Дрейф материков и глобальная эволюция Земли

Мел 137—67 млн. лет. Океанические рифты в меловой период

В меловое время происходило разрастание молодых впадин океанов Атлантического и Индийского за счет сокращения площади Тихого океана и Тетиса соответственно. В мелу имело место разделение Северной Америки и Европы; оно сопровождалось дроблением континентальной литосферы между ними и образованием отдельных малых плит с материковой литосферы. К ним относятся банка Галисии, подводный купол Флемиш-Кап, подводная возвышенность Роколл, банка Поркьюпайн и, вероятно, подводная возвышенность Орфан. Все.эти морфострук- туры дна Северной Атлантики образовались в результате плавления и переработки континентальной литосферы в районе структурного шва Северных Аппалачей крупным восходящим мантийным потоком, вероятно, тем, который сейчас действует под Исландией. Последовавшее после раздробления и удаления от рифтовой трещины остывание литосферы привело к общему опусканию дна Северной Атлантики вместе с относительно приподнятыми блоками — впаянными в океаническую плиту осколками континентальной литосферы.

На протяжении мелового этапа развития океанической литосферы Северной Атлантики эту впадину формировали две рифтовые оси. Одна в период от 135 до 110 млн. лет назад отколола Испанию от Европы, повернула Иберийский полуостров на 35° против часовой стрелки и привела к образованию Бискайского залива. Затем, в самом конце мелового времени, она начала откалывать Гренландию от Канады. Вторая рифтовая ось, которая отколола Иберийский полуостров и нынешнюю британскую окраину Западной Европы от Ньюфаундленда и южной окраины Гренландии, также в самом конце мела начала откалывать Гренландию от Скандинавского полуострова.

Но, пожалуй, самым значительным событием эволюции океанических впадин в меловое время было достаточно быстрое разрастание Южной Атлантики и Индийского океана за счет сокращения площадей океанов Тихого и Тетиса. Физической причиной такого разрастания новых океанических впадин, вероятно, были восходящие мантийные потоки. В конце юрского времени и в самом начале мелового они обусловили образование провинций щелочного базальтового магматизма, ныне хорошо известных в краевых зонах на западе Африки, на востоке Южной Америки, в Индостане и в Антарктиде. (Заметим, что эти провинции служат хорошими реперами при реконструкции Гондваны из современных южных материков — ее осколков.) После разделения материков и образования океанической литосферы Южной Атлантики восходящие мантийные потоки послужили причиной образования цепочек подводных вулканических гор, протягивающихся от Африки и Южной Америки к острову Тристан-да-Кунья и подводной возвышенности Дискове- ри, а также к острову Буве от Африки и Антарктиды.

Вероятно, благодаря воздействию восходящего мантийного потока молодая, еще не очень широкая и глубокая Южно-Атлантическая впадина оказалась на протяжении значительной части раннемелового времени разделенной сравнительно мелководной перемычкой вулканических гор (современные подводные вулканические хребты Китовый и Рио-Гранде) на две котловины — северную и южную. В северной котловине (она тогда находилась в южной тропической зоне) создались на начальном этапе ее развития условия, благоприятные для накопления в альбе и апте (т. е. более 100 млн. лет назад) значительного количества соленосных отложений, залегающих ныне в переходных зонах Африки и Южной Америки на севере Южной Атлантики.

Практически одновременно с раскрытием Южно-Атлантической оке- аническои впадины в самом раннем мелу (около 130 млн. лет назад) начинает образовываться первая океаническая литосфера Индийского океана. Об этом убедительно свидетельствуют не только результаты геоисторического анализа аномального магнитного поля, но прежде всего результаты глубоководного бурения. На протяжении мелового времени происходило достаточно быстрое удаление Индостана от единого материка Австрало-Антар- ктиды. Последний за это время не очень существенно изменил свое положение, хотя и несколько сместился к югу. Такое смещение привело к тому, что к концу мелового периода антарктический край этого единого материка вновь оказался в районе Южного географического полюса. В это время (около 70 млн. лет назад) молодая океаническая впадина, которая затем развилась в современный Индийский океан, состояла из двух соединенных между собой впадин. Первая, западная, вытянутая в субмеридиональном направлении, располагалась между Индостаном и Африкой и на севере соединялась со впадиной Тетис. Вторая, восточная впадина располагалась тогда между 60 и 30° ю. ш.; ее разрастание происходило к северо-востоку, и, вероятно, ее риф- товая ось соединялась с рифтовой системой Тихоокеанской впадины.

