Геология Альп

редактировать
Формирование и структура Европейских Альп

Альпы являются частью Кайнозойский орогенный пояс горных цепей, называемый альпийским поясом, который простирается через южную Европу и Азию от Атлантики до Гималаев. Этот пояс горных цепей образовался во время альпийского горообразования. Разрыв в этих горных цепях в центральной Европе отделяет Альпы от Карпат на востоке. Орогенез происходил непрерывно, и тектоническое проседание образовало промежутки между ними.

Альпы возникли в результате столкновения Африканской и Евразийской тектонической плиты, в которой Альпийская Тетис, который раньше находился между этими континентами, исчез. Огромное напряжение было оказано на отложения альпийского бассейна Тетис и его мезозойские и ранние кенозойские слои были сдвинуты против стабильной евразийской суши, движущейся на север африканской суши. Большая часть этого произошла в эпохи олигоцена и миоцена. Давление сформировало огромные лежачие складки, или покровы, которые поднимались из того, что стало альпийским Тетисом, и продвигались на север, часто ломаясь и скользя одна по другой, образуя гигантские надвиговые разломы. Кристаллические породы фундамента , обнаженные в более высоких центральных областях, представляют собой породы, образующие Монблан, Маттерхорн и высокие пики в Пеннинских Альпах и Высокий Тауэрн (Stampfli Borel 2004).

Образование является более недавним развитием и не указывает на северную протяженность террейнов, берущих начало в пределах Африканской плиты.

Содержание
  • 1 Геологические границы
  • 2 Геологическое строение
    • 2.1 Подразделения
    • 2.2 Структурная геология
    • 2.3 Вторжения
    • 2.4 Метаморфизм
  • 3 Тектоническая история
    • 3.1 Распад Пангеи
    • 3.2 Юрский период
    • 3.3 Эо-альпийская фаза в меловом периоде
    • 3.4 Палеоцен и эоцен
    • 3.5 Олигоцен и миоцен
    • 3.6 Четвертичный период
  • 4 Геоморфология
  • 5 Геологические исследования
    • 5.1 Геофизика
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Дополнительная литература
  • 9 Внешние ссылки
Геологические границы
Тектоническая карта, показывающая положение Альп в пределах других структур Альпийский пояс

Альпы образуют северную выпуклую дугу вокруг своего юго-восточного форландского бассейна, бассейна реки По (если быть точным, юг фактически их глубинка ). Четвертичные и неогеновые отложения в этом бассейне лежат несогласованно над самыми южными надвигами. На северо-востоке встречаются южные падающие и внутренние надвиговые кайнозойские форландские отложения (флиш и моласса ). Этот баварский и швейцарский форлендский бассейн называется молассовым бассейном. Отложения форландского бассейна надвигаются с юга надвиговым фронтом альпийских покровов. В Швейцарии Бассейн Молассе обрамлен на северо-западе горами Юра, внешним складчато-надвиговым поясом, который с геологической точки зрения можно рассматривать как часть Альп. Западная часть бассейна Моласса образует плато Миттелланд между Альпами и горами Джура. Расположение гор Джура до сих пор остается предметом споров. Возможным тектоническим фактором является протяженность с севера на юг грабен Верхнего Рейна на север.

Альпы довольно плавно переходят в следующие связанные альпийские горные цепи: Апеннины на юго-западе, Динариды на юго-востоке и Карпаты на северо-востоке. На востоке Альпы ограничены Венской котловиной и Паннонской котловиной, где происходит растяжение земной коры с востока на запад.

Геологическое строение

Альпы имеют сложную геологию, но общая структура такая же, как и у других горных хребтов, образованных столкновением континентов.

Подразделения

Альпы часто делятся на Восточные, Центральные и Западные Альпы, хотя границы между этими подразделениями произвольны. Граница между Восточными и Центральными Альпами примерно проходит по линии между Св. Маргретен, Кур и Сондрио ; разделение между Центральными и Западными Альпами неясно (Pfiffner 2009, стр. 25). Главный шов (большая зона сдвига ) в Альпах называется периадриатическим швом и проходит через Альпы с востока на запад. Это граница между материалами с (бывшей) Европейской плиты и Адриатической плиты плиты. К югу от этой линии находятся складчатые и сдвинутые единицы Южных Альп.

К северу от Периадриатического пласта обнаружены породы из трех основных палеогеографических «областей»: Helvetic или Dauphinois, Penninic и Austroalpine домены. Это подразделение сделано в соответствии с палеогеографическим происхождением горных пород: гельветическая зона содержит материал с Европейской плиты, материал австроальпийской зоны - с Адриатической плиты, материал Пеннинской зоны - с доменов, существовавших между двумя плитами.

