Центрально -Атлантическая магматическая провинция ( CAMP ) является крупнейшей континентальной крупной магматической провинцией Земли , охватывающей площадь примерно 11 миллионов км2 . Она состоит в основном из базальта , который образовался до того, как Пангея распалась в мезозойскую эру, около конца триасового и начала юрского периодов. Последующий распад Пангеи создал Атлантический океан , но массивный магматический подъем оставил после себя наследие базальтовых даек , силлов и лав, которые теперь распространены на обширной территории вокруг нынешней центральной части Северной Атлантики, включая крупные месторождения в северо-западной Африке , юго- западной Европе , а также на северо-востоке Южной Америки и юго-востоке Северной Америки (найдены в виде континентальных толеитовых базальтов в субаэральных потоках и интрузивных телах ). Название и аббревиатура CAMP были предложены Андреа Марцоли (Marzoli et al. 1999) и приняты на симпозиуме, состоявшемся в ходе весеннего заседания Американского геофизического союза в 1999 году.
Извержения вулканов CAMP произошли около 201 миллиона лет назад и разделились на четыре импульса, длившиеся более ~600 000 лет. Образовавшаяся крупная магматическая провинция является по площади самой обширной на Земле. Объем потока магмы от двух до шести миллионов кубических километров делает ее также одной из самых объемных. [1] [2]
Это геологическое событие связано с вымиранием в триасово-юрский период . [3] [1]
Хотя некоторые связи между этими базальтами были давно известны, в 1988 году они были объединены в одну крупную провинцию базальтовых потопов . [4] Базальтовые силлы схожего возраста (около 200 млн лет или ранняя юра) и состава (средний титанистый кварцевый толеит), которые встречаются по всему обширному бассейну реки Амазонки в Бразилии, были объединены с провинцией в 1999 году. [5] Остатки CAMP были обнаружены на четырех континентах (Африка, Европа, Северная Америка и Южная Америка) и состоят из толеитовых базальтов, образовавшихся во время открытия бассейна Атлантического океана во время распада суперконтинента Пангея. [1]
Провинция описывается как простирающаяся в пределах Пангеи от современной центральной Бразилии на северо-восток примерно на 5000 километров (3100 миль) через западную Африку , Иберию и северо-западную Францию , а также от внутренней части Западной Африки на запад на 2500 километров (1600 миль) через восточную и южную часть Северной Америки . [6] Если CAMP и не является крупнейшей провинцией по объему, то, безусловно, охватывает самую большую известную площадь, примерно 11 000 000 квадратных километров (4 200 000 квадратных миль), среди всех крупных континентальных магматических провинций .
Почти все породы CAMP имеют толеитовый состав, с широко разнесенными областями, где сохранились базальтовые потоки, а также большими группами диабазовых (долеритовых) силлов или пластин, небольших лополитов и даек по всей провинции. Дайки встречаются в очень больших отдельных роях с определенным составом и ориентацией. Активность CAMP, по-видимому, связана с рифтингом и распадом Пангеи в периоды с позднего триаса по раннюю юру, а огромный размер провинции, разновидности базальта и короткий промежуток времени магматизма CAMP наводят на размышления о мантийных процессах, которые могли бы вызвать такое магматическое событие, а также расколоть суперконтинент . [7] [6]
В 2013 году связь CAMP с вымиранием в конце триаса , с крупными вымираниями, которые позволили динозаврам доминировать на суше, стала более прочно установлена. До 2013 года неопределенности в геохронологических датах были слишком грубыми, чтобы подтвердить, что вулканические извержения были связаны с крупными изменениями климата. Работа Блэкберна и др. продемонстрировала тесную синхронность между самым ранним вулканизмом и вымиранием больших популяций с использованием датирования циркона ураном-свинцом (U-Pb). Они также продемонстрировали, что магматические извержения, а также сопровождающие их атмосферные изменения были разделены на четыре импульса, продолжавшиеся более ~600 000 лет. [1]
До этой интеграции обсуждались две гипотезы. Одна гипотеза была основана, в частности, на исследованиях триасово-юрских бассейнов Марокко , где обнажаются потоки лавы CAMP, [8] тогда как другая основывалась на данных о вымирании в конце триаса из бассейнов и потоков лавы восточной части Северной Америки, показывающих чрезвычайно большой оборот ископаемой пыльцы, спор (спороморфов) и позвоночных, [9] соответственно.
