Геология Северного моря описывает геологические особенности, такие как каналы , впадины и хребты, существующие сегодня, а также геологическую историю , тектонику плит и геологические события, которые их создали.
Фундамент Северного моря был сформирован в межплитной обстановке в докембрийское время . Жесткие блоки были покрыты различными отложениями, песками и солями. Эти жесткие блоки были преобразованы в метаморфическую основу из-за тектонических процессов, таких как столкновения континентов, которые вызывают горизонтальное давление, трение и искажение в цикле каледонской плиты, а также в цикле варисской плиты. Блоки также подверглись метаморфической эволюции в триасовый и юрский периоды , когда порода нагревалась из-за внедрения горячей расплавленной породы, называемой магмой, из недр Земли.
Цикл плиты Каледонии (Япетус) привел к образованию шва Япетуса во время каледонской орогенеза . Шов Япетуса был основным слабым местом, создавшим вулканический разлом в центральной части Северного моря в поздний юрский период. Океан Япетуса был заменен линией шва и горным хребтом, когда столкнулись континенты Лаврентия , Балтика и Авалония . Это столкновение образовало Лавруссию . [1] : [51]
Цикл плиты Варискан (Рейик) привел к образованию Пангеи , когда столкнулись Гондвана и Лавруссия . Устранение океана Реик привело к образованию массивного горного хребта через пограничные страны современного Северного моря. [1] : [52]
Триасовый и юрский вулканический рифтинг и системы грабеновых разломов создали подъемы и спады в районе Северного моря. За этим последовало позднемезозойское и кайнозойское оседание, создавшее внутрикратонный осадочный бассейн Северного моря. В эту эпоху наблюдался более высокий уровень моря из-за расширения морского дна и более низких температур литосферы. Тектоника плит и континентальные орогенезы объединились, чтобы создать континенты и Северное море, какими мы их знаем сегодня. Последние события, повлиявшие на особенности береговой линии Северного моря и подводную топографию, произошли в кайнозойскую эру.
Мезозойские структуры под Северным морем можно рассматривать как неудавшуюся рифтовую систему. [2] После первоначального расширения земной коры и образования рифтовых бассейнов в триасовый и юрский периоды [1] : [70] расширение сосредоточилось на другой стороне Британских островов, что привело к образованию северной части Атлантического океана. Рифтовые бассейны даже испытали некоторую инверсию в эпоху позднего мела и эоцена . [3] Начиная с олигоцена , напряжения в европейской коре, вызванные альпийской орогенезом на юге, вызывают новую, более скромную фазу расширения. [4] Некоторые грабены в этом районе все еще активны.
В недрах Северного моря преобладают грабены: ориентированный с северо-запада на юго-восток Нижнерейнский грабен под южной частью Северного моря и Нидерландами [5], ориентированный с севера на юг Североморский Центральный грабен, который начинается к северу от голландского побережья и заканчивается в регионе к востоку от Шотландии, и Викинг-грабен вдоль юго-восточного побережья Норвегии. [4] : [97] [5] : [4] Грабен Хорн — это меньший грабен к востоку от Центрального грабена и перед датским побережьем. [5] : [8] Другая меньшая структура известна как грабен Терсхеллинг, который граничит с Центральным грабеном на западе, к северу от Нидерландов. [6] Более крупный грабен находится в недрах под Скагерраком, эта структура, ориентированная с севера на юг, называется грабеном Бамбл-Осло . [7] Грабен Викинг отделен от Фарерской Шетландской котловины под Атлантикой Шетландской платформой, две структуры соединяются в районе к северо-востоку от Шетландских островов. [8] [9]
Территория, которую мы сейчас называем Северным морем, находилась между несколькими отдельными континентальными областями ( Сибирь , Балтика , Гондвана и Лаврентия ), а также океаном Япетус и морем Торнквиста . [1] Тектоника плит и столкновения континентов ( орогенезы ) объединили черты Северного моря, которые мы признаем в настоящее время.
Орогенез Финнмарка затронул северную Норвегию в раннюю палеозойскую эру. [1] В поздний ордовикский период Авалония столкнулась с Балтикой, создав окраину Торнквиста. Это соответствует шву северогерманско-польских каледонид. К концу ордовика море Торнквиста было ликвидировано. [1] : [51] Система разломов Торнквиста-Тессейре также берет свое начало в орогенезе, закрывающем море Торнквиста . [1] : [53] Балтика погрузилась под Авалонию .
