Строение и история развития литосферы

Кузнецов Ю.А., 1989. Избранные труды, том 2: Главные типы магматических формаций. Новосибирск, Наука, 392 с.

Лайба А.А., Михальский Е.В., 1999. Габброиды массива Уиллинг, Восточная Антарктида: расслоенная интрузия в протерозойском подвижном поясе, геологическое строение и вещественный состав. – Петрология, том 7, № 1, с. 35–57.

Лайба А.А., 2000. Строение протерозойского вулкано-плутонического комплекса центральной части гор Принс-Чарльз, Восточная Антарктида. Автореферат дисс. на соискание уч. ст. канд. геол. – мин. наук. СПбГУ, 23 с.

Лайба А.А, Масолов В.Н., Лейченков Г.Л. и др., 2001. Основные черты геологического строения региона гор Принс-Чарльз (Восточная Антарктида) по результатам исследований 1970–2000 гг. Сб. Полярные области земли: Геология, тектоника, ресурсное значение, природная среда (Рабочие материалы международной конференции 1–3 ноября 2001). С.-Петербург, с. 194–195.

Лайба А.А., Михальский Е.В., 2001. Мезопротерозойские вулканические и плутонические ассоциации гор Принс-Чарльз (Восточная Антарктида) как индикаторы древних геодинамических режимов. Сб. Суперконтиненты в геологическом развитии докембрия (материалы совещания 4–6 июня 2001), Иркутск, с. 128–131.

Лайба А.А., Воробьев Д.М., Гонжуров Н.А., Мельник А.Ю., 2001. Субщелочной многофазный плутон массива Коллинс (горы Принс-Чарльз, Восточная Антарктида): результаты новейших исследований. Сб. Полярные области земли: Геология, тектоника, ресурсное значение, природная среда (Рабочие материалы международной конференции 1–3 ноября 2001). СПб, с. 193–194.

Лайба А.А, Кудрявцев И.В., 2006. Геологическое строение восточного борта шельфового ледника Эймери. СПб, ВНИИО, с. 33–53.

Лайба А.А., Гонжуров Н.А., 2006. Геологическое строение массива Мередит (горы Принс-Чарльз) по результатам работ 49 РАЭ. СПб, ВНИИО, с. 8–32.

Маслов В.А., Воробьев Д.М., Беляцкий Б.В. 2007. Геологическое строение и эволюция массива Шо, горы Принс-Чарльз (Восточная Антарктида). Проблемы Арктики и Антарктики. № 76. С. 137–153.

Михайлов Н.П., Иняхин М.В., Ляпичев Г.Ф., 1971. Петрография Центрального Казахстана, том 2: Интрузивные формации основных и ультраосновных пород. М., Недра.

Михальский Е.В., 1993. Петрохимическая характеристика изверженных пород массива Фишер (горы Принс-Чарльз, Восточная Антарктида). – Сб. Антарктика, вып. 32, 41–57 с.

Михальский Е.В., 2007. Мезопротерозойские геологические комплексы Восточной Антарктиды: вещественный состав и геодинамические условия формирования. Бюллетень МОИП, отдел геол. Т. 82. № 5. С. 3–18.

Михальский Е.В., 2008. Основные этапы и геодинамические режимы формирования земной коры Восточной Антарктиды в протерозое – раннем палеозое. Геотектоника. № 6. С. 1–23.

Михальский Е.В., Лайба А.А., Беляцкий Б.В., 2006. Возраст и некоторые черты вещественного состава горных пород массива Мередит и восточного побережья шельфового ледника Эймери. СПб, ВНИИО, с. 66–93.

Равич М.Г., Соловьев Д.С., Федоров Л.В., 1978. Геологическое строение Земли Мак-Робертсона (Восточная Антарктида). Л., Гидрометеоиздат, 229 с.

Соловьев Д.С., 1971. Геологическое строение горного обрамления ледников Ламберта и Эймери. – Сб. Антарктика. Доклады комиссии. М., Наука, с. 89–101.

Хаин В.Е., Божко, 1988. Историческая геотектоника. Докембрий. М., Недра, 381 с.

Al-Shanti A.M., Gass I.G., 1983. The Upper Proterozoic ophiolite melange zones of the easternmost Arabian Shield. – J. Geol. Soc., London, vol. 140 № 6, pр. 867–876.

Beliatsky B.V., Laiba A.A., Mikhalsky E.V., 1994. U-Pb zircon age of metavolcanics from Fisher Massif (Prince Charles Mountains), «Antarctic Science», 6 (3), pp.355–358.

Clark D.J., Hensen B.J., Kinny P.D, 2000. Geochemical constraints for a two-stage history of the Albany-Fraser Orogen, Western Australia // Prec. Res., V. 102. P. 155183.

Dalziel I.W.D., 1991. Pacific margins of Laurentia and East Antarctica-Australia as a conjugate rift pair: evidence and implications for an Eocambrian supercontinent. Geology, 19, pp. 598–601.