Самые толстые последовательности лавовых потоков африканского CAMP находятся в Марокко, где есть базальтовые лавовые груды толщиной более 300 метров. Наиболее изученная область - Центральный Высокий Атлас , где обнажены наиболее хорошо сохранившиеся и наиболее полные базальтовые лавовые груды. Согласно геохимическим, петрографическим и изотопным данным, были распознаны четыре отдельных толеитовых базальтовых единицы, которые могут быть размещены по всему Центральному Высокому Атласу: нижние, средние, верхние и рекуррентные базальты.
Нижние и промежуточные единицы состоят из базальтовых андезитов , тогда как верхние и рекуррентные единицы имеют базальтовый состав. От нижней к рекуррентной единице мы наблюдаем:
Возрасты были определены с помощью анализа 40 Ar/ 39 Ar на плагиоклазе . [10] [11] [12] Эти данные показывают неразличимый возраст (199,5±0,5 млн лет) от нижних до верхних потоков лавы, от центрального до северного Марокко. Следовательно, CAMP был интенсивным, коротким магматическим событием. Базальты рекуррентного подразделения немного моложе (средний возраст: 197±1 млн лет) и представляют собой позднее событие. Соответственно, верхние и рекуррентные базальты разделены осадочным слоем, который локально достигает толщины около 80 м.
Согласно магнитостратиграфическим данным, события CAMP в Марокко были разделены на пять групп, различающихся палеомагнитной ориентацией (склонение и наклон). [10] Каждая группа состоит из меньшего количества потоков лавы (т. е. меньшего объема), чем предыдущая. Эти данные предполагают, что они были созданы пятью короткими импульсами магмы и извержениями, каждое из которых, возможно, длилось <400 (?) лет. Все последовательности потоков лавы характеризуются нормальной полярностью, за исключением краткой палеомагнитной инверсии, вызванной одним потоком лавы и локализованным переслаивающимся известняком в двух отдельных секциях CAMP Высокого Атласа.
Палинологические данные из образцов осадочных слоев в основании четырех последовательностей лавовых потоков ограничивают начало CAMP, поскольку нет никаких доказательств осадочного перерыва или тектонической деформации в нижней части отложений лавовых потоков. [12] Палинологическая ассоциация, наблюдаемая в этих базальных слоях, типична для позднетриасового возраста , подобной той, что наблюдается в самых верхних триасовых осадочных породах восточной части Северной Америки. Образцы из переслаивающихся известняков в лавовых потоках предоставили ненадежные палинологические данные. Один известняковый пласт от вершины до центральных верхних базальтов Высокого Атласа дал позднетриасовую палинологическую ассоциацию. Однако наблюдаемые спороморфы в этом образце редки и плохо сохранились.
Все эти данные указывают на то, что базальтовые лавовые потоки магматической провинции Центральной Атлантики в Марокко извергались около 200 млн лет назад и охватывали границу Tr - J. Таким образом, вполне возможно, что существует связь между этим магматическим событием и климатическим и биотическим кризисом границы Tr-J, который привел к массовому вымиранию .
Североамериканская часть лавовых потоков CAMP обнажается в различных секциях в бассейнах Ньюарк, Калпепер, Хартфорд, Дирфилд, т. е. в супергруппе Ньюарк в Новой Англии (США), и в бассейне Фанди в Новой Шотландии (Канада). Здесь CAMP состоит из редких оливиновых и обычных кварц-нормативных базальтов, показывающих большую латеральную протяженность и максимальную мощность до 1 км. Базальтовые потоки залегают на континентальных речных и озерных осадочных единицах триасового возраста. Данные 40 Ar/ 39 Ar (по плагиоклазу) указывают на абсолютный возраст этих базальтовых единиц 198–200 млн лет [13], что несомненно приближает это магматическое событие к границе триаса и юры (Tr-J). Таким образом, необходимо определить, охватывает ли он границу или нет: если нет, то CAMP не мог быть причиной позднетриасового вымирания . Например, согласно Уайтсайду и др. (2007), существуют палинологические, геохимические и магнитостратиграфические доказательства того, что CAMP датируется позже границы Tr-J.
В бассейне Ньюарк магнитная инверсия (E23r) наблюдается чуть ниже самых старых базальтов и более или менее в том же положении, что и палинологический оборот, интерпретируемый как граница Tr-J. В Марокко две инверсии были обнаружены в двух последовательностях лавовых потоков. Были предложены две отчетливые корреляции между марокканской и ньюаркской магнитостратиграфией. Марцоли и др. (2004) предполагают, что граница Tr-J расположена выше нижнего уровня обратной полярности, который расположен более или менее у основания промежуточного базальтового блока Марокко. Эти два уровня можно коррелировать с хроном E23r бассейна Ньюарк, поэтому североамериканские базальты CAMP датируются позже границы Tr–J, тогда как часть марокканского CAMP извергалась в триасе. Напротив, Уайтсайд и др. (2007) предполагают, что эти два уровня могут быть самыми ранними юрскими интервалами обратной полярности, не опробованными в последовательности бассейна Ньюарк (в марокканской последовательности присутствует гораздо больше потоков лавы, чем в бассейне Ньюарк), но наблюдавшимися в раннеюрских осадочных последовательностях Парижского бассейна во Франции. Интервалы обратной полярности в Америке могут присутствовать в пределах Северной горы (бассейн Фанди, Новая Шотландия), которые плохо опробованы, даже если предыдущий анализ магнитостратиграфии в этой последовательности показал только нормальную полярность, или в члене залива Скотс в бассейне Фанди, которые никогда не опробовались. В CAMP Америки есть только одно обнажение, где наблюдается обратная полярность: дайка, связанная с CAMP (около 200 млн лет) в Северной Каролине. Уайтсайд и др. (2007) предполагают, что интервалы обратной полярности в этой дайке могут иметь посттриасовый возраст и коррелировать с теми же событиями в Марокко.
Граница Tr-J официально не определена, но большинство исследователей распознают ее в континентальных слоях по последнему появлению индексных таксонов, таких как Ovalipollis ovalis , Vallasporites ignatii и Patinasporites densus , или, в морских разрезах, по первому появлению аммонита Psiloceras planorbis . В бассейне Ньюарка событие палинологического оборота (отсюда и массовое вымирание границы Tr-J) происходит под старейшими потоками лавы CAMP. То же самое можно сказать о бассейнах Фанди, Хартфорд и Дирфилд. В исследованных марокканских разрезах CAMP (Центральный бассейн Высокого Атласа) осадочные слои, отобранные непосредственно под старейшими потоками базальтовой лавы, по-видимому, содержат триасовые таксоны (например, P. densus ) и, таким образом, были определены как триасовые по возрасту, как, по крайней мере, самые нижние потоки лавы. [12] Тем не менее, Уайтсайд и др. предлагают иную интерпретацию. (2007): отобранные осадочные слои довольно сильно деформированы, и это может означать, что некоторые осадочные единицы могут отсутствовать (размыты или структурно опущены). Что касается триасовой пыльцы, обнаруженной в некоторых осадочных единицах над базальтами верхнего блока, они могли быть переработаны, поэтому они не представляют собой полностью надежное ограничение.
Лавовые потоки CAMP Северной Америки можно геохимически разделить на три единицы: более старые классифицируются как базальты с высоким содержанием титана и кварца (HTQ) (TiO 2 = 1,0–1,3 мас.%); за ними следуют лавовые потоки, классифицируемые как базальты с низким содержанием титана и кварца (LTQ) (TiO 2 = около 0,8–1,3 мас.%); и затем самая молодая единица лавовых потоков, классифицируемая как базальты с высоким содержанием титана и железа и кварца (HTIQ) (TiO 2 = 1,4–1,6 мас.%). По данным Уайтсайда и др. (2007), геохимические анализы, основанные на содержании титана, магния и кремния, показывают определенную корреляцию между нижними североамериканскими лавовыми потоками и нижней единицей марокканского CAMP, тем самым подкрепляя вывод о том, что марокканские базальты образовались после границы Tr-J. Поэтому, согласно этим данным, базальты CAMP не следует включать в число непосредственных причин массового вымирания Tr-J.
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )