Строение и история развития литосферы

Таким образом, в длительной докембрийской истории кристаллического фундамента Антарктиды явные признаки формирования континентальной земной коры за счет доминирующей роли конвергентных процессов, свойственных тектонике плит, фиксируются лишь в течение мезопротерозойской эры, закончившейся гренвильским орогенезом.

Последующие тектонические события носили подлинно орогенный характер только в тихоокеанском обрамлении материка, где выделяются эокембрийско-раннепалеозойский складчатый пояс Трансантарктических гор (росский ороген), ранне-(?)среднепалеозойская складчатая система северной оконечности Земли Виктории и западной части Земли Мэри Бэрд (борхгревинкский ороген), палеозойско-раннемезозойская складчатая система побережья моря Амундсена (амундсенский ороген) и мезозойско-кайнозойская складчатая область Антарктического полуострова (андский ороген, или Антарктанды). Росский и андский орогены занимают автохтонное положение, тогда как борхгревинский и амундсендский орогены могут представлять собой аллохтонные террейны.

Параллельно с субдукционно-аккреционным наращиванием континентальной коры Гондваны в антарктическом сегменте ее тихоокеанской окраины, в тыловой зоне фанерозойских орогенов и внутриплитных складчатых систем стали появляться признаки растяжения литосферы, первым сигналом которого послужило начало развития седиментационной впадины бассейна моря Уэдделла и формирования в ней промежуточного палеозойско-раннемезозойского(?) структурного этажа.

Направленность тектонической эволюции кардинально изменилась в середине мезозоя, когда после периода внутригондванского растяжения, рифтогенеза и континентального базальтового магматизма начался распад суперконтинента. Исходной причиной развития деструктивных процессов было, вероятно, внедрение под литосферу центральной Гондваны обширнейшего астеносферного плюма Карру, геологическим индикатором которого в Африке и Антарктиде явился широко распространенный юрский базальтовый магматизм, а глобальным геодинамическим последствием – раскол гондванской литосферы и раздвиг ее фрагментов с образованием Южного океана.

Время, в течение которого проявились эти события, было минимальным в районе морей Удделла-Лазарева, наиболее близком к центру плюма. Здесь континентальный рифтогенез, базальтовый магматизм (включая формирование вулканической окраины) и отделение Африки от Антарктиды уложились в интервал 180–160 млн. лет. По мере удаления от центра плюма Карру его разрушительное воздействие на Гондвану постепенно ослабевало, так что в районе морей Космонавтов-Содружества при активизации рифтогенеза в поздней юре раскол континентальной литосферы произошел около 135 млн. лет назад и сопровождался (возможно, с некоторым запаздыванием) образованием дочернего(?) плюма Кергелен. В наиболее удаленной от «головы» плюма стороне материка, в районе морей Дюрвиля-Росса, «предраспадный» рифтогенез растянулся уже на 80 млн. лет, и формирование Западно-Антарктической рифтовой системы и отделение от Антарктиды австралийского и новозеландского блоков Гондваны произошло только в течение позднемеловой эпохи. Возобновление рифтогенеза в позднем кайнозое, (возможно, связанное с формированием нового астеносферного плюма), вызвало дополнительное растяжение Западно-Антарктической рифтовой системы и ознаменовалось интенсивным щелочно-базальтовым вулканизмом на площади около 5 млн. км

, наиболее масштабным результатом которого явилось образование вулканического плато вдоль побережий морей Амундсена и Беллинсгаузена.

Изучение циркум-антарктических и внутриматериковых осадочных бассейнов долгие годы отставало от геологических исследований материка, тектонические карты и схемы которого еще в конце прошлого столетия не выходили за пределы береговой линии. Сегодняшний уровень понимания глубинной структуры и истории формирования этих бассейнов и, как следствие, геодинамической эволюции континентальной окраины Антарктиды в ходе рифтогенной деструкции Гондваны – это важный итог традиционного антарктического международного научного сотрудничества, особенно усилившегося в последние годы в проведении морских исследований, в том числе по программе МПГ 2007–2009 гг.

