stringtranslate.com

Тектоническая эволюция Трансантарктических гор.

Тектоническая эволюция Трансантарктических гор, по-видимому, началась, когда Антарктида отделилась от Австралии в позднем меловом периоде , и продолжается, создавая по пути одни из самых длинных горных хребтов (длиной 3500 километров), образованных поднятием рифтовых склонов и связанным с ним континентальным рифтингом . [1] Трансантарктические горы (ТАМ) разделяют Восточную и Западную Антарктиду . Образовавшая их рифтовая система вызвана реактивацией коры вдоль Восточно-Антарктического кратона . Этот рифтинг или расширение морского дна вызывает движение плит, что приводит к образованию близлежащей сходящейся границы , которая затем образует горный хребет. [2] [3] Точные процессы, ответственные за создание Трансантарктических гор, до сих пор обсуждаются. Это приводит к появлению большого разнообразия предлагаемых теорий, которые пытаются расшифровать тектоническую историю этих гор. [4]

Передний хребет Трансантарктических гор

Три основные причины подъема

  1. Термические механизмы , такие как мантийные плюмы и инъекции магмы в земную кору, вызывают рифтовые зоны и тепловое расширение горного пояса . [5]
  2. Конвергенция земной коры происходит, когда рифтовая зона толкает Западно-Антарктическую плиту к гораздо более прочной Восточно-Антарктической плите. [2]
  3. Изгибное поднятие - это механический процесс, при котором тектоническая плита разрушается глубоким сбросом, в результате чего скальная порода поднимается. Этот подъем связан с изостатическим отскоком . [2]

Влияние Западной Антарктической рифтовой системы

Западно -Антарктическая рифтовая система расположена к западу от Трансантарктических гор и считается наиболее влиятельной в истории Трансантарктических гор. [2] Разлом представляет собой широкую область, в которой происходило медленное расширение в течение примерно 100 млн лет. До недавнего времени влияние этого разлома обсуждалось, поскольку о регионе было мало что известно из-за отсутствия геологических и геофизических данных. [2] [6]

Карта Трансантарктических гор

История поднятия

Палеогеографическая реконструкция ВОЙН и ТАМ

Распад суперконтинента Гондвана начался в ранней юре около 184 миллионов лет назад (млн лет назад), но Антарктида отделилась от Австралии только в позднем меловом периоде (80 млн лет назад). Незадолго до откола в позднеюрском и раннем меловом периоде вблизи будущих Трансантарктических гор начал происходить рифтогенизм. [1] Неизвестно, вызвал ли этот первый эпизод рифтогенеза какое-либо поднятие горного хребта. Некоторые исследователи говорят, что этот эпизод является реактивацией разлома, образовавшегося во время гондванидской орогении , но это так и не было доказано. [1] За этим событием последовал пологий разлом растяжения вдоль Восточно-Антарктической плиты. На этой начальной фазе разломов не произошло никакого подъема из-за противодействия эрозионным явлениям. [2] Вскоре после этого, в середине мелового периода (100 млн лет назад), начала формироваться Западно-Антарктическая рифтовая система. Некоторые модели показывают, что быстрый рифтинг и интенсивные тепловые силы обусловлены мелкой (глубиной 50 км) границей литосферы и астеносферы под Трансантарктическими горами. Рифтинг в этом районе продолжается и сегодня. Столь длительный период рифтогенеза приводит к поднятию из-за длительной латеральной теплопроводности в горном поясе . [1] Это подтверждается сейсмическими данными. Первоначальное поднятие поверхности началось примерно 55 млн лет назад в раннекайнозойскую эпоху .

