<<
>>

Аппалачская палеозойская покровно-складчатая система

Аппалачская палеозойская покровно-складчатая система простирается почти на 3,5 тыс. км вдоль атлантической окраины Канады и США от северного

шельфа Ньюфаундленда и почти до Мексиканского залива (рис.2-11).

Ее обнаженная ширина достигает 600 км. К северу от широты Нью-Йорка эта система подходит непосредственно к берегу и ее наиболее восточные зоны расположены уже на шельфе, а южнее указанной широты они перекрыты молодым (мел-кайнозой) чехлом прибрежной равнины, расширяющейся к югу.

Аппалачская складчато-покровная система достаточно отчетливо распадается на два сегмента - северный и южный, граница между которыми проходит примерно на широте Нью-Йорка. Эта граница выражена и в рельефе - ей отвечает сужение и понижение современной горной системы, образующей самостоятельные кульминации на севере, в штате Нью-Гэмпшир, и на юге, в штате Северная Каролина, с вершинами порядка двух километров над уровнем моря.

Северные Аппалачи отличаются от Южных прежде всего тем, что они непосредственно граничат на западе с Канадским щитом вдоль так называемой линии Логана (У.Логан - первый директор Геологической службы Канады), которая первоначально рассматривалась как глубинный разлом («краевой разлом»

Н.С.Шатского), а затем оказалась надвиговым фронтом Аппалачей. Между этим фронтом и докембрий- ским фундаментом щита простирается узкая полоса шельфовых отложений нижнего палеозоя, относящихся к чехлу платформы. Другое очень важное отличие заключается в возрасте заключительных деформаций -для Северных Аппалачей это поздний силур - средний девон, для Южных - ранняя пермь. По этому признаку, как и по структурному положению до мезозой

ского раскрытия Атлантики, Северные Аппалачи тяготеют к каледонидам Северо-Западной Европы, а Южные-к герцинидам Центральной Европы.

Северные Аппалачи помимо штатов Новой Англии и Приморских провинций Канады включают о-в Ньюфаундленд. Однако последний образует их самостоятельный сегмент, отделенный от материка поперечным разломом-сдвигом, проходящим через разделяющий их пролив Кэбот. На Ньюфаундленде наиболее четко выражена поперечная зональная система. Ее западный надвиговый фронт проходит здесь вдоль пролива Бель-Иль, отделяющего Ньюфаундленд от Лабрадора и только на крайнем северо-западе острова выходит на его побережье. Западная зона Ньюфаундленда именуется зоной Хамбер. Вдоль ее восточного края проходит поднятие, выраженное хребтом Лонг- Рейндж (длинный кряж) с выходами гренвильского гранитно-метаморфического фундамента. Этот фундамент трансгрессивно перекрыт обломочными и карбонатными породами кембрия, заключающими типично американскую мелководную фауну. На западном склоне хребта и на побережье автохтонный кембрий тектонически перекрыт переброшенными с востока офиоли- тами, образующими останец покрова, обдуцированно- го в позднем ордовике на зону Хамбер, несомненно принадлежащую краю Лаврентии. Зона Хамбер по довольно крутому разлому граничит на востоке с зоной Даннидж, отвечающей осевой части раннепалеозойского океанского бассейна Япетус, разделявшего Лаврентию и Балтику. Об этом свидетельствуют многочисленные выходы офиолитов этого возраста, наряду с которыми здесь развиты островодужные вулкани

ты, глубоководные песчано-глинистые осадки и плу- тоны гранитоидов ордовикско-девонского возраста. Зона подверглась таконским деформациям в позднем ордовике и акадским в силуре - раннем девоне; последние были заключительными; после них здесь местами началось накопление моласс.

Зона Даннидж по новому разлому сменяется на востоке зоной Гандер, сложенной обломочными отложениями кембрия-ордовика и отчасти силура, рассматриваемыми ныне как отложения континентального склона и подножия противоположного лаврентьевскому края Япетуса (см.ниже). Здесь же распространены плутоны гранитоидов ордовикско-девонского возраста.

