ЖАНРЫ

Строение и история развития литосферы

Коллектив авторов

Шрифт:

Shiraishi K., Kagami H., 1992. Sm-Nd and Rb-Sr ages of metamorphic rocks from The S-r Rondane Mountains, East Antarctica. In: Recent Progress in Antarctic Earth Science (edited by Y. Yoshida). Tokio, pp. 29–35.

Thomas R.J., Cornell D.H., Armstrong R.A. 1999. Provenance age and metamorphic history of the Quha Formation, Natal Metamorphic Province: a U – Th – Pb zircon SHRIMP study. South African Journal of Geology. V. 102. P. 83–88.

Tingey R.J., 1991. The regional geology of Archaean and Proterozoic rocks in Antarctica. In: Tingey R.J. (ed.) The Geology of Antarctica. Oxford, Clarendon Press, pp. 1–73.

A.A. Laiba [30] , D.M. Vorobyev [31] , N.A. Gonzhurov [32] , E.V. Mikhalsky [33] . Riphean volcanic-intrusive complex in the Prince Charles Mountains (East Antarctica): geological structure and palaeogeodynamic environments

Abstract

Recent field and laboratory studies carried out in the frame of 3 IPY, including a review and integration of previously collected data, have greatly clarified the structure, composition and boundaries of the Riphean volcanic-plutonic complex (Fisher complex), serving a key region in general region grid. The sedimentary-volcanic succession comprises seven units with a total thickness of about 10 km. Their formation occurred at about 1300 Ma. The overall trend in the evolution of volcanic rocks has, in general, continuous-differentiated character: from basic to acid, from tholeiitic to calc-alkaline and moderately alkaline, from sodium to potassium, sodium and potassium rock types. Two intrusive associations may be distinguished: an early gabbro-diorite-plagiogranite and a late gabbro-granite-syenite. The early association was formed approximately at 1290–1260 Ma, and the later in the period between 1250–1195 Ma. The presence of petrochemical intrusive series, well correlated with similar series in the volcanic rocks suggests that they had common genetic features. In terms of regional geology the Fisher region is part of the Circum-Antarctic mobile belt – the largest structure of the East Antarctic craton. The Fisher region is apparently the most preserved area in the structure of this Proterozoic mobile belt and reflects one of the options of development at an early stage. Paleotectonic environment for the Fisher region corresponds with a subduction magmatic arc between 1300–1200 Ma.

30

Polar Marine Geosurvey Expedition (PMGE), St.-Petersburg, Lomonosov, Russia

31

Polar Marine Geosurvey Expedition (PMGE), St.-Petersburg, Lomonosov, Russia

32

Polar Marine Geosurvey Expedition (PMGE), St.-Petersburg, Lomonosov, Russia

33

Institute for Geology and Mineral Resources of the World Ocean (VNIIOkeangeologia), St. Petersburg, Russia

Г.Б. Удинцев [34] , А.Ф. Береснев [35] , Н.А. Куренцова [36] , А.В. Кольцова [37] , Л.Г. Доморацкая [38] , Г.В. Шенке [39] , Н. Отт [40] , М. Кёниг [41] , В. Иокат [42] , В.Г. Бахмутов [43] , В.Д. Соловьев [44] , С.П. Левашов [45] , Н.А. Якимчук [46] , И.Н. Корчагин [47]

Пролив Дрейка и море Скоша – океанские ворота Западной Антарктики

34

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

35

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

36

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

37

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

38

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия

39

Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия

40

Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия

41

Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия

42

Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия

43

Институт геофизики НАНУ, Киев, Украина

44

Институт геофизики НАНУ, Киев, Украина

45

Институт прикладных проблем экологии, геофизики и геохимии, Киев, Украина

46

Институт прикладных проблем экологии, геофизики и геохимии, Киев, Украина

47

Институт геофизики НАНУ, Киев, Украина

Аннотация

Рельеф дна и геофизические параметры ложа пролива Дрейка и моря Скоша рассматривались во многих публикациях. Однако тектоника и геодинамика этого пояса до сих пор во многом неясны и находят противоречивые объяснения. Ложе пролива Дрейка и моря Скоша во многих работах рассматривается, как коллаж небольших фрагментов реликтового континентального моста и обширных океанических котловин, образованных в результате спрединга при крупномасштабных горизонтальных движениях литосферных плит. Авторы предлагают альтернативную гипотезу о поясе пролива Дрейка и ложа моря Скоша, как ареале крупных фрагментов континентального моста, испытавших базификацию и дробление в условиях умеренного растяжения и недолговечного локального рифтогенеза.