Поднятие склона рифта происходит, когда кора на стороне рифтовой зоны сходится с более прочной корой, что обычно приводит к утолщению земной коры и образованию зоны субдукции . [5] Изгибное поднятие обычно не связано с поднятием склонов рифта, но в случае Трансантарктических гор оно происходит на той же границе литосферы, здесь в сочетании с тепловым расширением горного пояса, что приводит к очень быстрому поднятию поверхности. [2] Это явление объясняет крутой склон и большую высоту нынешних гор. [5] Скорость поднятия от среднего кайнозоя до настоящего времени медленно снижается из-за замедления тектонических процессов. [4]

Рифтовая зона и сходящаяся граница, образующие Трансантарктические горы.

Региональные тектонические события, связанные с эксгумацией

  1. Разделение Антарктиды и Австралии происходит во время раннемеловой эксгумации.
  2. Во время позднемеловой эксгумации Антарктическая плита была расширена на восток и запад из-за пологих разломов.
  3. Распространение морского дна и распространение желоба Адэр в континентальную кору (Восточно-Антарктический кратон) в рифтовой зоне вызвали подъем восточно-антарктической литосферы во время ранней кайнозойской эксгумации. [4]

История эксгумации

Для того чтобы поверхность поднялась, скорость подъема должна превышать скорость эксгумации. Другими словами, скорость, с которой горная порода движется вверх, должна быть больше, чем воздействие эрозии на поверхности. В Трансантарктических горах произошло три крупных эпизода эксгумации, также известной как денудация . Геологи могут оценить время этих событий, а также событий поднятия, используя метод датирования треков деления апатита . [7] В меловой период (65-145 млн лет назад) произошли два отдельных события денудации. Оба эпизода, один раннемеловой, а другой позднемеловой, были достаточно велики, чтобы свести на нет любое возможное поднятие поверхности. Третье событие денудации произошло в раннем кайнозое. В кайнозойскую эпоху горные породы поднимались на высоту от 7 до 10 км, причем наибольшая высота была ближе к передней части хребта и уменьшалась по мере продвижения вглубь суши. [4]

Рекомендации

  1. ^ abcd Мартин, Аарон (7 апреля 2002 г.). «Трансантарктические горы». Университет Аризоны . Проверено 7 ноября 2012 г.
  2. ^ abcdefg Лоуренс, Дж. Ф.; ван Вейк, JW; Дрисколл, Северо-Запад (2007). «Тектонические последствия поднятия Трансантарктических гор» (PDF) . Геологическая служба США (10-й Международный симпозиум по антарктическим наукам о Земле).
  3. ^ Макаду, Дэвид; Лаксон, Сеймур (апрель 1997 г.). «Антарктическая тектоника: ограничения со стороны морского гравитационного поля спутника ERS-1». Наука . 276 (5312): 556–560. дои : 10.1126/science.276.5312.556. JSTOR  2892434. PMID  9110969.
  4. ^ abcd Фицджеральд, Пол (2002). «Тектоника и ландшафтная эволюция Антарктической плиты после распада Гондваны с упором на Западно-Антарктическую рифтовую систему и Трансантарктические горы» (PDF) . Бюллетень Королевского общества Новой Зеландии . 35 : 453–469.
  5. ^ abc Алан Ф. Купер (18 сентября 2002 г.). «Геологическая эволюция Трансантарктических гор, юг Земли Виктории, Антарктида». Университет Отаго, Новая Зеландия. Архивировано из оригинала 18 апреля 2012 года . Проверено 7 ноября 2012 г.
  6. ^ США Тен Бринк, С. Баннистер, БК Бодуан и Т. А. Стерн (июль 1993 г.). «Геофизические исследования тектонической границы между Восточной и Западной Антарктидой». Наука . 261 (5117): 45–50. дои : 10.1126/science.261.5117.45. JSTOR  2881461. PMID  17750545. S2CID  2687078.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Уэбб, ПН.; Харвуд, DM; Маккелви, Британская Колумбия; Мэйбин, MCG; Мерсер, Дж. Х. (1986). «Позднекайнозойская тектоническая и ледниковая история Трансантарктических гор» (PDF) . Антарктический журнал : 99–100.