ГЕОТЕКТОНИКА, 2011, № 1, с. 80-105
УДК 551.24(261)
ТЕКТОНОТИП НЕВУЛКАНИЧЕСКИХ ПАССИВНЫХ ОКРАИН В РЕГИОНЕ ИБЕРИИ-НЬЮФАУНДЛЕНДА
© 2011 г. Е. Н. Меланхолина
Геологический институт РАН, Москва, 119017, Пыжевский пер., д. 7 Поступила в редакцию 19.10.2009 г.
На основе материалов по сопряженным окраинам Западной Иберии и Ньюфаундленда обсуждаются особенности тектонотипа невулканических пассивных окраин. При этом отражены магматический, структурный и исторический аспекты проблемы. Рассматриваются позднемезозойские структуры, связанные с рифтингом и переходом к спредингу, как и раннемезозойские седиментационные бассейны, начинающие историю океанического раскрытия. Ставится задача определения тектонических условий раннего раскрытия океана в пределах выбранного тектонотипа. Намечаются пути их сравнения с обстановками развития вулканических окраин. Формирование сопряженных окраин Иберии—Ньюфаундленда реконструируется в виде асимметричной рифтовой системы. Подчеркивается почти полностью амагматичный режим их развития. По обе стороны океана во всех трех сегментах окраин обсуждаются сходные особенности поперечной зональности, с выделением зон нарушенной континентальной, переходной и океанической коры, субпараллельных окраине. Специальное внимание обращено на древность подстилающей континентальной коры и субконтинентальной мантии и отсутствие в пределах окраин новообразованной кристаллической коры; на этапность тектонической и реологической эволюции коры и литосферной мантии; на особенности переходной зоны: серпентинизацию и эксгумацию мантийных перидотитов; их роль в образовании срыва (детачмента) по границе кора-мантия, связанных с ним листрических разломов, Перидотитового хребта, а также в ослаблении среды, дальнейшей локализации континентального раскола и окончательном оформлении асимметрии сопряженных окраин. Две статьи, дающие характеристику тектонотипов вулканических и невулканических пассивных окраин [2 и данная работа], позволяют определить направления их дальнейшего сравнительного анализа, необходимого для выяснения геодинамики раскрытия океана.
ВВЕДЕНИЕ
Особенности пассивных окраин — как вулка-
1
нических, так и невулканических — длительно сохраняются без существенных изменений и могут быть использованы при реконструкции ранних этапов раскрытия океана. Для проведения сравнительного анализа пассивных окраин Атлантики было предложено их изучение на примере тектонотипов и рассмотрена структура Норвежско-Гренландского региона, выбранного в качестве тектонотипа вулканических окраин [2]. Участки невулканических окраин, также образованные в условиях рифтинга и раскола континента, распространены гораздо меньше. Наиболее значительной среди них является пара сопряженных окраин Западной Иберии и Ньюфаундленда, рассматриваемая в этой статье как тектонотип невулканических окраин. В основу статьи положены опубликованные данные, полученные по ряду региональных сейсмических профилей; по результатам опробования дна с погружаемых аппаратов, драгирования и глубоководного бурения,
1 Разделение пассивных окраин на вулканический и невулканический типы проводится исходя из особенностей их синрифтового развития.
проведенного в пяти рейсах судов "Гломар Чел-ленджер" и "Джоидес Резольюшн". Программа последних из этих рейсов была направлена на получение полного пересечения Атлантики между парой сопряженных окраин. Значительная геолого-геофизическая изученность региона позволяет рассмотреть здесь тонкие особенности структуры и тектонической истории для создания образа тектонотипа.
Подобно известным в Атлантике участкам "сухого" спрединга, невулканические окраины почти полностью лишены синрифтовых магматических образований и характеризуются развитием эксгумации серпентинитов вдоль границы с океаном, а в пределах самой окраины утонением континентальной коры и значительной тектонической расчлененностью. Благодаря проникновению зон растяжения глубоко в кору и верхнюю мантию и выведению глубинных пород к кровле фундамента, а также отсутствию объемных магматических тел, которые могли бы затушевывать коровую структуру, районы невулканических окраин представляют значительные возможности для изучения тектонических условий раскола континента.
С этой целью ниже обсуждаются особенности позднемезозойских структур сопряженных окраин Иберии—Ньюфаундленда, связанных с риф-тингом и переходом к спредингу, как и раннеме-зозойских седиментационных бассейнов, начинающих историю океанического раскрытия. Рассмотрение охватывает период структурного оформления окраин, но не касается их последующей истории. В статье ставится задача определения тектонических условий раннего раскрытия океана в пределах выбранного тектонотипа, включающего пару сопряженных окраин. Намечаются пути их сравнения с обстановками развития вулканических окраин.
СПЕЦИФИКА ИБЕРИЙСКОЙ ОКРАИНЫ
Мезо-кайнозойские структуры невулканических окраин заключены между трансформными разломами Чарли-Гиббс и Ньюфаундленд-Азорским (включающим участки Ньюфаундлендский и Азоро-Гибралтарский). На востоке Атлантики это окраины Гобан-Спар, Армориканская, ЮжноБискайская и еще южнее Иберийская, которая и рассматривается нами в составе тектонотипа. Последняя, в свою очередь, также сегментирована, с выделением сегментов Галицийского, ЮжноИберийского и Тагус (рис. 1). Элементы Иберийской окраины имеют в целом субмеридиональное простирание и заложены на образованиях утоненной континентальной коры варисцийского возраста.
В восточной, проксимальной, части они представлены крупными осадочными бассейнами; Внутренним Галицийским и Порто, продолжающимся на юге в пределах суши Лузитанским бассейном. В дистальной части окраины, к западу от Внутреннего Галицийского бассейна, располагаются структуры изометричных Западных поднятий: банки Галицийская, более мелкие Васко-да-Гама, Виго и Порто (интерпретируемые как горсты), а далее узкая Глубоководная Галицийская зона. В южных сегментах структуры банок не продолжаются и дистальная часть окраины к западу от Лузитанского бассейна образована широкими абиссальными равнинами Южно-Иберийской и Тагус. На западном ограничении Иберийской окраины на значительном протяжении прослеживается зона Перидотитового хребта.
Граница континент—океан проходит в сегменте Тагус вдоль спрединговой магнитной аномалии М11 (или М17, по модели [62]), в Южно-Иберийском сегменте вдоль аномалий М3-М4 (или по другим моделям М8) и далее к северу, вблизи Га-лицийской банки, — вдоль аномалии МО или в полосе спокойного магнитного поля [15, 45, 47, 48, 53, 66, и др.]. Эта картина соответствует диахрон-ному развитию спрединга и формированию кон-
тинентальной окраины с продвижением с юга на север: от бассейна Тагус к району Галицийской банки в течение времени от 137 до менее 125 млн.
2
лет (возможно, вплоть до 112 млн. лет).
Тектоника проксимальной окраины Иберии
Геолого-геофизические данные по строению проксимальной окраины Иберии характеризуют ее как брошеный мезозойский рифт, протянувшийся более чем на 600 км при ширине до 150 км. Сходство бассейнов Порто и Внутреннего Галицийского как по структурным особенностям, так и по их эволюции позволяет считать бассейн Порто восточной частью Внутреннего Галицийского, сохранившейся в более высоком гипсометрическом положении и отделенной горстом (рис. 2) [42 и др.]. Континентальный фундамент Иберийской окраины известен по сравнительно немногочисленным образцам, полученным при бурении, драгировании и работе погружаемых аппаратов. Их изучение и сопоставление с данными по Гесперийскому массиву в северной Испании и Португалии позволяют предполагать, что окраина подстилается северо-западным продолжением варисцийского Иберийского террейна: зон Центрально-Иберийской и Осса-Морена [13, 43, 48 и др.]. Фрагменты Иберии слагают блоки фундамента и перекрываются мезозойскими осадочными толщами, заполняющими грабены и полуграбены (см. рис. 2). Наличие здесь дорифтовых осадков в основном остается проблематичным.
Синрифтовые отложения представлены в континентальных и мелководно-морских фациях, с присутствием эвапоритов, общей мощностью до 5 км и более. Они наиболее полно изучены в бассейнах Лузитанском и Порто, а западнее прослеживаются по сейсмостратиграфическим данным высокого качества. На востоке региона разрез включает три комплекса, отвечающие последовательным этапам предраскольного рифтинга [42, 48, 63 и др.].
Отложения нижнего комплекса (Т3-/2) образуют трансгрессивно-регрессивную серию в 1—2 км мощностью, сходную с изученными в разрезах ряда эпиконтинентальных бассейнов. Наземные красноцветные силицикластиты верхнего триаса (начиная с карнийско-норийских) и эвапориты геттанга обычно заполняют отдельные грабены и полуграбены, особенно характерные для восточных районов, а вышележащие мелководные глинистые сланцы и карбонаты нижней—средней юры распространяются более широко. Следующие с перерывом толщи среднего комплекса (/^-^ до 3 км) включают преимущественно ла-
'Для геологического датирования в статье использована Международная временная шкала 2004 г. [26].
гунные и прибрежно-морские, а вверху полностью морские карбонаты и обломочные породы с небольшим количеством эвапоритов, с широким распространением вверху характерного горизонта мелководных карбонатов. Отложения верхнего комплекса (K1v-a, до 500 м), отвечающие главному эпизоду рифтинга, залегают с резким несогласием и заполнением понижений рельефа, образованного наклонными блоками. В их составе преобладают континентальные силицикластические пески и конгломераты, взаимовклинивающиеся с мелководными карбонатами; в верхах разреза происходит резкое возрастание роли грубого материала. Выше поверхности несогласия залегают пострифтовые слои от апт-альбских (или более древних) до четвертичных, образованные после исчезновения грабеновых и полуграбеновых структур и распространяющиеся на всей площади рифта.
Магматические образования мезозойского возраста встречены в незначительном объеме на западе варисцийского массива и в Лузитанском бассейне [48 и др.]. Преимущественным распространением пользуются дайки долеритов, лам-
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.