Литература

Грикуров Г.Э., Равич М.Г., Соловьев Д.С. 1970. Главные черты тектогенеза Антарктиды // Информ. бюлл. САЭ, 1970, № 77.

Грикуров Г.Э., Каменев Е.Н., Равич М.Г. Тектоническое районирование и геологическая эволюция Антарктиды // Информ. бюлл. САЭ, 1978, № 97, с. 15–35.

Грикуров Г.Э., Михальский Е.В. Некоторые черты тектонического строения и эволюции Восточной Антарктиды в свете представлений о суперконтинентах // Российский журнал наук о земле, 2002. Т. 4, № 4, с. 247–257.

Лейченков Г.Л., Гусева Ю.Б., Гандюхин В.В., Голь К., Иванов С.В., Голынский А.В., Казанков А.Ю. 2010. Тектоническое развитие земной коры и формирование осадочного чехла в антарктической части Индийского океана (море Содружества, море Дейвиса, плато Кергелен). Настоящий сборник.

Лобач-Жученко С.Б. Источники вещества и механизмы формирования архейских кратонов // В сб.: Изотопные системы и время геологических процессов. Материалы IV Российской конференции по изотопной геохронологии, 2009.Т. 1, Санкт-Петербург, с. 334–337.

Михальский Е.В. Районирование земной коры Антарктиды по Sm-Nd изотопным данным // Доклады РАН. 2008. Т. 419, № 4, с. 519–523.

Михальский Е.В. Неопротерозойские и раннепалеозойские геологические комплексы Восточной Антарктиды: вещественный состав и происхождение // Вестник МГУ, Сер.4 – Геология, 2007. № 5, с. 3–15.

Равич М.Г., Грикуров Г.Э. Основные черты тектоники Антарктиды // Советская геология. 1970. № 1, с. 12–27.

Соботович Э.В., Каменев Е.Н., Комаристый А.А., Рудник В.А. Древнейшие породы Антарктиды (Земля Эндерби) // Изв. АН СССР, сер. геол. 1974. № 11, с. 30–50.

Шарков Е.В., Богатиков О.А. Происхождение и дальнейшая судьба раннедокембрийской земной коры. // В сб.: Гранит-зеленокаменные системы архея и их поздние аналоги. Материалы научной конференции и путеводитель экскурсий. Петрозаводск, КарНЦ РАН, 2009, с. 179–181.

Boger S.D., Miller J.McL. 2004. Terminal suturing of Gondwana and the onset of the RossDelamerian orogeny: the cause and effect of an Early Cambrian reconfiguration of plate motions // Earth and Planetary Science Letters. V. 219, pp. 35–48.

Boger S.D., Wilson C.J.L., Fanning, C.M. 2001. Early Paleozoic tectonism within the East Antarctic craton: the final suture between east and west Gondwana? // Geology. V. 29, pp. 463–466.

Borg S.G., DePaolo D.J. 1994. Laurentia, Australia, and Antarctica as a Late Proterozoic supercontinent: constraints from isotopic mapping // Geology. V. 22, pp. 307–310.

Buggisch W., Kleinschimidt G. 2007.The Pan-African nappe tectonics in the Shackleton Range // in Antarctica: A Keystone in a Changing World – Online Proceedings of the 10th ISAES, edited by A. K. Cooper and C. R. Raymond et al., USGS Open-File Report 2007–1047, 2007. Short Research Paper 058, 4 p.; doi:10.3133/of2007-1047.srp058.

Craddock C. Tectonic map of Antarctica. // In: Bushnell V.C. and C. Craddock, ed. Geologic Maps of Antarctica. Antarctic Map Folio Ser., Folio 12, Pl. XXI.

Dalziel I.W.D. 1997. Neoproterozoic – Paleozoic geography and tectonics: review, hypothesis, environmental speculation // Geological Society of America Bulletin. V. 109, p. 16–42.

Elliot D.H. 1975. Tectonics of Antarctica: a review // American Journal of science. V. 275-A, pp. 45–106.