Greenwood W., Anderson R.E., Fleck R.J. & Schmidt D.L., 1976. Late Proterozoic cratonization in South-Western Saudi Arabia. – Phil. Trans. Soc., London, A. 280, p. 517–527.

Kinny P.D., Black L.P., Sheraton J.W, 1997. Zircon U-Pb ages and geochemistry of igneous and metamorphic rocks in the northern Prince Charles Mountains, Antarctica. AGSO Journal of Australian Geology & Geophysics, 16 (5), p. 637–654.

Meschede M., 1986. A method of discriminating between different types of mid-ocean ridge basalts and continental tholeiites with the Nb-Zr-Y diagram. Chemical Geology, 56, pp. 207–218.

Mikhalsky E.V., Andronikov A.V., Belyatsky B.V., 1992. Mafic igneous suites in the Lambert-Amery rift zone. In: Yoshida Y., Kaminuma K., Shiraishi K. (Eds.) Recent progress in Antarctic Earth Sciences. Terrapub, Tokyo, pp. 173–178.

Mikhalsky E.V., Andronikov A.V., Beliatsky B.V. & Kamenev E.N. 1993. Mafic and ultramafic igneous suites in the Lambert-Amery rift zone. In: Findlay R.H., Unrug R., Banks M.R. & Veevers J.J. (eds.), Gondwana Eight. A.A.Balkema, Rotterdam, P. 541–546.

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. Antarctica Science 8, London, pp. 85–104.

Mikhalsky E.V., Laiba A.A., Beliatsky B.V. & Stuwe K., 1999. Geology, age and origin of the Mount Willing area (Prince Charles Mountains, East Antarctica). Antarctica Science 11 (3), London, pp. 338–352.

Мikhalsky E.V., Sheraton J.W., Laiba A.A. et al., 2001. Geology of the Prince Charles Mountains, Antarctica. AGCO – Geoscience Australia, Canberra; Bulletin 247, pp. 1-210.

Mikhalsky E.V., Beliatsky B.V., Sheraton J.W., Roland N.W. 2006. Two distinct Precambrian terranes in the southern Prince Charles Mountains, East Antarctica: SHRIMP dating and geochemical constraints. Gondwana Research. V. 9. P. 291–309.

Mullen E.D., 1983. MnO/TiO2/P2O5: a minor element discriminant for basaltic rocks of oceanic environments and its implication for petrogenesis. Earth and Planetary Science Letters, 62, pp. 53–62.

Nelson D.R., Myers J.S. Nutman A.P, 1995. Chronology and evolution of the middle Proterozoic Albany-Fraser Orogen, Western Australia. Australian Journal of Earth Sciences. 42, 481–4

Osanai Y., Shiraishi K., Takahaski Y. et al., 1992. Geoshemical characteristics of metamorphic rocks from the Central S-r Rondane Mountains, East Antarctica. In: Recent Progress in Antarctic Earth Science (edited by Y. Yoshida). Tokio, pp. 17–27.

Pearce J.A. & Cann J.R., 1973. Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses. Earth and Planetary Science Letters, 19, pp. 290–300.

Pearce J.A., Harris N.B.W. & Tindle A.G., 1984. Trace element discrimination diagrams for the interpretation of granitic rocks. Journal of Petrology, 25, pp. 956–983.

Sheraton J.W., Tindle A.G., Tingey R.J., 1996. Geochemistry, origin, and tectonic setting of granitic rocks of the Prince Charles Mountains, Antarctica. AGSO Journal of Australian Geology & Geophisiks, 16 (3), p. 345–370.

Shiraishi K., Kagami H., 1992. Sm-Nd and Rb-Sr ages of metamorphic rocks from The S-r Rondane Mountains, East Antarctica. In: Recent Progress in Antarctic Earth Science (edited by Y. Yoshida). Tokio, pp. 29–35.

Thomas R.J., Cornell D.H., Armstrong R.A. 1999. Provenance age and metamorphic history of the Quha Formation, Natal Metamorphic Province: a U – Th – Pb zircon SHRIMP study. South African Journal of Geology. V. 102. P. 83–88.

Tingey R.J., 1991. The regional geology of Archaean and Proterozoic rocks in Antarctica. In: Tingey R.J. (ed.) The Geology of Antarctica. Oxford, Clarendon Press, pp. 1–73.

A.A. Laiba[30 - Polar Marine Geosurvey Expedition (PMGE), St.-Petersburg, Lomonosov, Russia], D.M. Vorobyev[31 - Polar Marine Geosurvey Expedition (PMGE), St.-Petersburg, Lomonosov, Russia], N.A. Gonzhurov[32 - Polar Marine Geosurvey Expedition (PMGE), St.-Petersburg, Lomonosov, Russia], E.V. Mikhalsky[33 - Institute for Geology and Mineral Resources of the World Ocean (VNIIOkeangeologia), St. Petersburg, Russia]. Riphean volcanic-intrusive complex in the Prince Charles Mountains (East Antarctica): geological structure and palaeogeodynamic environments

Abstract

Recent field and laboratory studies carried out in the frame of 3 IPY, including a review and integration of previously collected data, have greatly clarified the structure, composition and boundaries of the Riphean volcanic-plutonic complex (Fisher complex), serving a key region in general region grid. The sedimentary-volcanic succession comprises seven units with a total thickness of about 10 km. Their formation occurred at about 1300 Ma. The overall trend in the evolution of volcanic rocks has, in general, continuous-differentiated character: from basic to acid, from tholeiitic to calc-alkaline and moderately alkaline, from sodium to potassium, sodium and potassium rock types. Two intrusive associations may be distinguished: an early gabbro-diorite-plagiogranite and a late gabbro-granite-syenite. The early association was formed approximately at 1290–1260 Ma, and the later in the period between 1250–1195 Ma. The presence of petrochemical intrusive series, well correlated with similar series in the volcanic rocks suggests that they had common genetic features. In terms of regional geology the Fisher region is part of the Circum-Antarctic mobile belt – the largest structure of the East Antarctic craton. The Fisher region is apparently the most preserved area in the structure of this Proterozoic mobile belt and reflects one of the options of development at an early stage. Paleotectonic environment for the Fisher region corresponds with a subduction magmatic arc between 1300–1200 Ma.

Г.Б. Удинцев[34 - Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия], А.Ф. Береснев[35 - Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия], Н.А. Куренцова[36 - Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия], А.В. Кольцова[37 - Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия], Л.Г. Доморацкая[38 - Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия], Г.В. Шенке[39 - Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия], Н. Отт[40 - Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия], М. Кёниг[41 - Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия], В. Иокат[42 - Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия], В.Г. Бахмутов[43 - Институт геофизики НАНУ, Киев, Украина], В.Д. Соловьев[44 - Институт геофизики НАНУ, Киев, Украина], С.П. Левашов[45 - Институт прикладных проблем экологии, геофизики и геохимии, Киев, Украина], Н.А. Якимчук[46 - Институт прикладных проблем экологии, геофизики и геохимии, Киев, Украина], И.Н. Корчагин[47 - Институт геофизики НАНУ, Киев, Украина]

Пролив Дрейка и море Скоша – океанские ворота Западной Антарктики

Аннотация

Рельеф дна и геофизические параметры ложа пролива Дрейка и моря Скоша рассматривались во многих публикациях. Однако тектоника и геодинамика этого пояса до сих пор во многом неясны и находят противоречивые объяснения. Ложе пролива Дрейка и моря Скоша во многих работах рассматривается, как коллаж небольших фрагментов реликтового континентального моста и обширных океанических котловин, образованных в результате спрединга при крупномасштабных горизонтальных движениях литосферных плит. Авторы предлагают альтернативную гипотезу о поясе пролива Дрейка и ложа моря Скоша, как ареале крупных фрагментов континентального моста, испытавших базификацию и дробление в условиях умеренного растяжения и недолговечного локального рифтогенеза.

Введение

Рельеф дна и геофизические параметры ложа пролива Дрейка и котловины моря Скоша, в общем, изучены неплохо, за счет многократных пересечений исследовательскими судами и в специальных экспедициях, а также и методом спутниковой альтиметрии. Происхождение ложа океана в этой области рассматривалось во многих публикациях, однако единства в интерпретации накопленных данных всё же до сих пор нет, и нерешенными остаются многие вопросы. Тектоническая природа западной части дна моря Скоша хорошо демонстрируется Западным рифтогенным хребтом, а в восточной части Восточным за дуговым рифтом. Ложе пролива Дрейка и центральная часть ложа котловины моря Скоша интерпретируется, как внедрённый фрагмент Тихоокеанской плиты или как заново созданная океаническая плита, результат предполагаемого рифтогенеза. Выполненные нами в связи с МПГ исследования рельефа дна и другие геофизические исследования, в сочетании со сбором геологических образцов, привели нас к альтернативной гипотезе о существовании там обширного пояса реликтов континентального моста между Южной Америкой и Западной Антарктидой – палео-Земли Дрейка-Скоша.

1. Региональная геология

Пролив Дрейка и котловина моря Скоша представляют собой обширную впадину между континентальными массивами Южной Америки и Западной Антарктиды. Котловина моря Скоша обрамляется на востоке вулканической Южно-Сандвичевой дугой, а на западной стороне она открыта в проливе Дрейка в сторону Тихого океана (рис. 1). Это море получило своё географическое название в память о работах в 1901–1904 годах небольшого исследовательского судна «Скоша» («Scotia»), использовавшегося национальной шотландской Антарктической экспедицией, возглавляемой Вильямом Брюсом. Две мелководных банки в южной части котловины моря Скоша были названы в память о Вильяме Брюсе и о натуралисте его экспедиции Джеймсе Пири, как банка Брюса и банка Пири. Ещё одна банка в этой области была названа банкой Дискавери в память об английском исследовательском судне «Дискавери», чьим капитаном был Роберт Скот.