Упрощенная геологическая карта Альп с тектонической структурой и крупнейшими геологическими структурами. Некоторые детали основаны на противоречивых предположениях.

Структурная геология

Складчатые слои покровных пород Helvetic в Дент-де-Морклес, Швейцария

Складки и надвиги к северу от Периадриатического шва обычно направлены на север, доминирующая вергенция (направление асимметрии складки) в этих единицах - северная. В Южных Альпах надвиги направлены на юг, поэтому вершина преимущественно южная.

Скалы австроальпийских покровов образуют большую часть обнажений в Восточных Альпах, тогда как на западе эти покровы, за исключением нескольких мест (Дент-Бланш, и единицы Sesia ), исчезли. В Западных Альпах гельветические накидки можно найти на севере и западе, иногда все еще под клиппами пеннинских покровов, как в Преальп-дю-Сюд к югу от Женевского озера..

Во многих точках центральной зоны к северу от Периадриатического шва можно найти большие антиформы, называемые антиклинории, иногда они отображаются в обнажениях как окна. На уровне одного из этих окон (окно Высокого Тауэрна ) Периадриатический шов изгибается к северу, что позволяет предположить, что Адриатическая плита более жесткая в этом конкретном месте, работая как так называемый индентор. В центральной части Швейцарии поднятие происходило вдоль пластичной северно-южной нормальной зоны разломов, называемой линией Рона-Симплон. Образованная таким образом структура называется Лепонтинский купол.

Интрузии

В более древних породах из нижней коры обнаружены интрузии, образовавшиеся во время или сразу после герцинской орогении.. Эти вторжения старше Альп и не имеют никакого отношения к их образованию. Радиометрическое определение возраста дает возраст около 320 млн лет. Также могут быть обнаружены несколько более молодые кислые интрузии, образованные пермским и триасовым расширением.

Вторжения из формирования самих Альп относительно редки. Самые крупные из них находятся по периадриатическому шву, самый крупный - гранит Адамелло. В пеннинских покровах встречаются мигматиты и небольшие расплавы.

Метаморфизм

Породы гельветского и австроальпийского покровов и южных Альп не испытали метаморфизма высокой степени в основных альпийских фазах кайнозоя. Любые высокосортные метаморфические породы в этих единицах не станут метаморфическими из-за образования Альп. Другие возможности:

  • они были первоначально из нижних областей земной коры и вышли на поверхность в результате поднятия, что дает им амфиболитовую фацию самое большее.
  • в австроальпийских покровах встречаются эклогиты, которые образовались в течение мелового периода, на ранней стадии горообразования, называемой эо-альпийской орогенезом. Это высокосортные метаморфические породы, но их метаморфизм не связан с (более поздним) формированием Альп.

Кайнозойские эклогиты действительно встречаются в пеннинских покровах, которые содержат материал, прошедший через голубой сланец или эклогитовая фация. Эти покровы показывают градиент поля Баррови. Этот тип метаморфизма может происходить только тогда, когда горная порода находится в условиях давление - температура, которые обычно возникают в мантии Земли. Это означает, что покровы Penninic состоят из материала, который был погружен в мантию и позже перенесен на кору.

Альпийский (кайнозой ) контакт- или метаморфизм Бьюкена редко встречается в Альпах, потому что вторжения редки.

Тектоническая история

Альпы - это складчатый и надвиговый пояс. Складчатость и надвиг - это выражение сокращения земной коры, которое вызывается конвергентными движениями Европейской и Адриатической плит.

Распад Пангеи

В конце каменноугольного периода (300 млн лет ), герцинского или варисканского орогенеза, когда суперконтинент Пангея, образованная из Гондваны и Лавразии, закончилась. К востоку от террейнов, которые сейчас образуют Альпы, находился океан Палео-Тетис.

Воздействие ветра и воды могло химически и механически разрушить гору Герциник. диапазоны. В перми основными месторождениями в Европе были песчаник и конгломерат, продукты эрозии в горном хребте Герцин. В то же время произошло расширение земной коры, потому что горный хребет был изостатически нестабильным (это называется орогенным коллапсом). Из-за расширения вдоль оси горного хребта образовались бассейны и возник фельзитовый вулканизм. Это была первая фаза рифта между Европой и Африкой. Из-за повышения уровня моря в триасовом периоде восточная окраина Пангеи была затоплена. Существовали мелководные шельфовые моря и эпиконтинентальные моря, в которых отлагались эвапориты и известняки.

Юрский

В раннеюрский период (180 млн лет ) между северным (Северная Америка и Евразия) и южным (Африка и Южный регион) начал формироваться узкий океан. Америка) части Пангеи. океаническая кора, которая образовалась в процессе, известна как океан Пьемонт-Лигурия. Этот океан обычно считается восточным продолжением океана Тетис. Хотя на самом деле это не было связано с ней, полуостров кусок континентальной коры Африканской плиты, названный Адриатической плитой, лежал между Африканской и Европейской плитами и участвовал в разделении Тетиса. и раннее формирование Альп. Иногда названия Альпийский Тетис или Западный Океан Тетис используются для описания ряда небольших океанических бассейнов, которые образовались к юго-западу от Европейской плиты, чтобы отличить их от океана Нео-Тетис на востоке. Поскольку юрский период был временем высокого уровня моря, все эти океаны были связаны мелководными морями. На континентах мелководные морские отложения (известняки) формировались в течение всего мезозоя.

В поздней юре микроконтинент Иберия откололся от Европейской плиты, и между двумя плитами образовался океан Вале. И Пьемонт-Лигурия, и океаны Вале никогда не были большими океанами, такими как сегодняшний Атлантический океан. То, чем они могли быть, это отверстие под Красным морем, продолжающееся вниз через Африку, образуя Великую рифтовую долину. В конце концов, новый океан прорежет Восточную Африку по мере развития разлома, отделяя большую часть суши от основного континента.

Когда в конце юрского периода Адриатическая плита начала двигаться к Европейской плите, океанические желоба образовались в восточных Альпах. В них отложились глубоководные морские отложения, такие как радиоляриты и лютиты.

Эо-альпийская фаза в меловом периоде

расходящееся движение Европейские и африканские плиты были относительно недолговечными. Когда между Африкой и Южной Америкой образовался Атлантический океан (около 100 млн лет ), Африка начала двигаться на северо-восток.

В результате этого процесса мягкие слои океанических отложений в альпийском океане Тетис сжались и сморщились, медленно поднимаясь вверх. Оказавшись посреди сливающихся континентов, область моря Тетис между Африкой и Евразией начала сокращаться по мере того, как океаническая кора погружалась под Адриатическую плиту. Огромные силы, действовавшие в нижнем континентальном основании, заставили европейское основание прогнуться вниз в горячую мантию и смягчиться. Затем южная (африканская) суша продолжила свое движение на север примерно на 1000 км (600 миль). Считается, что медленная складчатость и складчатость отложений по мере их подъема из глубин первоначально сформировала серию длинных вулканических островных дуг с востока на запад. Вулканические породы, образовавшиеся в этих островных дугах, обнаружены среди офиолитов пеннинских покровов.

В позднемеловом первом континентальном столкновении произошло первое столкновение континентов, когда северная часть адриатической плиты столкнулась с Европой. Это называется, и иногда рассматривается как первая фаза формирования Альп. Часть Адриатической плиты, которая была деформирована на этом этапе, является материалом, который позже сформирует покровы Австроальпийских островов и Южные Альпы. В некоторых фрагментах океана Пьемонт-Лигурия, которые сейчас находятся в пеннинских покровах, также можно выделить фазу эо-альпийской деформации.

Помимо Эо-Альпийского складчатого и надвигового пояса, в меловом периоде в морских владениях все еще находились другие регионы. На южных окраинах европейского континента мелководные моря образовали отложения известняка, которые позже (в Альпах) будут включены в покровы гельветов. В то же время осаждение аноксичной глины происходило в глубоководных областях океанов Пьемонт-Лигурии и Вале. Эта глина позже стала сланцами Бюнднера из пеннинских пеленок.

Палеоцен и эоцен

Когда океаническая кора Пьемонт-Лигурия полностью погрузилась под Адриатическую плиту в палеоцене, Бриансонне микроконтинент, по некоторым данным, кусок Иберийской плиты прибыл в зону субдукции. Микроконтинент Бриансонне и океан Вале (с островными дугами) погрузились под Адриатическую плиту. В течение эоцена они оставались на глубине около 70 км (45 миль) ниже поверхности, достигнув эклогитовой фации и подвергнувшись вторжению мигматитов. Этот материал позже станет пеннинским покровом, но большая часть террейна Бриансонэ погрузилась в мантию и была потеряна. Между тем, на поверхности верхняя кора Адриатической плиты (более поздние австроальпийские покровы) была надвинута на европейскую кору. Это была основная коллизионная фаза в формировании Альп.

Олигоцен и миоцен

Когда субдуцирующая плита отломилась (известная как отрыв плиты, отрыв плиты ) и отпала, началась субдуцированная кора. двигаясь вверх. Это привело к поднятию утолщенной континентальной коры, которое в миоцене привело к растяжению. В случае с Альпами расширение могло происходить только в направлении запад-восток, поскольку Адриатическая плита все еще сходилась с юга. Образовалась огромная зона надвига, которая позже стала периадриатическим швом. В зоне также присутствовал дополнительный сдвиг, возникший в результате расширения с запада на восток. За исключением аллохтона австроальпийского материала, этот надвиг развился на границе Адриатической и Европейской плит. Центральные зоны Альп поднялись и впоследствии подверглись эрозии. Таким образом были сформированы тектонические окна и купола, такие как окно Высокого Тауэрна.

Тем временем передний фронт Пеннинского и Австроальпийского покровов продвигался, толкая весь материал на своем пути на север. Из-за этого давления образовывалось разуплотнение , над которым происходило толкание. Наполненный материал стал бы покровом Helvetic.

Адриатическая плита начала вращаться против часовой стрелки.

Четвертичный

После субдукции океанической коры Европейской плиты столкновение почти полностью прекратилось в Западных и Центральных Альпах (См. Карту Рисунок 2 )., Эти части все еще поднимаются до 2,5 мм / год в некоторых областях. Считается, что это происходит главным образом из-за отскока после потери веса из-за таяния ледников после последнего ледникового периода, интенсивной эрозии во время оледенения и некоторых процессов в Земная мантия. Адриатическая плита, толкнутая Африканской плитой, все еще вращается против часовой стрелки вокруг оси около Ивреи на северо-западе Италии и подвергается субдукции в Восточных Альпах и вызывает там тектоническое поднятие (надвиг).

Геоморфология

Формирование альпийского ландшафта, наблюдаемое сегодня, возникло недавно - ему всего около двух миллионов лет. С тех пор пять известных ледниковых периодов многое сделали для реконструкции региона. Огромные ледники, вытекающие из горных долин, неоднократно покрывали всю швейцарскую равнину и выталкивали верхний слой почвы на низкие холмы, которые мы видим сегодня. Они вычерпали озера и обогнули известняковые холмы вдоль северной границы.

Последнее крупное наступление ледников в Альпах закончилось около 10 000 лет назад, оставив большое озеро, теперь известное как озеро Невшатель. Лед в этой области достигал глубины около 1000 м (0,6 мили) и вытекал из области за Женевским озером примерно на 100 км (60 миль) к югу. Сегодня большие гранитные валуны разбросаны в лесах региона. Их переносили и толкали ледники, которые заполняли эту часть западной равнины примерно 80 000 лет во время последнего ледникового периода. По их составу можно было определить точное место, откуда они начали свое путешествие. Считается, что после окончания последнего ледникового периода климат изменился так быстро, что ледники отступили обратно в горы всего за 200–300 лет.

Помимо арктической пустоши из бесплодных скал и гравия, огромная морена материала, которая была сброшена на переднюю часть ледников, блокировала огромные массы талой воды, которая хлынула на центральную часть равнина в этот период. В результате образовалось огромное озеро, которое на многие годы затопило регион на глубину нескольких сотен метров. Кое-где на невысоких холмах у подножия гор видна старая береговая линия - холмы на самом деле являются ледниковыми моренами. Поскольку Ааре, который сейчас впадает в западную Швейцарию в Рейн, в конце концов открыла естественную плотину, уровень воды на равнине упал почти до нынешнего уровня.

За последние 150 лет люди изменили поток и уровень всех рек, и большая часть обширных водно-болотных угодий и небольших озер исчезла под воздействием сельского хозяйства и других разработок.

Было высказано предположение, что высота гор в Дофинских Альпах ограничена эрозией ледника, эффектом, называемым ледниковой пилой.

Геологические исследования

Альпы были первой горной системой, широко изученной геологами, и многие из геологических терминов, связанных с горами и ледниками, возникли именно там. Термин «Альпы» применялся к горным системам по всему миру, проявляющим схожие черты.

Геофизика

В 1980-х и 1990-х годах несколько групп начали картирование структур нижней коры с помощью сейсмологии. Результатом стал ряд детальных геологических разрезов глубинных структур ниже Альп. Когда сейсмические исследования сочетаются с данными гравитационных исследований и мантийной томографии, можно нанести на карту погружающуюся плиту Европейской плиты. Томография также показывает некоторые более старые отколовшиеся плиты глубже в мантии.

См. Также
  • icon Портал в Альпах
Ссылки
Дополнительная литература
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-21 03:42:10
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте