция западной Сицилии, Италия. Geologica Carpathica, 68(1), 80-93.
  3. ^ а б c Каталано, Р., Ло Цицеро, Г., и Солли, А. (2002, сентябрь). Геология Сицилии: введение. В Общий путеводитель, 6-й Международный симпозиум по юрской системе(стр. 12-22).
  4. ^ а б Бранка, С., Колтелли, М., Де Бени, Э., и Вейбранс, Дж. (2008). Геологическая эволюция вулкана Этна (Италия) от самых ранних продуктов до первого центрального вулканизма (между 500 и 100 тыс. Лет назад), определенная на основе геохронологических и стратиграфических данных. Международный журнал наук о Земле, 97(1), 135-152.
  5. ^ а б c d е Пипанл М. и Приззон А. (2005). Геологические очертания Сицилии и тектонодинамика литосферы ее Тирренской окраины по новым сейсмическим данным CROP. ПРОЕКТ УРОЖЕНИЯ: Глубокие сейсмические исследования Центрального Средиземноморья и Италии, 1, 319.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах ай эй ак аль Каталано, Р., Валенти, В., Альбанезе, К., Аккаино, Ф., Солли, А., Тинивелла, У., ... и Джустиниани, М. (2013). Сицилийский пояс-толкатель и откат плиты: SI. RI. ПРО. сейсмический разрез земной коры. Журнал геологического общества, 170(3), 451-464.
  7. ^ Брутто, Ф., Муто, Ф., Лорето, М. Ф., Де Паола, Н., Триподи, В., Крителли, С., и Факчин, Л. (2016). Неоген-четвертичная геодинамическая эволюция центральной Калабрийской дуги: пример из западной части бассейна впадины Катандзаро. Журнал геодинамики, 102, 95-114.
  8. ^ а б c d е ж Ликориш В. Х., Грассо М., Батлер Р. В., Арньяни А. и Манискалько Р. (1999). Структурные стили и региональная тектоническая обстановка «Гела Наппе» и фронтальной части надвигового пояса Магриба на Сицилии. Тектоника, 18(4), 655-668.
  9. ^ а б c d е ж грамм час я Йеллин-Дрор, А., Грассо, М., Бен-Авраам, З., и Тибор, Г. (1997). История проседания северной окраины плато Хайблей на юго-востоке Сицилии. Тектонофизика, 282(1-4), 277-289.
  10. ^ Каталано, Р., Валенти, В., Альбанезе, К., Аккаино, Ф., Солли, А., Тинивелла, У., ... и Джустиниани, М. (2013). Сицилийский пояс с опорой на складку и откат плиты: SI. RI. ПРО. сейсмический разрез земной коры. Журнал геологического общества, 170(3), 451-464.
  11. ^ Коррадо, С., Альдега, Л., Балестриери, М. Л., Манискалько, Р., и Грассо, М. (2009). Структурная эволюция осадочного аккреционного клина альпийской системы Восточной Сицилии: термические и термохронологические ограничения. Бюллетень Геологического общества Америки, 121(11-12), 1475–1490.
  12. ^ Каталано, Р., Валенти, В., Альбанезе, К., Аккаино, Ф., Солли, А., Тинивелла, У., ... и Джустиниани, М. (2013). Сицилийский пояс-толкатель и откат плиты: SI. RI. ПРО. сейсмический разрез земной коры. Журнал геологического общества, 170(3), 451-464.
  13. ^ а б c d е Lczka, A., Renda, P., Cieszkowski, M., Golonka, J., & Nigro, F. (2012). Эволюция осадочных бассейнов и формирование олистолитов: Карпатский и Сицилийский регионы. Тектонофизика, 568, 306-319.
  14. ^ Томсон, С. Н. (1994). Анализ треков деления кристаллических пород фундамента Калабрийской дуги на юге Италии: свидетельства олиго-миоценового позднего орогенного расширения и эрозии. Тектонофизика, 238(1-4), 331-352.
  15. ^ Галле, Ф., Грейндордж, Д., Гутчер, М. А., и Клаешен, Д. (2013). Распространение литосферного слезного разлома (STEP) через западную границу Калабрийского аккреционного клина у берегов восточной Сицилии (Южная Италия). Тектонофизика, 602, 141-152.
  16. ^ а б Гвирцман, З., и Нур, А. (1999). Образование горы Этна как следствие отката плиты. Природа, 401(6755), 782-785.
  17. ^ Геген, Э., Доглиони, К., и Фернандес, М. (1998). О геодинамической эволюции западного Средиземноморья после 25 млн лет. Тектонофизика, 298(1), 259-269.
  18. ^ Феррара, В. (2016). Серодобывающая промышленность Сицилии. В Очерки истории машиностроения (стр. 111-130). Издательство Springer International.
  19. ^ Цигенбалг, С. Б., Бруннер, Б., Руши, Дж. М., Биргель, Д., Пьер, К., Бёттчер, М. Э., ... и Пекманн, Дж. (2010). Образование вторичных карбонатов и самородной серы в мессинских слоях, богатых сульфатами, Сицилия. Осадочная геология, 227(1), 37-50.