На протяжении мелового периода размеры впадины океана Тетис существенно сокращались за счет значительного смещения Африки к востоку и особенно за счет разрастания молодой впадины нынешнего Индийского океана по мере быстрого перемещения Индостана к северу. Поддвигание океанической литосферы происходило как под северное континентальное обрамление океана Тетис, так местами и под южное. В частности, в районе Кавказа характерный андезитовый вулканизм позволяет предполагать наличие поддвига океанической плиты с севера на юг до альба включительно (когда островная дуга столкнулась с Армяно-Нахичеванским сиалическим блоком, который, вероятно, следует рассматривать как часть Иранского микроконтинента). В меловое время вдоль северного обрамления океана Тетис развивалась система островных дуг, многие из них образовались еще в юрское время.

В западной части северной окраины впадины Тетис в позднем мелу начались крупные орогенические движения, значительная складчатость и поддвигание больших пластин офиолитов. Существенные позднемеловые деформации известны в Альпах и Апеннинах, а также на всем протяжении от Эллинид в Греции до Загроса в Иране. Самая интенсивная позднеме- ловая складчатость и, вероятно, наиболее значительные сколы и надвиги имели место в пределах северного выступа нынешней Аравийской плиты. Все это свидетельствует о начале столкновения пассивных материковых окраин южного обрамления с островными дугами северного, т. е. о начале «захлопывания» впадины Тетис. Другое, еще более убедительное свидетельство столкновения островных дуг и пассивных окраин — крупные офиолитовые пластины Кипра и Омана. В позднем мелу, в кампане, северо-восточная окраина Африканского континента начала погружаться под островные дуги Загроса и Кипра (подобно тому как в настоящее время северо-западный край Австралии погружается под остров Тимор). В начале Маастрихта произошла «впечатка» офиолитовых покровов в пассивную окраину Африканского материка, что и знаменует начало закрытия западной части океана Тетис.

В позднем мелу происходило не только быстрое нарастание океанической литосферы Индийского океана (за счет сокращения площади и погружения океанической литосферы океана Тетис), но и значительно более быстрое, чем в настоящее время, нарастание океанической литосферы в рифтовых трещинах Тихого океана. Правда, океанические литосферные плиты этой впадины (северо-запад- ная —Кула, северо-восточная —Фа- раллон, юго-восточная — Феникс и юго-западная — собственно Тихоокеанская), нарастая с одной стороны, погружались под островные дуги и континентальное обрамление — с другой. Океаническая плита Кула в меловое время поддвигалась или под систему островных дуг, или под восточную окраину Азиатского материка. О поддвигании под материковую окраину свидетельствуют меловые вулкано-плутонические комплексы, хорошо известные в Юго-Восточном Китае, на северо-западе острова Хонсю, в Корее; далее к северу протягивается вулканический пояс Сихотэ-Али- ня, который переходит в Охотско-Чу- котский, продолжающийся вплоть до Аляски. В глубоководных желобах, сопряженных с этими активными континентальными окраинами, в поздне- меловое время образовались крупные аккреционные призмы (например, ту- фогенно-терригенные позднемеловые толщи Западно-Сахалинского прогиба). В позднемеловое время восточнее глубоководных желобов активной азиатской материковой окраины, вероятно, развивались островные вулканические дуги; под них и погружалась океаническая литосфера плиты Кула. В пользу такой модели свидетельствует наличие позднемеловых известково-щелочных вулканических пород Камчатки (Ирунейская свита), Корякского нагорья, Восточного Сахалина и Восточного Хоккайдо (Зо- неншайн, Савостин, 1979).

