Субкембрийский пенеплен — это древняя, чрезвычайно плоская эрозионная поверхность ( пенеплен ), которая была эксгумирована и обнажена эрозией из-под кембрийских слоев на больших участках Фенноскандии . На востоке, где этот пенеплен погружается под кембрийские и другие нижнепалеозойские покровные породы. Выведенные наружу части этого пенеплена необычайно плоские с рельефом менее 20 м. Вышележащие покровные породы показывают, что пенеплен был затоплен мелкими морями во время раннего палеозоя. [1] Будучи старейшим идентифицируемым пенепленом в своей области, субкембрийский пенеплен квалифицируется как первичный пенеплен. [2] [3]
Поверхность была впервые идентифицирована Арвидом Хёгбомом в публикации 1910 года, а Стен Рудберг опубликовал первую подробную карту в 1954 году. Это картографирование было улучшено Карной Лидмар-Бергстрём с 1980-х годов. [4] [5]
Субкембрийский пенеплен простирается как почти непрерывный пояс вдоль восточного побережья Швеции примерно на 700 км с севера на юг. [6] Около Стокгольма и Худиксвалля пенеплен густо расчленен общими долинами, а на Высоком берегу субкембрийский пенеплен одновременно сильно приподнят и размыт. [7] [8] [9] Дальше вглубь страны пенеплен можно проследить в гребневой области Южно -Шведского купола , где он расчленен общими долинами. [7] [8] Субкембрийский пенеплен в гребневой области Южно-Шведского купола является самой высокой ступенью в системе предгорий, наблюдаемой в Смоланде . [5] На юге Швеции поверхности пенеплена наклонены от гребня Южно-Шведского купола на северо-запад в Вестергётланде , на северо-восток в Эстергётланде и на восток в восточной части Смоланда. [2] В этом последнем регионе субкембрийский пенеплен обрезан на западе хорошо выраженным и выдающимся уступом , который отделяет его от пенеплена Южно-Смоланда на западе. [5] [A]
В Центрально-Шведской низменности пенеплен простирается дальше на запад, имея ширину 450 км с запада на восток. [6] Сразу к востоку и югу от озера Венерн пенеплен наклонен на запад и север соответственно. Это отражено в том, что юго-восточная часть озера очень мелкая, но постепенно становится глубже к северо-западу. [11] В Бохуслене , на северной оконечности шведского западного побережья, существует некоторая неопределенность относительно того, являются ли вершины холмов остатками пенеплена . [12] Похожая ситуация наблюдается в центральном Халланде . [5] Дальше на запад части палеикской поверхности в Норвегии были интерпретированы как часть пенеплена, которая была тектонически поднята и, по-видимому, нарушена разломами , простирающимися с северо-северо-востока на юго-юго-запад . Возле плато Хардангервидда высотой 1100 м в Норвегии находится субкембрийский пенеплен, поднятый по меньшей мере на тысячу метров [13] , хотя сам Хардангервидда является частью гораздо более молодого пенеплена, образованного в эпоху миоцена . [14]
В Штёттингфьеллете на севере Швеции пенеплен возник в результате тектонического поднятия на высоте около 650 метров, что дало начало ряду водных долин, включая Онгерманэльвен , Индальсэльвен и Юснан . [9]
На северо-западе Финляндии Остроботнская равнина является продолжением пенеплена. [15] На востоке субкембрийский пенеплен продолжается как несогласие под Восточно-Европейской платформой . [6] [16] [B] В целом пенеплен не полностью плоский, так как он был деформирован . Эта деформация является изостатическим ответом на эрозию и нагрузку фанерозойских осадков, которые лежат над большей частью пенеплена. [16] Пенеплен характеризуется общим отсутствием инзельбергов . [2] [6] Исключением из этого является остров Бло-Юнгфрун в Балтийском море , который является древним инзельбергом, образованным в докембрийское время и погребенным в песчанике после его образования. Бло-Юнгфрун оставался погребенным до тех пор, пока эрозия Восточно-Европейской платформы не освободила его в геологически недавнее время. [17] Далее на юго-востоке в Литве с помощью сейсмического отражения была обнаружена серия погребенных инзельбергов на вершине пенеплена . [18]
Интерпретации йотнийского песчаника подразумевают, что большая часть Балтийского щита имела слабый рельеф со времен мезопротерозоя , [ 19] [20], но эксгумированного пенеплена этого периода не сохранилось. [7] [C] Низкий рельеф местности, на которой отлагался йотнийский песчаник, был нарушен свеконорвежской орогенезом в западной Швеции около 1000 миллионов лет назад, а затем снова начал разрушаться, превратившись в местность со сглаженным рельефом. [5]
Пенеплен образовался после 600 миллионов лет назад, но до кембрийской трансгрессии . Фундаментные породы, образующие поверхность пенеплена, были извлечены из глубин, где температура превышала 100 °C до образования пенеплена. [8] Карна Лидмар-Бергстрём и соавторы предполагают, что пенеплен образовался в результате цикла эрозии с предшествующей короткой фазой долины, и что он спускается до бывшего уровня моря . [1] [6] Из-за отсутствия растительности на суше в докембрийское время считается, что пластовый смыв был важным процессом эрозии, приводящим к образованию обширных фронтонов . Пластинчатый смыв также препятствовал формированию глубоких профилей выветривания. Действительно, в местах, где субстрат субкембрийского пенеплена каолинизирован, он никогда не превышает нескольких метров в глубину. [12] В норвежской провинции Финнмарк пенеплен примерно совпадает по возрасту с образованием каолинита , смектита и иллита на глубине до 15 м ниже контакта поверхности с морскими осадочными породами кембрийского возраста. [21]
Плоскость пенеплена означала, что во время кембрийской трансгрессии очень большие площади были быстро затоплены, образуя большие и мелкие внутренние моря в изменяющихся конфигурациях. Новый рельеф, образовавшийся поверх кембрийских отложений, сгладил неровности пенеплена. [22] Ранние кембрийские песчаники, покрывающие пенеплен в южной Норвегии, Скании и Борнхольме, вероятно, никогда не подвергались рециклингу. Это означает, что материнские породы песчаника были размыты, а осадок сильно переработан и выветрен, достигнув осадочной зрелости без каких-либо других промежуточных шагов или перерывов. [23] Источниками этих песчаников являются местные породы из Трансскандинавского магматического пояса или Свеконорвежского и Готского орогенов . [23]