Аттолийская орогенезис представлял собой столкновение между Шотландским нагорьем и районом долины Мидленд, что, весьма вероятно, привело к образованию разлома Хайленд-Баундари. [1] : [53]
В конце силурийского периода Балтика столкнулась с Лаврентией , что называется скандинавской фазой каледонской орогении . Балтика была погружена под Лаврентию, образовав Каледонский пояс. [ 11] Каледонская орогения вызвала закрытие океана Япетус , когда столкнулись континенты и террейны Лаврентии , Балтики и Авалонии . Объединенная масса трех континентов образовала «новый» континент: Лавруссию или Еврамерику . [12] Каледонская орогения охватывает события, которые произошли от ордовика до раннего девона , примерно 490–390 млн лет назад . Фундаментные формации Северного моря были примерно сформированы во время этой каледонской геосинклинальной стадии кембрийско - девонских периодов. [13] Каледонская горная цепь помогла создать континент « Старый красный песчаник » на стыке тектонических плит. Реикский океан начал открываться на юге. [14]
Акадийская орогенезис произошел в нижнем девоне ( палеозойская эра), около 500 млн лет назад. Столкновение континентов Лаврентия и Балтика . Океан Япетус исчез в результате этого столкновения континентов . Эти тектонические силы плит сформировали горный хребет, простирающийся от того, что сейчас называется Адирондак на север через Новую Шотландию, Британские острова, Норвегию и восточную окраину Гренландии. [11] Гренландия и Скандинавия были расположены между экватором и средними тропиками (от 20 до 20 градусов северной широты). [ необходимо разъяснение ] Территория, в которую сейчас входят Гренландия, Скандинавия и Британские острова, начала дрейфовать на север в позднекаменноугольный - раннепермский период . Большое количество летучего магматизма вызвало образование даек, параллельных окраине Торнквиста, которые были формирующими областями Северного моря - Британских островов - Германии - юго-западной Швеции. [15]
Океан Реик или Прото-Тетис был ликвидирован во время герцинской/варисканской орогенеза , и образовался суперконтинент Пангея. Континенты Гондвана и Лавруссия столкнулись, оба дрейфовали на север, однако Гондвана дрейфовала с большей скоростью. Горная цепь, которая образовалась, простиралась вдоль Испании, Бретани, центральной Германии и в Польшу. Закрытие океана Реик в конце карбона сформировало надвиги в южной Англии. [1]
Суперконтинент Пангея был присоединен в конце пермского периода, когда Сибирь столкнулась с Балтикой и Казахстаном . Пангея была окружена массивной субдукционной тектоникой плит. Район Северного моря был центральным для континентального суперконтинента Пангея. В этот период район, который сейчас называется Северным морем, находился в субтропиках и был неморской засушливой средой. [15]
В триасовый период образовались вулканические системы Викинг и Центральный Грабен . [1] В триасовый период образовались восходящие рифты, включающие тафрогеновую стадию. Атлантическая рифтовая зона связана с рифтовой зоной Северного моря. [13]
«Рифтовые бассейны имеют схожие характеристики и историю, которая благоприятствует отложению эвапоритов. Обычно они формируются во время растяжения земной коры с отчетливой архитектурой фундамента, состоящей из грабенов и полуграбенов, сегментированных поперечными структурами. Отложение соли может быть ограничено отдельными полуграбенами или откладываться регионально в зависимости от геометрии рифта, скорости седиментации и времени образования эвапоритов».
— Доктор Роуэн [17]
В триасовый период наблюдалось активное растяжение земной коры из-за рифтогенеза, понижения уровня моря и вулканической активности. [18] [19]
С началом юрского периода (200–145 млн лет назад) Пангея начала распадаться на два континента , Гондвану и Лавразию . [20] В это время уровень моря поднялся. Захоронение водорослей и бактерий под илом морского дна в это время привело к образованию нефти и природного газа Северного моря , большая часть которых была захвачена в вышележащем песчанике отложениями, образовавшимися, когда моря опускались, образуя болота, соленые озера и лагуны, которые были домом для динозавров . [21] [22]
Вулканизм и рифтовая система развивались в центральной части Северного моря, где выдавливались базальтовые лавы. [23] Мантия деформировалась вверх , создавая купол в середине Северного моря, где шов Япета пересекал систему разломов Торнквиста-Тейссейра. Область купола находилась между грабеном Викинг, Центральным грабеном и бассейном Морей-Ферт. Рифтинг Шотландии и экструзивный центр Фортис были связаны с поднятой областью. [1] [15] Лонг -Фортис и бассейн Хорда также были вулканическими центрами. В это время уровень моря упал. [15] : [26] В это время в Северном море были созданы крупные резервуары, поскольку обломочные породы и пески отлагались в паралических условиях. [15]
В меловой период основное расширение рифта происходило в восточном и западном направлениях. [15] : [26] Существует два бассейна: большой Южно-Пермский бассейн и меньший Северно-Пермский бассейн, которые простираются с востока на запад. Бассейны разделены системой возвышенностей Рингкёбинг-Фюн. [1] : [47] Грабен Викинг лежит между Шетландской платформой и Фенно-Скандинавским поднятием. Центральный грабен лежит между пермскими бассейнами и их поднятием. На их формирование повлияла зигзагообразная линия сутура каледонского орогенеза с его областями слабого натяжения земной коры. Расширение морского дна продолжается, и уровень моря повышается. Уровень моря на 100 метров (330 футов) - 200 метров (660 футов) выше современного уровня. [15]
В северо-западной Европе меловые отложения верхнего мела характерны для группы мела , которая образует белые скалы Дувра на южном побережье Англии и аналогичные скалы на французском побережье Нормандии . Группа встречается в Англии, северной Франции, низменных странах , северной Германии , Дании и в недрах южной части Северного моря . Застой глубоководных течений в средние меловые времена вызвал бескислородные условия в морской воде. Во многих местах по всему миру в этот период образовались темные бескислородные сланцы . [24] Эти сланцы являются важной материнской породой для нефти и газа, например, в недрах Северного моря. Поперек северо-центральной и северной части Северного моря группа мела является основным уплотнительным блоком, перекрывающим ряд блоков коллекторных пород и препятствующим миграции их жидкого содержимого вверх.
Кратер Силверпит , предполагаемый ударный кратер диаметром 20 километров (12 миль) в Северном море (60–65 млн лет). Возраст объекта ограничен 74–45 миллионами лет (поздний мел – эоцен ). [25] Бассейн Соле Пит был создан глубоким захоронением депоцентров . [1] : [70]
Геологически кайнозой — это эпоха, когда континенты переместились в свои нынешние положения. [27] Альпийская орогенез , распространение Срединно-Атлантического хребта и создание бассейна Атлантического океана произошли в кайнозойскую эру. Исландская горячая точка и североатлантический рифтинг помогли эксгумировать Британские острова. [1] : [46] В ранний палеогеновый период (кайнозойская эра) между 63 и 52 млн лет назад образовалось Северное море , и Британия была поднята . Часть этого поднятия проходила вдоль старых линий слабости от каледонского и варисского орогенезов задолго до этого.
Пострифтовая фаза последовала за позднеюрскими рифтовыми событиями во время позднемезозойского и кайнозойского термического оседания . [1] : [72] Когда рифт прекратился, произошло региональное оседание, создавшее внутрикратонный осадочный бассейн . Оседание произошло из-за охлаждения литосферы . [28] : [95] Часть этого подъема проходила вдоль старых линий слабости от каледонского и варисского орогенезов задолго до этого. Внутриплитное сжатие было вызвано, когда образовался бассейн Атлантического океана. [1] : [46] Срединно-Атлантический спрединговый хребет был занят разделением востока от запада. Гренландия отделилась от Северной Америки , и рифт изменил направление во время палеогена , что привело к отделению Северной Европы от Гренландии . В период эоцена затонул последний сухопутный мост через Атлантику. [29]
Альпийская орогенез, произошедшая около 50 млн лет назад, была ответственна за формирование синклинали Лондонского бассейна и антиклинали Уилда на юге. Восточный конец Лондонского бассейна сливается с бассейном Северного моря , простираясь по суше вдоль северного побережья Кента до Рекалвера и вверх по восточному побережью Эссекса и в Саффолк , где он перекрыт плейстоценовыми отложениями «Скалы», которые покрывают большую часть восточного Саффолка и Норфолка и лучше рассматривать как часть бассейна Северного моря. [30]
В миоценовую и плиоценовую эпохи неогенового периода , произошло дальнейшее поднятие и эрозия, особенно в Пеннинах. Растительные и животные типы развились в их современные формы, и примерно через 2 млн лет ландшафт был бы широко узнаваем сегодня.
В плейстоцене море отступило из бассейна, поскольку глобальный уровень моря упал из-за накопления ледяных щитов. [31] Основные изменения в эпоху плейстоцена были вызваны несколькими недавними ледниковыми периодами . [32] Во время оледенения вода была взята из океанов, чтобы сформировать лед в высоких широтах, в результате чего глобальный уровень моря упал примерно на 120 метров, обнажив континентальные шельфы и образовав сухопутные мосты между массивами суши для миграции животных. Во время дегляциации растаявшая ледяная вода вернулась в океаны, вызвав повышение уровня моря. Этот процесс может вызвать внезапные сдвиги в береговых линиях и системах гидратации, приводящие к новым затопленным землям, всплывшим землям, обрушившимся ледяным плотинам , приводящим к засолению озер, новым ледяным плотинам, создающим обширные области пресной воды, и общему изменению региональных погодных условий в большом, но временном масштабе. Он может даже вызвать временное повторное оледенение. Этот тип хаотичной картины быстро меняющейся суши, льда, соленой и пресной воды был предложен в качестве вероятной модели для Балтийского и Скандинавского регионов, а также для большей части центральной части Северной Америки в конце последнего ледникового максимума LGM, при этом современные береговые линии были достигнуты только в последние несколько тысячелетий доисторического периода. Кроме того, эффект возвышения в Скандинавии затопил обширную континентальную равнину, которая существовала под большей частью того, что сейчас является Северным морем, соединяющим Британские острова с континентальной Европой.
Когда-то там, где сейчас находится пролив, была земля, юго-восточное продолжение Уилда, соединяющее то, что сейчас является Великобританией, с континентальной Европой . Пролив Дувр открылся во время ледникового периода, как описано ниже; в результате Британские острова теперь стали островами, больше не связанными с континентальной Европой. [33] [34] Ла-Манш образовался в результате эрозии, вызванной двумя крупными наводнениями. Первое произошло около 425 000 лет назад, когда ледяное озеро в южной части Северного моря вышло из берегов и прорвало меловой хребет Уилд- Артуа в результате катастрофической эрозии и наводнения. После этого Темза и Шельда текли через пролом в Ла-Манш, но Маас и Рейн все еще текли на север. Во время второго наводнения около 225 000 лет назад Маас и Рейн были ледяными плотинами в озеро, которое катастрофически прорвало высокий слабый барьер (возможно, мел или конечные морены, оставленные ледяным щитом). Оба наводнения прорезали огромные каналы для затопления в сухом русле Ла-Манша , чем-то похожие на Канальные Скабленды в США. [35] [36]
Оледенение оказало огромное влияние на береговую линию Северного моря. Западное побережье Дании примечательно тем, что оно было сильно покрыто льдом во время ледниковой стадии Заале и вайхзельского оледенения . Когда уровень моря упал в эпоху голоцена , северное побережье Дании уступило место поднятым косам, береговым хребтам и скалам. [37]
Во время ледникового максимума в Скандинавии, который регионально называют оледенением Вейхсель , только западные части Ютландии были свободны ото льда, а большая часть того, что сегодня является Северным морем, была сушей, соединяющей Ютландию с Британией. Также в Дании обнаружены единственные скандинавские животные ледникового периода старше 13 000 лет до н. э. В период, следующий за последним межледниковьем перед текущим ( эемский ярус ), побережье Норвегии также было свободным ото льда. Балтийское море с его уникальной солоноватой водой является результатом талой воды оледенения Вейхсель, смешанной с соленой водой из Северного моря, когда открылись проливы между Швецией и Данией. Северное море производит ископаемые из каждого периода плейстоцена. Эта область представляла собой сухой степной ландшафт, перекрытый реками, где обитали такие животные, как слоноподобный мастодонт, саблевидная кошка, южный мамонт, бегемот, лошади, медведи и гигантский олень. Они были затоплены в конце последнего ледникового периода. [38]
{{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь ){{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Следующие пять временных шкал показывают геологическую шкалу времени в масштабе. Первая показывает все время от образования Земли до настоящего времени, но это дает мало места для самого последнего эона. Вторая временная шкала показывает расширенный вид самого последнего эона. Аналогичным образом самая последняя эра расширена в третьей временной шкале, самый последний период расширен в четвертой временной шкале, а самая последняя эпоха расширена в пятой временной шкале.
Горизонтальная шкала: миллионы лет (над шкалой времени) / тысячи лет (под шкалой времени)