Fitzsimons I.C.W. 2003. Proterozoic basement provinces of southern and southwestern Australia, and their correlation with Antarctica / In: Yoshida M. et al. (eds.) Proterozoic East Gondwana: supercontinent assembly and breakup. Geological Society of London Special Publication 206, pp. 93–130.

Grikurov G.E. 1982. Structure of Antarctica and outline of its evolution / In: Craddock C. (ed.) Antarctic geosciences. Madison, pp. 791–804.

Groenewald P.B., Moyes A.B., Grantham G.H., Krynauw J.R. 1995. East Antarctic crustal evolution: geological constraints and modelling in western Dronning Maud Land // Precambrian Research. V. 75, pp. 231–250.

Grunow A., Hanson R., Wilson T. 1996. Were aspects of Pan-African deformation linked to Iapetus opening? // Geology. V. 24, pp.1063–1066.

Hubscher, C., Jokat, W. and Miller, H. 1996. Structure and origin of southern Weddell Sea crust: results and implications. In: Storey, B.C., King, E.C., Livermore, R.A (Eds.). Weddell Sea Tectonics and Gondwana Break-Up, Geol. Soc. Spec. Publ., London. Vol. 108, pp. 201–211.

Jacobs J., Fanning C.M., Henjes-Kunst F., Olesch M., Paech H.J. 1998. Continuation of the Mozambique Belt into East Antarctica: Grenville-age metamorphism and polyphase Pan-African high-grade events in central Dronning Maud Land // Journal of geology. V.106, No.4, pp. 385–406.

King E., Leitchenkov G., Galindo-Zaldivar J., Maldonado A., and Lodolo E. 1997. Crustal structure and sedimentation in Powell Basin. In: Barker P., Cooper A.K et. al (Eds.), Geology and seismic stratigraphy of the Antarctic Margin, Part 2. Ant. Res. Ser., vol. 71, pp. 75–93.

Leitchenkov G.L. and Kudryavtsev G.A. 2000. Structure and origin of the Earth’s crust in the Weddell Sea Embayment (beneath the front of the Filchner and Ronne Ice Shelves from the Deep Seismic Soundings data. Polarforschung. Vol.67, N3, pp. 143–154.

Leitchenkov G.L., B.V. Belyatsky, N.V. Rodionov and S.A. and Sergeev. 2007a. Insight into the geology of the East Antarctic hinterland: study of sediment inclusions from ice cores of the Lake Vostok borehole, in Antarctica: A Keystone in a Changing World – Online Proceedings of the 10th ISAES, edited by A. K. Cooper and C. R. Raymond et al., USGS Open-File Report 2007–1047, Short Research Paper 014, 4 p.; doi:10.3133/of 2007–1047.srp 014.

Leitchenkov G.L., V.V. Gandyukhin, and Y.B. Guseva. 2007b. Crustal structure and evolution of the Mawson Sea, western Wilkes Land margin, East Antarctica. In: Antarctica – A Keystone in a Changing World – Online Proceedings of the 10th ISAES, edited by A. K. Cooper and C. R. Raymond et al., USGS Open-File Report 2007–1047, Short Research Paper 028, doi:10.3133/of2007-1047.srp028.

Leitchenkov G., Guseva J., Gandyukhin V., Grikurov G., Kristoffersen Y., Sand M., Golynsky A., Aleshkova N. 2008. Crustal structure and tectonic provinces of the Riiser-Larsen Sea area (East Antarctica): results of geophysical studies. Mar. Geoph. Res. Vol. 29, pp. 135–158.

Mikhalsky E.V., Sheraton J.W., Laiba A.A. & Beliatsky B.V. 1996. Geochemistry and origin of Mesoproterozoic metavolcanic rocks from Fisher Massif, Prince Charles Mountains, East Antarctica // Antarctic Science. V. 8, pp. 85–104.