В меловое время произошло столкновение пассивной северо-восточной окраины Азии с системой микроконтинентов и островных дуг, образующих ныне Северо-Восток СССР. Как следствие такого столкновения началось развитие складчато-глыбовых сооружений Верхояно-Колымской области. В частности, мы предполагаем, что Верхоянский хребет по своей геодинамической природе образован (и продолжает формироваться до сих пор) в процессе поддвигания пассивной в прошлом материковой окраины Сибирской платформы. Как следствие такого поддвигания развились сколы и нагромождения осадочных отложений этой окраины на конвергентной границе. Иными словами, Верхоянский хребет представляет собой мор- фоструктуру, образованную в результате аккреции осадков, т. е. мощную аккреционную призму. Таким образом, в меловое время происходило с одной стороны — атлантической — разделение материка Лавразии на Северную Америку и Евразию, а с другой — тихоокеанской — объединение этих материков. Это привело в самом позднем мелу к образованию Чукотско-Аляскинской складчато-гор- ной области сжатия малых плит.

Океаническая плита Фараллон поддвигалась под западную окраину Северной Америки, а плита Феникс — под окраину Южной Америки. На восточном континентальном обрамлении Тихого океана в меловое время происходило надвигание обеих Америк на литосферу краевых морей и островных дуг их тихоокеанского обрамления. В позднем мелу, вероятно, произошло поддвигание пассивной южной окраины Северо-Американ- ского материка в глубоководный желоб Большой Антильской дуги, что привело к развитию складчатости и «впечатке» офиолитов в пределах острова Куба.

Собственно Тихоокеанская плита в меловое время поддвигалась под юго- восточную окраину единого тогда Австрало-Антарктического материка. Но в позднемеловое время, около 80 млн. лет назад, дивергентная граница между океаническими плитами — Тихоокеанской и Феникс существенно приблизилась к этому единому самому южному гондванскому материку. Физической причиной такого приближения, по нашему мнению, могло быть развитие в начале позднего мела под этим материком восходящего мантийного потока в районе нынешнего моря Росса. Именно тогда, в самом конце мелового времени, от края Австрало-Ан- тарктического материка были отколоты блоки, образующие ныне Новозеландское плато и подводные возвышенности Лорд-Хау и Норфолк.

Весь меловой период характеризуется прежде всего быстрым удалением друг от друга осколков Гондваны и, как следствие, разрастанием новообразованных впадин Атлантического и Индийского океанов. Именно в меловое время рифтовая система Атлантики приняла направление, близкое к современному субмеридиональному. Из всех современных гондванских материков только Австралия и Антарктида оставались едины в меловое время. Этот единый Австрало-Антарктический материк в самом позднем мелу подошел к району Южного географического полюса. К этому же времени (вероятно, благодаря развитию нового восходящего мантийного потока, тогда — в районе моря Росса, а сейчас его фокус — под островами Баллени) относится и начало раскола Австрало-Антарктического материка.

В позднемеловое время это и начало полного закрытия на отдельных участках океана Тетис, а также закрытие впадин многих краевых морей по периферии Тихого океана. Наконец, в меловое время началось не только формирование Альпийско-Кавказской части современного Альпийско-Гималайского горного пояса, но и столкновение Азии с Америкой и отделение нынешней Канадской котловины Арктического бассейна от Тихоокеанской впадины. Таким образом, на границе мела и кайнозоя произошло достаточно много кардинальных геологическР1х событий (столкновения материковых окраин в одних местах и новые расколы материков в других), послуживших причиной выделения этого рубежа в геологической истории Земли. Важным по своим геологическим последствиям фактором тектоники океанических плит было их очень быстрое нарастание в меловое время, особенно быстрое — во впадине Тихого океана, которая, несмотря на это, стала сокращаться в размерах.