Наиболее восточная зона Ньюфаундленда - зона Авалон, названная по одноименному полуострову. Основная роль в строении этой зоны принадлежит ранневендским (630-600 млн лет) островодужным вулканитам и гранитоидам и поздневендским (560-550 млн лет) бимодальным рифтогенным вулканитам, в основном согласно перекрываемым шельфовыми обломочно-карбонатными осадками кембрия-ордовика, содержащими «балтийскую» фауну. Именно этот контраст между раннепалеозойскими мелководными фаунами западного (зона Хамбер) и восточного (зона Авалон) Ньюфаундленда позволил канадскому геофизику Дж.Т.Вилсону в 1965 г. высказать идею о существовании между ними Протоатлантического океана, названного позднее британским геологом У.Харландом океаном Япетус. Развитие офиолитов, с конца 60-х годов рассматриваемых как древние аналоги океанской коры, в зоне Даннидж подтвердило это предположение. А зона Авалон с ее неопротерозойской складчатостью, аналогичной кадомской складчатости Западной Европы, послужилатектонотипом для выделения микроконтинента Авалония, занимавшего промежуточное положение между Гондваной и Лаврентией (подробнее см.ниже). В зоне Авалон местами обнажен более древний, мезопротерозойский континентальный фундамент, на который и была наложена неопротерозой- ская вулканическая дуга. По современным представлениям, этот фундамент мог принадлежать Амазонскому кратону; следы его размыва обнаруживаются в осадках зоны Гандер.

Тектоническая зональность, установленная на Ньюфаундленде, прослежена и в Приморских провинциях Канады и может быть распространена, очевидно, на все Северные Аппалачи. Совокупность зон Даннидж и Гандер здесь именуется Центральным подвижным поясом; поднятию Лонг-Рейндж зоны Хамбер отвечает поднятие Грин-Маунтинз, на западном склоне которого на шельфовом карбонатном кембрийском автохтоне лежат в тектоническом покрове глинистые сланцы, переброшенные через это поднятие в позднем ордовике, в таконскую эпоху, именно здесь и выделенную. Между тем в Центральном подвижном поясе наиболее ярко проявился акадский диастрофизм - деформации, метаморфизм и гранитный плутонизм; это и есть его типический регион.

Но помимо ограничивающего его с юго-востока продолжения зоны Авалон, на юге провинции Новая Шотландия выделяется еще одна зона (террейн) - Мигума, в широком смысле также относящаяся к Авалонии. Эта зона сложена мощными, преимущественно обломочными образованиями нижнего и среднего палеозоя до девона включительно, затронутыми не только акадскими, но и позднепалеозойскими деформациями.

В конце девона - начале карбона на сложившуюся в итоге акадского диастрофизма структуру Северных Аппалачей была несогласно наложена серия впадин, заполненных морскими терригенными, карбонатными и эвапоритовыми отложениями нижнего карбона, угленосными континентальными среднего-верхнего карбона и, наконец, красноцветами низов перми. Впадины эти ограничены листрическими сбросами, а в их заложении и развитии крупную роль играли сдвиги. Мощность осадков в них достигает 6-8 км; со смещениями по сдвигам связаны внутренние дислокации сжатия.

Наиболее восточная полоса Северных Аппалачей, выходящая на сушу в Новой Шотландии и в районе Бостона, оказалась затронутой, как отмечалось, позднепалеозойскими деформациями, получившими в Аппалачах название аллеганских.

Южные Аппалачи. В отличие от Северных Аппалачей, Южные Аппалачи граничат на западе не со щитом, а с плитой Мидконтинента и сопровождаются со стороны последнего передовым позднепалеозойским прогибом. Этому Предаппалачскому прогибу в рельефе соответствует обратная морфоструктура - Аллеганское плато, являющееся водораздельным для бассейна Миссисипи и Мексиканского залива, с одной стороны, и рек, впадающих в Атлантический океан, с другой. Прогиб выполнен в основном паралической угленосной толщей Пенсильвания, залегающей на средне- и нижнепалеозойском платформенном чехле, а в самой глубокой части прогиба сохранились континентальные терригенные отложения низов перми. Предаппалач- ский прогиб представляет собой в структурном отношении плоскую и широкую, до 300 км, впадину глубиной до 7 км, лишь на юго-востоке затронутую заметными складчатыми деформациями.

Вдоль Аппалачского фронта на нее надвинута внешняя зона Южных Аппалачей - зона Кряжей и Долин (Ridge and Valleys). Амплитуда этого надвига возрастает к югу и здесь он переходите настоящий шарьяж-Кемберлендский покров (рис.2-12).

Зона Кряжей и Долин обязана своим названием рельефу, в котором выходы песчаников образуют гряды,

Рис. 2-12. Обобщенный профиль внешней части Аллеганского (Аппалачского - В.Х.) орогена в конце палеозоя

от юго-восточной Пенсильвании до Аппалачского плато (по Р.Т.Фэйллу)

Эта упрощенная диаграмма показывает главные структурные элементы, созданные аллеганским орогенезом (включает и унаследованные от таконского). К началу мезозоя эрозия срезала Аллеганские горы и наиболее высокие антиклинали зоны Долин и Кряжей, а значительную часть Аппалачского орогена перекрыла обширная аллювиальная равнина. 1 - породы верхнего палеозоя; 2 - породы девонского, силурийского и верхнеордовикского бассейнов; 3 - карбонатные шельфовые породы; 4 - то же, более глубоководные отложения; 5 - породы магматической дуги; 6 - океанские породы; 7 - породы микроконтинента; 8 - породы Лаврентии. SH, UP, НВ, RP, BW - местные литостратиграфические подразделения палеозойского разреза

а глинистые породы и известняки, легко разрушающиеся во влажном и теплом климате, - продольные понижения между ними. Эта зона в кембрии - раннем карбоне представляла собой внешний шельф пассивной окраины континента Лаврентия. В кембрии-ордовике здесь возникла карбонатная платформа, а в вышележащем разрезе чередуются песчаники, аргиллиты, карбонаты. В этот разрез со стороны центральной части орогена вдаются «обломочные клинья», сложенные крупнокластическими осадками - продуктами размыва поднятий, возникавших вследствие проявления здесь орогенических фаз - таконской в позднем ордовике, акадской - в позднем девоне. В основании «клиньев» наблюдаются следы эрозионных несогласий, но в целом разрез зоны, достигающий мощности 9-10 км, был дислоцирован лишь в середине и конце перми, в аллеганскую эпоху диастрофизма.

Структура зоны Кряжей и Долин вполне типична для внешних зон орогенов - палеозойский комплекс целиком сорван с докембрийского фундамента, полого погружающегося под ороген, и смят в чешуйчатые складки-дуплексы, сочетающиеся с надвигами западной вергентности, многие из которых слепые и выявлены бурением и сейсмикой.

Зона Кряжей и Долин представляет южное продолжение узкой полосы шельфовых нижнепалеозойских

отложений, протягивающейся на севере вдоль «линии Логана». С востока-юго-востока на нее полого надвинута более узкая зона Блю-Ридж (Голубого хребта), являющаяся аналогом и продолжением зоны Хамбер Ньюфаундленда и Грин-Маунтинз Северных Аппалачей. Она представляет собой поднятие, в ядрах которого выступают гренвильские породы. На них несогласно наложена толща континентальных обломочных осадков и бимодальных вулканитов неопротерозойс- кого возраста, накопившихся в рифтовую стадию развития окраины Япетуса. Стратиграфически выше несогласно залегают кварциты и глинистые сланцы нижнего кембрия. На востоко-юго-востоке ограничением зоны Блю-Ридж служит относительно крутой, но также восточно-вергентный разлом Бревард, сочетающий черты надвига и сдвига. Его сопровождают со стороны смежной зоны Пидмонта (Piedmont - подножье) выходы офиолитов.

Зона Пидмонта - южное продолжение Центрального подвижного пояса Северных Аппалачей. Подобно ему здесь распространены раннепалеозойские офи- олиты, ордовикско-девонские островодужные вулканиты, глинисто-кремнистые сланцы и граувакки. Но основной эпохой деформаций, метаморфизма, достигающего уже амфиболитовой фации (во внешней зоне он практически не проявлен, а в зоне Блю-Ридж пре-

имущественно зеленосланцевый), и гранитоидного магматизма являлась здесь позднепалеозойская аллеганская эпоха. Другой особенностью зоны Пидмонта является присутствие гранито-гнейсовых куполов, сложенных породами гренвильского фундамента и выступающих в тектонических окнах из-под океанских образований нижнего-среднего палеозоя. В промежутке между куполами последние интенсивно смяты. Сейсмические исследования методом отраженных волн не только подтвердили срыв палеозойского комплекса зоны Кряжей и Долин с древнего фундамента, но показали, что и зоны Блю-Ридж, и Пидмонта являются

аллохтонными и тектонически подстилаются тем же фундаментом (рис.2-13).

На юго-востоке зона Пидмонта граничит с Каролинским сланцевым поясом, отличающимся от нее более слабыми метаморфизмом и дислоцированностью нижнепалеозойских терригенных образований. Эта зона в широком смысле считается южным элементом Авало- нии, но фауна нижнего палеозоя имеет здесь не балтийский, а гондванский, европейско-африканский характер. Былая принадлежность Гондване уже вполне очевидна для расположенного южнее Каролинского пояса, во Флориде, террейна Талахаси-Суванни, ордо-

викско-силурийские мелководно-морские отложения которого, залегающие полого дислоцированным чехлом на панафриканском фундаменте и вскрытые бурением под мелом-кайнозоем, являются полным аналогом известных в Западной Африке;, в Сенегале.

Аппалачская система на юге, в штате Алабама, погружается под меловой-кайнозойский чехол, но, по данным бурения и геофизики, прослеживается еще на некоторое расстояние с тем же простиранием. Далее она почти под прямым углом сочленяется с палеозойской же складчато-покровной системой Уошито, вместе со своим юго-западным продолжением составляющей южное подвижное обрамление Северо-Американского кратона, вплоть до северо-восточной Мексики включительно.

История формирования Аппалачской системы может быть кратко резюмирована следующим образом (рис.2-14). Ее заложение связано с началом распада суперконтинента Родиния, образованного после завершения гренвильского тектогенеза. В современных реконструкциях этого суперконтинента восточным «партнером» будущей Лаврентии являлся Амазонский кратон. Начало деструкции Родинии на месте будущей Аппалачской системы датируется серединой позднего рифея - 800-750 млн лет. Эта деструкция могла привести, через континентальный рифтинг к образованию океана Прото-Япетус (Н.Раст), или Кельтского (Ж.Конье и А.Райт), с микроконтинентом посередине, на котором и возникла, вероятно уже в венде, Авалонская вулканическая дуга. В середине венда, 620-600 млн лет назад, произошло смыкание этой дуги с Амазонией и Западной Африкой, имевшее своим следствием кадом- скую складчатость и сопровождавшееся полным закрытием Прото-Япетуса. В позднем венде, почти непосредственно перед кембрием, 560-550 млн лет назад проявился новый импульс рифтинга, а на рубеже венда и кембрия началось раскрытие океана Япетус. В этом океане уже в кембрии, вероятно позднем, образовалась вулканическая дуга, столкнувшаяся с Лаврентией на рубеже кембрия и ордовика (500 млн лет назад) - пе- нобскоттская фаза тектогенеза. Но спрединг в основном бассейне Япетуса продолжался, и в среднем ордовике он, видимо, достиг своей максимальной ширины. В этом океане функционировала новая вулканическая дуга, над наклоненной к западу зоной субдукции, которая в позднем ордовике в свою очередь столкнулась с Лаврентией. Это таконское событие сопровождалось широкомасштабной обдукцией офиолитов и глубоководных осадков на край Лаврентии в зоне Хамбер Северных Аппалачей. Эта фаза тектогенеза затронула, однако, лишь западную окраину будущего орогена, а его центральная зона испытала основные деформации, метаморфизм и гранитоидный магматизм в следующую - акадскую эпоху, начавшуюся на Ньюфаундленде в конце силура и достигшую кульминации в Северных Аппалачах в раннем девоне. Это событие было связано со столкновением с краем Лаврентии микроконтинента Авалонии, к тому времени отколовшейся от Гондваны и примкнувшей к Лаврентии вследствие раскрытия в его тылу океана Реикум - родины Среднеевропейских герцинид (см. следующую главу). Для Северных Аппалачей акадская эпоха тектогенеза была заключительной, кроме узкой полосы атлантического побережья. В Южных Аппалачах эта роль принадлежала аллеганской эпохе, с кульминацией вранней перми, когда с Лаврентией, нарастившейся Авалонией и ее южным продолжением, столкнулась уже Гондвана, фрагмент окраины которой сохранился во Флориде. 

<< | >>
Источник: Хайн В.Е.. ТЕКТОНИКА КОНТИНЕНТОВ И ОКЕАНОВ (год 2000).. 2001

Еще по теме Аппалачская палеозойская покровно-складчатая система:

  1. Иннуитская палеозойская складчатая система
  2. Гоби-Хингаиская герцинская складчато-покровная система
  3. Уральская позднепалеозойская складчато-покровная система
  4. Новосибирско-Чукотская покровно-складчатая система
  5. Сахалино-Хоккайдская складчато-покровная система
  6. Лаосско-Вьетнамская и Юньнань-Малайская раннекиммерийские покровно-складчатые системы
  7. Л. Тянь-Шаньская каледоно-герцинская покровно-складчатая система
  8. Зайсан-Гобийская позднегерцинская складчато-покровная система
  9. Пайхой-Новоземелъская раннекиммерийская покровно-складчатая система
  10. Внутренне-Моигольско-Дунбэйская поздиегерцииская складчато-покровная система
  11. Позднепалеозойская складчато-покровная система Уошито-Мар атон
  12. Покровно-складчатые системы Сихотэ-Алиня и Сахалина-Хоккайдо и Япономорская впадина
  13. Тасманский палеозойско-раннемезозойский складчато-надвиговый пояс
  14. Верхояно-Чукотская позднекиммерийская складчато-покровная область