ГЕОТЕКТОНИКА, 2012, № 5, с. 3-21
УДК 551.240+551.242
НОВЕЙШЕЕ ГОРООБРАЗОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ АЛЬПИЙСКО-ГИМАЛАЙСКОГО ПОЯСА
© 2012 г. В. Г. Трифонов1, Т. П. Иванова2, Д. М. Бачманов1
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 2Институт динамики геосфер РАН, 117334, Москва, Ленинский просп., д. 38, корп. 6
Поступила в редакцию 27.09.2011 г.
С конца эоцена до начала плиоцена территория Альпийско-Гималайского пояса испытывала коллизионное сжатие, вызванное сближением плит гондванского ряда с Евразийской плитой и варьировавшее по направлению в разные эпохи от север-северо-западного до северо-восточного. Оно выражалось в складчатости, надвигании пластин континентальной коры одна на другую, закрытии остаточных бассейнов Неотетиса и его задуговых морей и приводило к локальному утолщению коры и ее изостатическому поднятию. Эти возвышенности, как правило, были не выше среднегорных, т.е. ~1.5 км. Иначе говоря, до начала плиоцена рост локальных горных сооружений обусловливался коллизионным сжатием пояса. Изостатическое поднятие утолщенной сжатием коры продолжалось и в плиоцене—квартере, причем местами интенсивнее, чем прежде, но на него наложилось общее поднятие горных систем пояса. Оно существенно превосходило по амплитудам вклад поднятия, обусловленного сжатием, не зависело от кайнозойской истории той или иной территории, охватило не только хребты, но и большинство смежных с ними впадин и привело в конечном счете к современному горному рельефу пояса. Причиной такого дополнительного поднятия могло быть воздействие горячей и обогащенной флюидами астеносферы закрывшегося Тетиса, распространившейся под орогенический пояс. Поднятие было изостатической реакцией на разуплотнение верхов мантии в результате частичного замещения литосферной мантии астеносферой и низов коры в результате ретроградного метаморфизма под воздействием охлажденных астеносферных флюидов. Глубинные преобразования, вероятно, обусловили в плиоцене—квартере также углубление некоторых впадин и усиление поперечной сегментации пояса.
ВВЕДЕНИЕ
В. А. Обручев [41], вводя понятия "неотектоника" и "неотектонический" (новейший) этап, понимал под ними проявления процессов, которые привели к формированию современного рельефа. Его важнейшей особенностью являются высокогорные системы, отсутствовавшие на более ранних этапах мезозоя и кайнозоя. В статье рассматриваются история тектонических движений, обусловивших современный рельеф центральной части Альпийско-Гималайского ороге-нического пояса между Карпатами и Балкано-Эгейским регионом на западе и Тянь-Шанем, Куньлунем, Тибетом и Гималаями на востоке
(рис. 1) , а также соотношения этих проявлений горообразования с коллизионным сжатием, вызванным сближением плит южного (гондванско-го) ряда с Евразийской плитой. Показано, что с олигоцена до начала плиоцена изостатическая компенсация утолщения земной коры при сжатии была главным источником формирования локальных поднятий в зонах концентрации де-
1 В дальнейшем описании мы для краткости будем называть
Альпийско-Гималайским поясом его указанную центральную часть.
формаций. В плиоцене—квартере высота гор возросла в 2—3 раза. Это усиление горообразования не обеспечивалось усилением сжатия, а было в основном результатом разуплотнения коры и верхов мантии под воздействием астеносферы.
В орогеническом поясе доминирует продольная тектоническая зональность, при которой возраст становления коры последовательно омолаживается к югу и юго-западу. Это определялось эволюцией океана Тетис. В течение всей его истории на юго-западной (в современных координатах) пассивной окраине океана, которая имела докембрийский возраст фундамента, происходил рифтинг, перераставший в спрединг. Отчленявшиеся от Гондваны континентальные фрагменты перемещались на северо-восток, где океанская литосфера Тетиса субдуцировала под островные дуги или активные окраины северных плит. Неоднократное повторение этого процесса в виде образования Палео-, Мезо- и Неотетиса привело к последовательному причленению к северным плитам все новых микроплит — фрагментов Гондваны, разделенных сутурами, аккреционными клиньями и проявлениями синсубдукционно-го и синколлизионного магматизма и метаморфизма соответствующих стадий развития Тетиса.
Рис. 1. Схематичная карта плиоцен-четвертичных структур Альпийско-Гималайского орогенического пояса от Восточного Средиземноморья до Центральной Азии
1, 2 — впадины: 1 — с субокеанической корой, 2 — области устойчивого прогибания на континентальной коре; 2 — Та-римская поднятая впадина; 3 — горные системы, на рис. 3—5 низко- и среднегорные возвышенности (не выше 1.5 км); 4 — высочайшие горные сооружения; 5 — границы гор и межгорных впадин: а — на рис. 1, б — на рис. 3—5; 6—10 — разломы (на рис. 1 крупнейшие плиоцен-четвертичные разломы выделены утолщенными линиями): 6 — надвиг или взброс, 7 — сдвиг, 8 — сброс, 9 — раздвиг, 10 — флексура; 11 — линия Торнквиста (на рис. 3—5) и Пальмиро-Апшерон-ский линеамент (на рис. 5).
Цифры на карте — горные системы: 1 — Большой Кавказ, 2 — Восточные Карпаты, 3 — Гималаи, 4 — Гиндукуш, 5 — За-грос, 6 — Западный Тянь-Шань, 7 — Каракорум, 8 — Кокшаал, 9 — Копетдаг, 10 — Куньлунь, 11 — Макран, 12 — Малый Кавказ, 13 — Памир, 14 — Северные Карпаты, 15 — Тибет, 16 — Хан-Тенгри, 17 — Центральный и Восточный Тянь-Шань. Впадины: 18 — Афгано-Таджикская депрессия, 19 — Восточно-Черноморская впадина, 20 — Дербентский прогиб, 21 — Западно-Черноморская впадина, 22 — Ионическая впадина, 23 — Киликия—Адана (прогиб), 24 — Красное море (рифт), 25 — Левантинская впадина, 26 — Месопотамский прогиб, 27 — Паннонская впадина, 28 — Таримская впадина (микроплита), 29 — Фокшанская впадина (часть Предкарпатского прогиба), 30 — Чуйская впадина (Предтянь-шанская), 31 — Эгейское море, 32 — Южно-Каспийская впадина. Платформы: 33 — Анатолийская, 34 — Аравийская, 35 — Мизийская, 36 — Скифская, 37 — Туранская. Разломы и зоны разломов: 38 — Восточно-Анатолийская зона, 39 — Ге-ратская зона, 40 — Главный современный разлом Загроса, 41 — Дарвазский, 42 — Северо-Анатолийская зона, 43 — Трансформа Мертвого моря (Левантская зона), 44 — Чаманский, 45 — Эль Габ, 46 — Южно-Таврская зона, 47 — Яммуне. Тектонические зоны: 48 — Инда—Цангпо, 49 — Кветты, 50 — Кипрская дуга, 51 — Крито—Эллинская дуга, 52 — Пальми-риды, 53 — Пенджабский синтаксис, 54 — Санандадж-Сирджанская. Реки: 55 — Евфрат, 56 — Нил
Слабопереработанные фрагменты (срединные массивы) сохраняли близкий к платформенному режим развития. Этот процесс прослеживается с начала распада Пангеи в карбоне и особенно отчетливо в мезокайнозое, когда северные плиты слились в единую Евразийскую плиту.
В современных очертаниях большая часть оро-генического пояса образована разновозрастными тектоническими зонами северной активной окраины Неотетиса, тогда как на его южной пассивной окраине находятся немногие горные сооружения, крупнейшие из которых — Гималаи и Загрос. Горы северного края пояса (Большой Кавказ, Копетдаг, Тянь-Шань, Северный Афганистан, Северный Памир, Куньлунь и Северный Тибет) возникли на палеозоидах, участие которых в строении пояса уменьшается к западу. Так, северная часть Тянь-Шаня каледонская, а южная — герцинская, тогда как западнее в состав пояса вошла лишь часть герцинид, а их северные продолжения образовали фундамент Туранской и Скифской эпипалеозойских платформ и герцинид Центральной Европы. Южнее выделяются суту-ры и другие структурные индикаторы разных стадий развития Мезотетиса и, на крайнем юге, Неотетиса. На активной окраине выявлены следы существования задуговых прогибов, частично наследовавших реликты более ранних тетических бассейнов, а частично наложенных на иные структурные элементы. При неоднократном закрытии бассейнов с океанской и субокеанской корой в литосфере пояса сохранились реликты океанской коры, фиксируемые в виде высокоскоростных объемов на разных уровнях литосферы и проявляющиеся в ксенолитах изверженных пород.
Поскольку с позднего палеозоя до палеогена Тетис представлял собой вытянутый на северо-запад и сужавшийся в этом направлении залив Па-цифики, горизонтальные перемещения при его
закрытии и формировании орогенического пояса в целом возрастали к востоку. Эта тенденция проявилась и в позднем кайнозое в возрастании амплитуд латеральных смещений с запада на восток как в аналогичных частных структурах (например, в больших амплитудах сдвига на западном фланге Индийской плиты по сравнению с западным флангом Аравийской плиты), так и в масштабах сегментов пояса, укоротившихся в поперечном направлении на разную величину [3, 46, 80].
Современные горные системы закладывались в разных частях Альпийско-Гималайского пояса неодновременно, но на большей части пояса это случилось в олигоцене [46, 55]. Поэтому ниже история новейшего горообразования анализируется с олигоцена, а эоцен рассматривается как эпоха, ему предшествовавшая.
ЭОЦЕН
В эоцене литосфера будущего орогенического пояса представляла собой сочетание микроплит с сутурами, аккреционными клиньями и магматическими проявлениями более ранних стадий коллизии Евразии и плит Гондваны. На западе и в центре пояса обширные площади охватывались морским осадконакоплением, преимущественно эпиконтинентальным и мелководным. Такие моря покрывали большинство срединных массивов, обдуцированных на их края тектонических покровов и реликтов островных дуг мезозойского Тетиса и распространялись на соседние платформы — Мизийскую, Скифскую, Туранскую, Аравийскую и Африканскую. На востоке морское осадконакопление охватывало Афгано-Таджикский бассейн и Западный Тянь-Шань, распространяясь до западных частей Чуйской впадины и Таримской микроплиты [7, 11].
Рис. 2. Принципиальная схема основных структурных элементов Альпийско-Гималайского пояса в эоцене (~45 млн. лет назад), по работам [21, 30, 67, 84] с дополнениями
1 — бассейны с утоненной корой; 2 — проторифтовый прогиб Красного моря; 3 — крупнейшие надвиги и зоны субдукции; 4 — главные трансформные и другие разломы и их предполагаемые продолжения. Буквенные обозначения: АД — Аджаро-Триалетия
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.