Введение

Рельеф дна и геофизические параметры ложа пролива Дрейка и котловины моря Скоша, в общем, изучены неплохо, за счет многократных пересечений исследовательскими судами и в специальных экспедициях, а также и методом спутниковой альтиметрии. Происхождение ложа океана в этой области рассматривалось во многих публикациях, однако единства в интерпретации накопленных данных всё же до сих пор нет, и нерешенными остаются многие вопросы. Тектоническая природа западной части дна моря Скоша хорошо демонстрируется Западным рифтогенным хребтом, а в восточной части Восточным за дуговым рифтом. Ложе пролива Дрейка и центральная часть ложа котловины моря Скоша интерпретируется, как внедрённый фрагмент Тихоокеанской плиты или как заново созданная океаническая плита, результат предполагаемого рифтогенеза. Выполненные нами в связи с МПГ исследования рельефа дна и другие геофизические исследования, в сочетании со сбором геологических образцов, привели нас к альтернативной гипотезе о существовании там обширного пояса реликтов континентального моста между Южной Америкой и Западной Антарктидой – палео-Земли Дрейка-Скоша.

1. Региональная геология

Пролив Дрейка и котловина моря Скоша представляют собой обширную впадину между континентальными массивами Южной Америки и Западной Антарктиды. Котловина моря Скоша обрамляется на востоке вулканической Южно-Сандвичевой дугой, а на западной стороне она открыта в проливе Дрейка в сторону Тихого океана (рис. 1). Это море получило своё географическое название в память о работах в 1901–1904 годах небольшого исследовательского судна «Скоша» («Scotia»), использовавшегося национальной шотландской Антарктической экспедицией, возглавляемой Вильямом Брюсом. Две мелководных банки в южной части котловины моря Скоша были названы в память о Вильяме Брюсе и о натуралисте его экспедиции Джеймсе Пири, как банка Брюса и банка Пири. Ещё одна банка в этой области была названа банкой Дискавери в память об английском исследовательском судне «Дискавери», чьим капитаном был Роберт Скот.

Рис. 1. Рельеф дна по Электронному атласу ГЕБКО, 2009

Тектоническое обрамление пролива Дрейка и моря Скоша хорошо показано на «Тектонической карте Дуги Скоша» (Tectonic map of the Scotia Arc. BAS Misc. Sheets, scale 1:3 000 000, Cambridge, 1985). Анализ его дан в ряде публикаций (Dalziel, Elliot, 1973, Barker, Dalziel, Storey, 1991, Barker, Thomas, 2006). Основные черты тектоники составляют континентальные блоки, Гондванские кратоны.

На северной стороне это Патагония с ороклином Патагонских Анд на западной окраине и с примыкающей к нему с востока вне-Андийской Патагонией. На острове Огненной Земли Андийский ороклин, вероятнее всего, не загибается к востоку, как это предполагалось ранее (Suess, 1883), а обрублен серией разломов с горизонтальными смещениями к югу во время открытия пролива Дрейка в кайнозойское время (эоцен – олигоцен) (Livermore, Eagles et al., 2004, Herve, Miller, Pimpirev, 2006).

Восточным продолжением вне-Андийской Патагонии являются Фолклендское плато с банкой Мориса Юинга, постепенно погружающееся в восточном направлении с переходом в поднятие Северо-Восточное Джорджия, лежащее к северу от острова Южная Джорджия (Ludwig, 1983, Ludwig, Rabinowitz, 1982, Ludwig et al. 1978, Kristoffersen, LaBrecque, 1991, Ciesielski, Kristofferson et al., 1991) и в поднятие Ислас-Оркадас далее к востоку в районе между 30° и 24° з.д. (Raymond, LaBrecque, Kristofferson, 1991).

На южной стороне – это Антарктический полуостров с лежащим восточнее него Южно-Оркнейским микроконтинентом. Южный борт пролива Дрейка, Антарктический полуостров с примыкающими к нему островами, рассматривается как очевидное продолжение Патагонских Анд (Herve, Miller, Pimpirev, 2006). Осевая часть его ороклина сложена плутонами Юры и гранитоидными батолитами конца Мела – начала Палеогена. Они обрамляются с востока и с запада прорванными ими палеозойско-мезозойскими осадочными толщами. На восточном фланге полуострова они представлены триасовыми турбидитами с включениями метабазитов полуострова Тринити а на западном – мезозойскими конгломератами и турбидитами западной части острова Александра I, перекрытыми вулканитами островодужного типа.

Наиболее яркой морфоструктурой исследуемой области является Дуга Скоша, окружающая это море с трёх сторон – с севера, с востока и с юга. Геология Дуги Скоша не похожа на геологию классических островных дуг Огненного Тихоокеанского кольца. Северный и Южный хребты Дуги Скоша образованы системами тектонических блоков – отщепенцев соседних докембрийских Гондванских кратонов. Только восточная часть дуги, связывающая северный и южный хребты, и ограничивающая море Скоша от Атлантического океана, подобна большинству островных дуг Тихоокеанского пояса. Это вулканическая Южно-Сандвичева дуга. Она очень молода. Её возраст от 0,7 до 4 миллионов лет (Tectonic map of the Scotia Arc, 1985).

Поделиться с друзьями: