Основную роль в строении этого пояса играет мощная, не менее 5-6 км, толща сланцево-грауваккового флиша, метаморфизованная в зеленосланцевой фации. Она представляет, очевидно, отложения континентального склона и подножья пассивной окраины Восточно-Антарктического континента. Среди нее местами имеются покровы базальтов. В направлении древней платформы появляются прослои карбонатов; здесь, возможно, намечается переход в шельфовые фации. Помимо Трансантарктического хребта, присутствие аналогов росского комплекса устанавливается в Западной Антарктиде - в горах Элсуэрта и на Земле Мэри Берд. В отдельных районах для базальтов или- возраста метаморфизма получены значения порядка 700-800 млн лет, но главная эпоха деформации - так называемый бердморский орогенез -датируется в 650 млн лет, т.е. границей рифея и венда. В венде, а местами в кембрии погружения возобновились, но характер осад-конакопления резко изменился, преобладание получили мелководные обломочные, в том числе грубые, и карбонатные осадки; местами (горы Пенсакола - горы Элсуэрта) в раннем кембрии изливались кислые и средние эффузивы. В позднем кембрии проявилась новая, заключительная фаза деформаций - собственно рос-ский орогенез, эквивалентный деламерскому Восточной Австралии. Она сопровождалась становлением анатектического комплекса гранитоидов.
На крайнем северо-востоке материка, на Земле Виктории, между росским метаморфическим комплексом окончания Трансантарктического хребта и, вероятно, одновозрастной ему, а частично более молодой группой Робертсон-Бэй в северо-северо-западном направлении, от Тихого океана к морю Росса простирается рифтовый грабен Бауэре, выполненный вулка-ногенно-осадочной толщей среднего, карбонатно-об-ломочной среднего-верхнего и континентальной молассой верхнего кембрия. Грабен Бауэре обычно рассматривается как продолжение грабена Дандас на о-ве Тасмания.
Сходный разрез кембрия наблюдается еще в районе гор Элсуэрта, относящихся уже к Западной Антарктиде, но представляющих возможный отторженец Росского орогена. В основании этого разреза залегает вулканогенная толща известково-щелочного состава, надстраиваемая терригенно-карбонатным средним кембрием и карбонатным верхним кембрием.
Рубрика ‘Антарктида’ Category
Основной складчатый комплекс, слагающий эту систему, имеет средне- и позднепалеозойский и триасовый возраст и сложен слабо метаморфизованной флишоидной сланцево-граувакковой толщей, содержащей прослои кремней и туфов и сходной с серией Торлесс Новой Зеландии
Комплекс этот прослеживается от побережья моря Беллинсгаузена до Южно-Оркнейских островов включительно. Местами среди этого комплекса имеются выходы более глубоко метаморфизованных пород (гнейсы и другие), возможно, отвечающих нижнепалеозойским-верхнепротерозойским образованиям Россид Восточной Антарктиды.
Перед средней юрой основной геосинклинальный комплекс Антарктанд испытал интенсивную складчатость и некоторый метаморфизм и был надстроен вул-кано-плутоническим поясом. В морских или наземных условиях извергались средние и кислые лавы известково-щелочного состава, происходило внедрение гранитных плутонов. Образование этого пояса (дуги) было связано, очевидно, с субдукцией со стороны современного Тихого океана. С этой же стороны пояс сопровождался преддуговым прогибом с накоплением туфо-генных, кремнистых и песчано-глинистых отложений. Другой прогиб - задуговой - возник восточнее со стороны моря Уэдделла, где отлагались песчано-глини-стые осадки. Развитие всех этих структур продолжалось в поздней юре - раннем мелу, а в середине мела проявился новый мощный импульс орогенеза с образованием серии плутонов гранитоидов. В более слабой форме импульс гранитоидного магматизма повторялся еще дважды: в середине сенона и в палеоцене. Все это происходило на фоне нарастания поднятий, распространившихся до Южно-Оркнейских островов. В прогибах стали отлагаться грубообломочные осадки молассового типа, сначала морские, а затем континентальные. В палеоцене зоны осадконакопления оказались вытесненными на край современного шельфа. В эоцене магматизм продолжался, но часть орогена испытала опускание и ингрессию моря, однако перед оли-гоценом поднятия вновь оживились, равно как и известково-щелочной вулканизм. С олигоцена началось отмирание тихоокеанской зоны субдукции, ранее окаймлявшей Антарктанды на всем их протяжении до моря Беллинсгаузена, и к настоящему времени она сохранилась лишь вдоль Южно-Шетландских островов; соответственно сокращался и ареал известково-щелочного магматизма. В олигоцене же произошло отделение Антарктанд от собственно Анд в связи с образованием впадины моря Скотия с океанской корой. В миоцене строение Антарктанд осложнилось образованием рифта пролива Брансфилд - еще одним проявлением новейшего рифтогенеза в Антарктиде.
В составе древней Восточно-Антарктической платформы, в районе Земли Эндерби, выявлен один из немногих на Земле участков, где на поверхность выступают породы раннего архея с возрастом около 4 млрд лет. Более того, геологические соотношения показывают, что кратонизация в этом районе имела место уже в конце раннего архея, подобно Каапваальскому эок-ратону в Южной Африке. Архейские образования вообще пользуются широким распространением в обнаженной части платформы и это позволяет предполагать, что эпиархейская консолидация могла охватить ее целиком. Однако значительные участки позднее испытали деструкцию и особенно тектонотермальную переработку. К проявлениям первой относится образование раннепротерозойского проторифта, или протогеосинклинали в районе гор Принс-Чарльз, к проявлениям второй - возникновение протяженного Вегенер-Моусонского гранулит-гнейсового пояса, возможно, первоначально связанного через Шри-Ланку с Восточно-Гатским поясом Индостана. Предпоследняя эпоха тектоиотермальной переработки отвечает планетарной гренвильской, последняя - панафриканскому термотектогенезу. В итоге гренвильского диастро-физма Восточно-Антарктический кратон вошел в состав суперконтинента Родиния, заняв место между Лаврентией, Индией и Австралией и составив вместе с последними двумя Восточную Гондвану, отделенную от Западной, представленной в частности африканскими микроконтинентами, Мозамбикским океаном . Как отмечалось выше, Мозамбикскии пояс находит свое продолжение на западе Восточной Антарктиды, в районе Земли Королевы Мод . С его замыканием связана коллизия Восточной и Западной Гондваны и формирование единого суперконтинента Гондваны. Произошло это уже в кембрии и окончательно к началу ордовика ;
тогда завершилась и кратонизация Восточной Антарктиды.
Тем временем, в неопротерозое была сформирована западная окраина Восточно-Антарктического кра-тона, обращенная к новообразованному между Австралией-Антарктидой и Северной Америкой-Лав-рентией Тихому океану. Эта окраина первоначально была пассивной и на ее склоне и подножии накопился сланцево-граувакковый флишоидный росский комплекс. В конце венда она превратилась в активную, здесь проявился бердморский орогенез, произошли складчатость, метаморфизм, внедрение гранитов. Но этим не завершилось орогенное развитие Россид; его заключительная фаза, собственно росская, относится уже к началу ордовика. В орцовже-силуре Россиды и платформа переживали общее поднятие. Между тем в районе Земли Виктории и Земли Мэри Бэрд, которая до образования моря Росса близко примыкала к Земле
Виктории, а возможно, и в зоне Антарктанд продолжалось накопление толщ континентального склона и подножья. В девоне - раннем карбоне условия пассивной окраины вновь сменились на условия субдукции и произошел новый импульс орогенеза с внедрением плутонов гранитоидов. На северо-востоке Земли Виктории этот орогенез получил название борхгревинкско-го. Отсюда аккреция распространилась и на Западную Антарктиду.
Тем временем в девоне на платформе и в зоне Россид началось накопление осадочного чехла, известного здесь как биконский комплекс. Он совершенно идентичен комплексу Карру Южной Африки и «нижней гондване» Индостана и, подобно им, включает покров-но-ледниковые отложения верхов карбона, угленосные нижней перми, континентальные верхней перми -триаса и завершается ранне- и среднеюрскими плато-базальтами Феррар. Аналоги этого комплекса развиты и в террейне Элсуэрт-Уайтмор, где они подстилаются морским кембрием и обнаруживают значительную де-формированность, сближающую этот террейн со Сьер-рами Буэнос-Айреса и Капидами и указывающую на их былую близость, которая и находит свое отражение в реконструкциях Гондваны .
В конце средней юры начинается распад Гондваны и в частности раскрытие Индийского океана с отделением Антарктиды от Африки, Мадагаскара и Шри-Ланки от Индостана и образование впадины моря Уэдделла с океанской корой. Чуть раньше возникла вулканическая дуга на месте будущих Антарк-танд, вероятно на более древнем сиалическом основании, отторженном от Восточной Антарктиды - Россид. Началась субдукция под эту дугу со стороны океанской плиты Феникс .
В середине мела Антарктанды превратились в ороген, испытавший затем несколько импульсов поднятий и гранитоидного магматизма. Один из них в середине сенона совпал с отделением Австралии от Антарктиды. В позднем же мелу началось образование Западно-Антарктической рифтовой системы,включавшей море Росса . Рифтингвэтом море протекал примерно одновременно с раскрытием Тасманова моря, т.е. в основном в интервале поздний сенон- эоцен. Он привел к отделению Земли Мэри Бэрд с террейном о-ва Терстон и Антарктическим полуостровом от Восточной Антарктиды и к обособлению тер-рейна Элсуэрт-Уайтмор.
В начале олигоцена (35 млн лет т.н.) произошло раскрытие моря Скотия, приведшее к отделению Антарк-танд с Южно-Шетландскими и Южно-Оркнейскими о-вами от Южной Америки с о-вом Южная Георгия. Оно сопровождалось образованием крупных сдвигов по обе стороны новообразованной микроплиты Скотия, а главное, привело к полному обособлению Антарктиды. Восточная Антарктида с Трансантарктическим хребтом испытала поднятие с центром в районе подледных гор Гамбурцева и покрылась льдом; в миоцене это оледенение превратилось в покровное. В олигоцене же в связи с продолжающимся рифтингом в Западно-Антарктической системе в ее плечах - на Земле Мэри Бэрд, на блоке Элсуэрт-Уайтмор и в районе Земли Виктории на краю Восточной Антарктиды, а также в самом рифте произошла мощная вспышка ще-лочно-базальтового вулканизма, частично продолжающегося и в современную эпоху. Еще одной особенностью неотектонического этапа является проявление рифтинга с образованием грабенов, ориентированных радиально по отношению к полюсу.
В настоящее время не вызывает сомнений, что Западная Антарктида представляет собой ансамбль -коллаж террейнов. Один из них - Антарктический полуостров, первоначально представлявший вместе с архипелагами Южно-Шетландских и Южно-Оркнейских островов и о-вом Южная Георгия к северу от моря Скотия продолжение Южно-Американских Кордильер; отсюда его наименование - Антарктанды. Другой самостоятельный террейн - Земля Мэри Бэрд, расположенный к западу от Антарктического полуострова; между ними иногда выделяют еще террейн с о-вом Тер-стон. Промежуточное положение между этими террей-нами, лежащими ныне в одной полосе, и Восточной Антарктидой занимает террейн гор Элсуэрт и Уайтмор.
Море Росса и море Уэдделла составляют два главных звена мощной Западно-Антарктической мезозой-ско-кайнозойской, постгондванской/?гл^ж>#Ш7 системы. Как отмечалось, ее формирование началось в конце средней-поздней юре с образования впадины моря Уэдделла, где континентальный рифтинг быстро сменился спредингом и возникла океанская кора с характерными линейными магнитными аномалиями. Спрединг этот протекал в тылу островной магматической дуги Антарктанд, к этому времени вступивших в орогенный этап своего развития. Покрытое шельфо-выми ледниками Филхнера и Ронне пространство на южном замыкании моря Уэдделла, отделяющее террейн Элсуэрт-Уайтмор от Трансантарктического хребта, подстилается, очевидно, уже континентальной корой, утоненной в процессе рифтинга. Здесь по геофизическим данным предполагается существование нескольких грабен-прогибов с мощностью осадков до 12-15 км, разделенных горстовыми поднятиями. Земля Мэри Берд имеет сходное строение с восточным террейном Северной Земли Виктории по другую сторону моря Росса, в том смысле, что и тут, и там развита нижнепалеозойская толща турбидитов, испытавшая складчатость и метаморфизм в конце ордовика и интру-дированная затем девонско-каменноугольными грано-диоритами. Однако, в отличие от Земли Виктории, террейн Земли Мэри Бэрд еще дважды испытал интрузии гранитоидов - в поздней юре - раннем мелу и в середине мела. Эти гранитоиды, в отличие от субдук-ционных среднепалеозойских, уже отличаются повышенной щелочностью и носят рифтогенный характер, будучи связанными, очевидно, с начавшимся формированием Западно-Антарктической рифтовой системы.
В пределах моря Росса эта система имеет довольно сложное строение - она состоит из трех грабенов, в общем простирающихся параллельно Трансарктическому хребту, который рассматривается как поднятое плечо рифта. Грабены разделены горстами, на которых олигоценовые отложения залегают непосредственно на метаморфическом фундаменте (гнейсы, мраморы и др.), сопоставляемом с выступающим на Земле Виктории. Предполагается, что заложение грабенов относится к позднему мелу, а их развитие, кроме самого восточного, закончилось в основном в начале оли-гоцена. Мощность осадков достигает 14 км в грабене близ Земли Виктории, который продолжает развиваться до настоящего времени, и 7 км в остальных двух грабенах. Рифт моря Росса продолжается к югу под одноименный шельфовый ледник и, видимо, дает ответвление, проходящее между Землей Мэри Бэрд и террейном Элсуэрт-Уайтмор. В этой ветви, а также под шельфо-вым ледником Росса аэромагнитная съемка обнаружила присутствие мощной толщи основных вулканитов позднекайнозойского возраста. Такие же вулканиты образуют плато на Земле Мэри Бэрд, представляющей, очевидно, также плечо этой рифтовой системы, и на Земле Виктории - ее противоположном плече. Допускается, что рифтинг мог иметь и сдвиговую компоненту, и грабены в ее ответвлении могут относиться к типу сдвигово-раздвиговых.
Масштаб растяжения, создавшего Западно-Антарктическую рифтовую систему, оценивается величиной порядка 300 км, исходя из вероятного размера утонения континентальной коры, мощность которой под морем Росса составляет 17-23 км в грабенах и 27 км под горстами против 40 км под Трансантарктическим хребтом и 30 км под прибрежной частью Западной Антарктиды. Однако новейшие палеомагнитные данные показывают, что с начала позднего мела растяжение могло составить значительно большую - многие сотни километров- величину. Расхождение между этими двумя оценками, возможно, указывает, что под морем Росса утоненеие континентальной коры могло дойти до полного ее разрыва и частичного замещения корой океанского типа.
Особое место в структуре Западной Антарктиды занимает террейн гор Элсуэрт и Уайтмор. Здесь, вероятно на докембрийском, гренвильском фундаменте, который выступает несколько северо-западнее в нуна-таках Хааг, залегает мощная, порядка 10 км, толща кембрийско-пермских отложений, деформированная на рубеже перми и триаса с возможным надвиганием на этот фундамент.
Присутствие ордовикских и силурийских отложений в Восточной Антарктиде, включая Трансантарктический хребет, достоверно не установлено и надо предполагать, что подобно Индостану и южной половине Африки, вошедший в состав Гондваны Восточно-Антарктический кратон представлял в это время область поднятия и размыва. Накопление осадочного чехла началось здесь с морских песчаных отложений девона, содержащих в своих низах фауну, характерную и для других гондванских материков. Погружения были слабыми, мощности измеряются сотнями метров. В раннем-среднем карбоне они сменились общим поднятием, на фоне которого стало развиваться покровное оледенение, опять же общее с другими частями Гондваны. Оледенение охватило и район гор Элсуэр-та. Накопление ледниковых отложений было наиболее мощным в зоне, простиравшейся от моря Уэдделла к Трансантарктическим горам. В перми оледенение
стало отступать, но погружения в той же зоне продолжались, теперь уже компенсируясь накоплением угленосной толщи. В районе гор Принс-Чарльз и Земли Виктории возникли рифтовые грабены, которые также заполнялись угленосными отложениями. Как в зоне Трансантарктических гор, так и в грабене Принс-Чарльз отмечается кратковременное вторжение морских вод .
В раннем триасе погружения почти повсеместно прекратились, кроме грабена на Земле Виктории, где отложились маломощные озерно-аллювиальные осадки. Их накопление здесь продолжалось в среднем и позднем триасе со слабой угленосностью в среднем и достаточно мощной в позднем. Остальная площадь платформы в связи со снижением тектонической активности постепенно превратилась в аккумулятивную равнину. В зоне Трансантарктических гор, а затем и на Земле Королевы Мод уже в начале триаса произошла вспышка плато-базальтового вулканизма, которая достигла максимума в ранней и средней юре, когда помимо наземных излияний широкое распространение получило внедрение силлов и плутонов долеритов.
Возникшая в конце ранней - начале средней юры расслоенная интрузия Дюфек относится к числу крупнейших в своем роде, занимая площадь в 50 тыс. км2. Юрская платобазальтовая провинция Антарктиды составляет лишь часть более обширной провинции Феррар*, включавшей Патагонию, юг Африки, Тасманию и Новую Зеландию. Ее образование непосредственно предшествовало началу распада Гондваны. На постгондванском этапе своего развития Восточно-Антарктическая платформа целиком или по крайней мере в своей большей части представляла денудационную равнину, среди которой, особенно в раннем мелу, по косвенным признакам не исключено присутствие бассейна с накоплением континентальных и даже мелководно-морских осадков. На этом фоне постепенно, а с начала палеогена в более ускоренном темпе нарастало поднятие Трансантарктического хребта и
одновременно формирование рифтового бассейна моря Росса, в который в позднем мелу проникает море. Другой рифтовый бассейн - моря Уэдделла, также ограничивающий Восточно-Антарктическую платформу и обрамляющие ее Россиды с запада, раскрылся уже в поздней или даже в конце средней юры. В связи с этим и с нарастанием поднятий на склонах платформы, обращенных к названным бассейнам, уже в эоцене начали накапливаться обломочные осадки. В олигоцене центральная часть платформы оказалась охваченной оледенением, в позднем миоцене ставшим покровным, а в позднем плиоцене даже превзошедшим его современные размеры. На склонах платформы и в морях Росса и Уэдделла продолжали отлагаться ледово-морские осадки. В районе Земли Виктории в олигоцене начался щелочно-базальтовый вулканизм, который продолжается и в современную эпоху (вулканы Эребус и Террор). Другой особенностью развития платформы, впрочем общей с Западной Антарктидой (см. ниже), было образование крупных рифтовых грабенов, которые стали выводными путями для ледников, спускающихся в океан; таковы ледники Эймери и Ламберта.
Фундамент Восточно-Антарктической платформы обнажен вдоль побережий материка, обращенных к Индийскому океану. Наибольшее распространение здесь имеют архейские образования, впервые выявленные советскими геологами и с тех пор наилучше изученные. Среди них примечательно присутствие пород с возрастом (U-Pb метод по циркону) 3927120 млн лет - одна из наиболее древних датировок на всей планете. Архейский комплекс представлен в основном ортог-нейсами и лишь отчасти первично осадочными и вулканическими образованиями. Они испытали исключительно интенсивную тектоническую переработку с образованием изоклинальных и лежачих складок и гранулитовый метаморфизм высшей температурной ступени, возраст которого определен в 3,1-2,9 млрд лет, что указывает на принадлежность всего комплекса нижнему и среднему архею. На уровне 2,5 млрд лет т.н. он вторично подвергся деформации в прямые куполовидные складки. К этому времени значительная часть Восточно-Антарктической платформы уже была кратонизирована.
На Земле Эндерби в свое время советскими геологами был выделен комплекс пород, который мог рассматриваться как продукт более поздней переработки архейского комплекса. Его изотопный возраст позже был установлен в 2,0-1,8 млрд лет, и авторы этого исследования, новозеландские специалисты, посчитали развитые здесь ортогнейсы с возрастом 1,5 млрд лет за продукт повторного плавления пород этого комплекса.
В раннем протерозое или раннем рифее на Восточно-Антарктический кратон (протоплатформу) в районе южной части гор Принс-Чарльз была наложена подвижная зона, возможно протоавлакоген, субширотного простирания, сложенная метабазитами и различными терригенными сланцами зеленосланцевой фации метаморфизма с мощными пачками джеспилитов, смятыми в линейные складки и вмещающими дайки исил-лы амфиболитов с возрастом 1,0-0,9 млрд лет. Возможные аналоги этой толщи выступают еще западнее, в хр. Шеклтон, где они датированы в 1446±60 млн лет, а также в районе Земли Адели.
Довольно определенно вырисовывается в Восточной Антарктиде гранулито-гнейсовый пояс гренвиль-ского возраста, названный Е.Н.Каменевым Вегенер-Моусонским. В реконструкциях Гондваны этот пояс оказывается на продолжении Восточно-Гатского пояса Индии и его аналогов в Шри-Ланке. В поясе Веге-нер-Моусон широко распространены, в частности, чар-нокиты, столь характерные для его индийско-шрилан-кийского продолжения.
В позднем протерозоеплатформенный режим окончательно утвердился на значительной части площади Восточно-Антарктического кратона. Об этом свидетельствует чехольный характер развитой в хр. Шеклтон, на краю платформы, карбонатно-терри-генной толщи, залегающей на гранитах с возрастом 1440160 млн лет и содержащей рифейские строматолиты. Ее аналоги известны в хр. Арджентайн. В районе же хр. Шеклтон погружения с накоплением морских обломочных осадков продолжались и в кембрии, а возможно и в ордовике.
Однако в районе Земли Королевы Мод находит свое продолжение Мозамбикский пояс Восточной Африкис его панафриканским (байкальским) термотектогенезом . Восточнее, в районе гор Принс-Чарльз намечается еще две зоны переработки того же возраста .
На основной площади платформы накопление протоплатформенного чехла началось в девоне, причем этот чехол уже был общим с Росским орогеном Трансантарктического хребта. Поэтому предварительно рассмотрим развитие этого орогена, которое достоверно началось в позднем протерозое, хотя весьма вероятно - на более древнем сиалическом основании гренвильского или еще более раннего возраста.
В настоящее время Антарктида почти целиком перекрыта мощным ледниковым панцирем и только ее обращенная к океану периферия и вершины Трансантарктического хребта обнажены из-подо льда и доступны геологическому изучению. Если мысленно снять ледниковый покров, то окажется, что Антарктида представляет собой не материк, а архипелаг островов, так как значительная часть ее подледникового ложа лежит ниже уровня океана. Однако стремление к изостатическому равновесию должно очень быстро привести к всплыванию континентальной коры Антарктиды, тем более что ее мощность в общем отвечает нормальной мощности коры континентов.
Большая восточная часть Антарктиды представляет собой древнюю платформу с докембрийским, почти исключительно раннедокембрийским фундаментом . Западная Антарктида имеет сложное, гетерогенное строение и состоит из нескольких террейнов, которые относительно недавно спаялись друг с другом. На границе с древней платформой протягивается складчатая система Трансантарктического хребта, иначе еще именуемая Росской; она была сформирована к началу ордовика. А на северо-западе Западной Антарктиды, через Антарктический полуостров и далее к юго-западу простираются Антарктанды, которые первоначально представляли продолжение Южно-Американских Кордильер.
Обособление материка Антарктиды началось одновременно с началом общего распада Гондваны, интегральной частью которой она являлась, т.е. в конце средней юры, когда произошло отделение Антарктиды от Африки и Индостана. Однако связь с Австралией прервалась лишь в середине позднего мела, 80 млн лет т.н., а с Южной Америкой через Анды только в олигоцене, около 35 млн лет т.н. И именно тогда началось общее оледенение Антарктиды, связанное с возникновением циркумантарктического течения.