Mikhalsky E.V., Beliatsky B.V., Savva E.V., Wetzel H.-U., Fedorov L.V Weiser Th., Hahne K. 1997. Reconnaissance geochronologic data on polymetamorphic and igneous rocks of the Humboldt Mountains, Central Queen Maud Land, East Antarctica / In: Ricci C.A. (ed.), The Antarctic region: Geological evolution and Processes. Siena, TERRAPUB, pp. 45–53.

Mikhalsky E.V., Sheraton J.W., Laiba A.A., Tingey R.J., Thost D.E., Kamenev E.N., Fedorov L.V. 2001. Geology of the Prince Charles Mountains, Antarctica // AGSO Geoscience Australia Bulletin. V. 247, 209 p.

Millar I. L., Pankhurst R. J., Fanning C. M. 2002. Basement chronology of the Antarctic Peninsula: recurrent magmatism and anatexis in the Palaeozoic Gondwana Margin // Journal of the Geological Society. V. 159, pp. 145–157.

Mukasa S.B., Dalziel I.W.D. 2000. Marie Byrd Land, West Antarctica: Evolution of Gondwana’s Pacific margin constrained by zircon U-Pb geochronology and feldspar common-Pb isotopic compositions // GSA Bulletin. V. 112, pp. 611–627.

Munksgaard N.C., Thost D.E., Hensen B.J. 1992. Geochemistry of Proterozoic granulites from northern Prince Charles Mountains, East Antarctica // Antarctic Science. V. 4, pp. 59–69.

Osanai Y., Shiraishi K., Takanashi Y, Ishizuka H, Tainosho Y, Tsuchiya N, Sakiyama T., Kodama S. 1992. Geochemical Characteristics of Metamorphic Rocks from the Central Sor Rondane Mountains, East Antarctica. In: Yoshida Y., Kaminuma K. & Shiraishi K. (eds.) Recent Progress in Antarctic Earth Science. Tokyo, TERRAPUB, pp. 17–28.

Pankhurst R.J., Weaver S.D., Bradshaw J.D., Storey B.C., Ireland T.R. 1998. Geochronology and geochemistry of pre-Jurassic superterranes in Marie Byrd Land, Antarctica // Journal of Geophysical Research. V. 103. №B2, pp. 2529–2547.

Sheraton J.W., Black L.P., Tindle A.G. 1992. Petrogenesis of plutonic rocks in a Proterozoic granulite-facies terrane the Bunger Hills, East Antarctica // Chemical Geology. V. 97, pp. 163–198.

Shiraishi K., Hiroi Y., Ellis D.J., Fanning C.M., Motoyoshi Y., Nakai Y. 1992. The First Report of a Cambrian Orogenic Belt in East Antarctica– An Ion Microprobe Study of the Lutzow-Holm Complex. In: Yoshida Y., Kaminuma K. & Shiraishi K. (eds.) Recent Progress in Antarctic Earth Science. Tokyo, TERRAPUB, pp. 67–74.

Siddoway C. S. 2008. Tectonics of the West Antarctic Rift System: New Light on the History and Dynamics of Distributed Intracontinental Extension In: Cooper A. K., Barrett P. J. et al. (Eds.). Antarctica: A Keystone in a Changing World. Proceedings of the 10th International Symposium on Antarctic Earth Sciences. Washington, DC: The National Academies Press.doi:10.3133/of2007-1047.kp09.

Smith C. H. 1997. Mid-Crustal Processes During Cretaceous Rifting, Fosdick Mountains, Marie Byrd Land // In: Ricci C. A. (ed.), The Antarctic Region: Geological Evolution and Processes. Siena, Terra Antartarctica Publ., pp. 313–320.

Tessensohn F. Shackleton Range, Ross orogen and SWEAT hypothesis. 1997. In: Ricci C.A. (ed.) The Antarctic Region: Geological Evolution and Processes. Siena, Terra Antarctica Publ., pp. 512.

Zhao J-X., Shiraishi K., Ellis D.J., Sheraton J.W. 1995. Geochemical and isotopic studies of syenites from the Yamato Mountains, East Antarctica: implications for the origin of syenitic magmas // Geochimica et Cosmochimica Acta. V. 59, pp. 1363–1382.