<<
>>

Северо-Американские Кордильеры


Горный пояс Кордильер, обрамляющий Северо-Американский кратон, по всем своим масштабам: размеру - 8 тыс. км в длину, от 700-800 до 1500 км в ширину (рис.2-19), более 6 км в высоту, длительности развития - 750 млн лет - намного превосходит охарактеризованные выше более древние, палеозойские подвижные системы обрамления кратона.
На севере, в Северной Аляске, и на юге, в Мексике, он фактически перекрывает продолжения, соответственно, Иннуитской и Уошито-Маратонской складчатой систем. Естественно, что на своем огромном протяжении Кордильеры не однородны по своему строению и развитию и в них можно различить четыре сегмента, границы которых любопытно близко совпадают с государственными границами стран континента. Это Аляскинский,

Канадский, собственно Американский (США) и Мексиканский сегменты. Объединяют же эти сегменты - время заложения и основных эпох деформаций, а также общая в главных чертах поперечная зональность. Заложение системы в целом относится к середине позднего рифея (800-750 млн лет), основные эпохи деформаций - конец девона - начало карбона (антлерский орогенез), конец перми - начало триаса (сономский орогенез), конец юры - начало мела (невадский орогенез), середина мела (севьерский орогенез), конец мела - начало палеогена (ларамийский орогенез). На Тихоокеанском побережье активный тектогенез продолжался в кайнозое, продолжается и в современную эпоху. Что касается поперечной зональности, то главной ее чертой является разделение на Внешнюю мегазону - зону Скалистых гор, наложенную на раннедокембрий- ский фундамент, общий с фундаментом Северо-Американского кратона, отвечающую его пассивной окраине, развивавшуюся в течение всего палеозоя и мезозоя, испытавшую заключительные деформации сжатия в ларамийскую эпоху, не позднее конца эоцена, и внутреннюю - Притихоокеанскую мегазону, имеющую исключительно сложное и гетерогенное строение, возникшую в основном на океанском основании, о чем свидетельствуют многочисленные выходы офи- олитов, и представляющую коллаж блоков-террейнов разного размера, строения и происхождения (рис.2-19Б) и окончательно примкнувших к Северо-Американскому континенту в позднем мезозое и частично кайнозое (см. ниже). Общими для Кордильер в целом можно считать еще прерывистую цепь молодых вулканов, про- тянуввшуюся вдоль Тихоокеанского побережья от Аляски до Мексики, аналогичную цепь батолитов гра- нитоидов, так же в пределах Внутренней мегазоны и, наконец, прерывистую полосу передовых прогибов, заложенную в мелу на периферии платформы и прослеживаемую опять-таки от Аляски до Мексики.
Мы начнем краткое описание Кордильер с Канадского сегмента, наиболее узкого, относительно просто построенного и к тому же хорошо изученного, включая глубинное строение.
Канадский сегмент на востоке отделяется от Канадского щита впадиной Альберта - широким (около тысячи километров) передовым прогибом глубиной до 4 км, из которых около 2,5 км приходится на молассу верхнего мела - палеоцена, подстилаемую платформенным чехлом. Внутреннее крыло прогиба, которому отвечают предгорья Скалистых гор, вовлечено в их чешуйчато-надвиговую структуру восточной вергент- ности (рис.2-20). Покровно-надвигово-складчатой структурой обладает и зона Скалистых гор, причем надвиги здесь настолько четко выражены (в останце горы Крауснест кембрий горизонтально залегает на мелу!), что они были установлены еще в конце XIX века.

В строении зоны можно различить две подзоны - Передовых и Главных хребтов. В первой из них на поверхности широко развиты верхнедевонские и более молодые, до верхнего мела включительно, отложения, а во второй резко возрастает мощность доверхнедевон- ского палеозоя и появляется сначала верхний, а затем и средний протерозой. Последний образует на юго-западе, уже за пределами зоны, самостоятельный анти- клинорий гор Пёрселл, откуда происходит и местное название этого стратиграфического подразделения. Южнее, в штате Монтана (США), оно называется Белтом. По современным представлениям, эти мощные среднепротерозойские мелководно-морские, в основном обломочные, отчасти карбонатные образования накопились в крупном внутриконтинентальном бассейне, формированию которого, вероятно, предшествовал рифтинг древнего, раннедокембрийского фундамента; его признаки наблюдаются еще южнее, в Кордильерах США. Залегающая выше с некоторым несогласием верхнепротерозойская толща Уиндермир, состоящая в основном из обломочных пород и содержащая покровы базальтов и горизонт тиллитов, прослеживающийся, кстати сказать, вдоль всех Кордильер от Аляски до Калифорнии отвечает уже рифтовой стадии развития пассивной тихоокеанской окраины Лаврентии. Далее согласно следует мощная, почти 10-километровая серия шельфовых терригенно-карбонатных отложений, в Главных хребтах заканчивающаяся средним девоном; в Передовых хребтах ее мощность существенно уменьшается, но появляются более молодые, в основном тер- ригенные образования палеозоя и низов мезозоя, обломочный материал которых поступал уже не только с платформы, но и с внутренних поднятий, созданных антлерским орогенезом.
Весь деформированный в ларамийскую эпоху комплекс позднедокембрийских и фанерозойских отложений Скалистых гор и их предгорий отделен поверхностью срыва от кристаллического фундамента, полого погружающегося от Канадского щита вплоть до западного ограничения зоны Скалистых гор, что доказано сейсмикой отраженных волн. Сокращение пространства, первоначально занимаемого данным комплексом в процессе его сжатия, составило более 200 км.
В тылу зоны Скалистых гор простирается весьма примечательная структура, хорошо выраженная в рельефе - Ров Скалистых гор (Rocky Mountains Trench) - односторонний молодой грабен, ограниченный с востока листрическим сбросом с амплитудой 8-10 км, сливающимся на глубине с основной поверхностью срыва вдоль кровли древнего фундамента, продолжающей погружаться к западу под антиклинорий Пёрселл. Однако с этой структурой совпадает довольно резкое изменение мощности земной коры - она уменьшается до 36-32 км на западе против 45 км на востоке. Предпо-



alt="" />









Рис. 2-20. Профили через Северо-Американские Кордильеры (по Дж.С.Олдоу)
А. Геологический профиль через Северо-Американские Кордильеры в районе Альберты и юго-востока Британской Колумбии. 1 - сиениты, граниты, кварцевые монцониты и монцониты; 2 - парагнейсы; 3 - ортогнейсы; 4 - нижний палеозой - аргиллиты и кластолиты; 5 - палеозойские карбонаты; б - протерозойские осадки; 7 - гудзонский фундамент; 8 - третичные кластолиты; 9 - маркер Cardium; J0 - триас, группа Слокан; 11- триас, группа Касло: 12 - мезозойские кластолиты; 13 - надвиги: 14 - листрические сбросы; 15 - милониты.
Б. Концептуальный профиль через транспрессионный орогенный "плот" кордильерского типа. 1 - аккреционный клин; 2 - океанская кора/литосфера; 3 - гранитные плутоны: 4 - метаморфиты; 5 - миогеосинклинальные и кратонные осадки: 6 - континентальная кора

лагается (Ф.Кук), что это изменение отражает переход от шельфа пассивной окраины континента к его склону еще в палеозое. Северным продолжением Рва Скалистых гор служит крупный правый сдвиг Тинтина, протягивающийся из Канады в Аляску (см. ниже).
Западнее этой зоны разломов мы вступаем в метаморфическое ядро Кордильер - зону Оминека. Последняя имеет весьма сложное строение и состоит из трех основных, тектонически совмещенных при перемещении с запада на восток комплексов. Нижний из них, комплекс Монаши, состоит из метаморфизованных в гранулитовой или амфиболитовой фации и ремобилизованных пород раннедокембрийского фундамента с сохранившимися датировками 1,8-2,1 млрд лет, и его чехла. Средний комплекс состоит из слабее метаморфизованных, в основном осадочных образований, скорее всего, позднедокембрийского и палеозойского возраста, первоначально отлагавшихся западнее области накопления осадков зоны Скалистых гор и антикли- нория Пёрселл. В этом комплексе совмещены как минимум два тектонических покрова. Верхний комплекс, так же аллохтонный, сложен девонско-триасовыми породами, первично возникшими еще западнее и в более глубоководных условиях, он метаморфизован в зеленосланцевой фации или еще слабее.
Перечисленные комплексы рассматриваются как самостоятельные террейны, поскольку комплекс Монаши, хотя и отвечает по возрасту фундаменту крато- на, но все же обнаруживает определенные отличия от него. Средний комплекс относится ктеррейну Кутеней, он сходен по составу с образованиями антиклинория Пёрселл, но несомненно испытал значительное горизонтальное перемещение. Это тем более относится к верхнему комплексу - террейну Слайд Маунтин. Но все эти террейны, кроме последнего, по составу и возрасту слагающих их образований родственны Северо-Американскому континенту и должны были возникнуть на его западной периферии.
В более северной части Канадских Кордильер к той же категории относятся террейны Юкон-Танана и Кас- сиар. Первый из них простирается до Аляски и, по крайней мере частично, является аналогом террейна Кутеней. Оба они занимают то же структурное положение и тектонически перекрываются террейном Слайд-Ма- унтин. Террейн Юкон-Танана сложен высокометамор- физованными и многократно деформированными осадочными породами внешней окраины континента и плутонами гранитоидов.
Следующая к западу зона именуется в Канаде Межгорной зоной. Ее слагают террейны, образовавшиеся уже в океанских условиях и относящиеся к категории «подозрительных» (suspect) или «экзотических». Наиболее восточным из этих террейнов является уже упомянутый террейн Слайд-Маунтин, надвинутый на террейн Кутеней на рубеже триаса и юры и содержащий офиолиты. На террейн Слайд-Маунтин, в свою очередь, надвинут террейн Квинелия (Quesnellia), представляющий фрагмент раннемезозойской вулканической дуги. Западнее расположен аналогичный по происхождению и позднепалеозойский-раннемезозойский по возрасту террейн Стикиния, а между ними протягивается террейн Кач-Крик - офиолитовый меланж, в котором присутствуют породы, содержащие фауну те- тического типа. А для Стикинии имеются палеомагнит- ные определения, указывающие на ее первоначальное расположение на 13° южнее современного. Все эти террейны, составляющие Межгорную зону, слились, судя по прорывающим плутонам, в единый супертеррейн к средней юре и примерно в то же время примкнули к краю континента, уже нарастившемуся в ранней юре «родственными» ему террейнами зоны Оминека. На центральную часть Межгорной зоны несогласно наложена выполненная угленосной молассой верхов юры - низов мела впадина Боусер.
Межгорная зона сменяется к западу Береговой зоной. Последняя характеризуется прежде всего тем, что она вмещает самый крупный в Северо-Американских Кордильерах многофазный батолит гранитоидов, достигающий 1500 км в длину и 160 км в ширину. Батолит этот формировался начиная со 150 млн лет т.н. и вплоть до 90 млн лет т.н. над зоной субдукции тихоокеанской плиты Фараллон.
Крайная западная зона Канадских Кордильер - Островная зона, включает расположенные против тихоокеанского побережья Канады и юго-восточной Аляски архипелаг Александра, о-ва Королевы Шарлотты и крупный о-в Ванкувер. Эта зона, вместе с предыдущей, слагается группой террейнов, главными из которых являются террейны Александер и Врангелия (Wrangellia). Первый простирается через юго-восточную Аляску и вдоль западного побережья Канады. Он имеет сложное строение и его разрез охватывает образования от верхнепротерозойских до среднеюрских(7). Условно выделяемый протерозой и кембрий представлены основными вулканитами и карбонатами, мета- морфизованными между кембрием и ранним ордовиком. Отложения от среднего ордовика до перми включительно состоят из обломочных, карбонатных и кремнистых пород и основных вулканитов и во многих районах практически не деформированы. В других же частях террейна присутствует вулкано-плутонический комплекс среднего ордовика - раннего силура, метаморфизованный в среднем силуре - раннем девоне и перекрытый в раннем-среднем девоне обломочными породами и вулканитами. Отложения от девона до перми, в свою очередь, несогласно перекрыты вероятным рифтовым комплексом бимодальных вулканитов, обломочных и карбонатных пород. Все это прорывается среднеюрским и (?) гранитами и перекрывается вместе со смежными террейнами верхнеюрскими, нижне- и среднемеловыми осадками. Причленениетер- рейна Александер к более восточным террейнам Межгорной зоны документируется прорыванием их контакта меловыми гранитами Береговой зоны.
Террейн Врангелия протягивается от о-ва Ванкувер до Южной Аляски. Он сложен верхнепалеозойскими вулканитами и карбонатами, перекрытыми раннемезозойскими вулканитами и глубоководными осадками. Аналог Врангелии на юге Аляски - террейн Пенинсулар, прорван среднеюрскими плутонами.
С запада Канадский сегмент Кордильер ограничен на юге современной зоной субдукции тихоокеанской плиты Хуан-де-Фука, а севернее - трансформным разломом, соединяющим эту зону с Алеутской.
Аляскинский сегмент. Этот сегмент, пожалуй, наиболее сложно построенный по сравнению с другими сегментами Кордильер (рис.2-21) и к тому же еще недостаточно изученный. В пределах Аляски Кордильерский пояс существенно изменяет свое простирание, изменяются и его структурные соотношения с Северо- Американской платформой. Граница платформы и подвижного пояса, описав выпуклую к востоку дугу в районе гор Мекензи и Франклина на севере Канадского сегмента, выходит к морю Бофорта в районе дельты р. Мекензи. На этом участке на границе с платформой в меридиональном направлении протягивается горст гор Ричардсона, сопровождаемый со стороны платформы и с тыла прогибами. Горст гор Ричардсона впервые образовался еще в среднем карбоне, в северной части он наложен на продолжение Иннуитской складчатой системы. С запада к горсту гор Ричардсона подходит главная структура Северной Аляски - покровно-складчатое сооружение хребта Брукса, вытянутое в общем субширотном направлении, но образующее дугу, полого выпуклую к югу. Своей большей северной частью хр. Брукса также наложен на продолжение Иннуитской системы. Образования последней составляют и складчатое основание расположенной севернее Арктической равнины, на крайнем севере которой, в своде Барроу, оно залегает на глубине всего нескольких сотен метров под маломощными мезозойско-кайнозойскими отложениями. Южнее в пределах равнины и предгорий хр. Брукса простирается широкий передовой прогиб Колвилл, выполненный мощными меловыми (альб и выше) и кайнозойскими молас- сами, складчатая структура которых постепенно усиливается и усложняется по мере приближения к надвинутому на него сооружению самого хребта. Внешняя зона последнего включает протерозойско-среднедевонские отложения древней пассивной окраины, затронутые элсмирскими деформациями южной вер- гентности и прорванные позднедевонскими гранитои- дами; вместе с последними они перекрыты верхнепа- леозойскими-кайнозойскими отложениями и дислоцированы совместно с ними в складки и надвиги уже северной вергентности. Весь этот комплекс обнажается на поверхности в северо-восточной части хребта и уходит под передовой прогиб в центре и на западе. Здесь на выполнение прогиба надвинуты более древние отложения, а из-под них в тектоническом окне в центральной части хребта выступают образования, уже не затронутые элсмирскими деформациями. Структурно выше залегает серия тектонических покровов, слагаемых обломочными, карбонатными и вулканическими породами верхнепротерозойского-мезозойского возраста с возрастающей вверх по их разрезу степенью метаморфизма, достигающего гранулитовой фации. Эти высокометаморфизованные образования сопоставляются с аналогичными образованиями террейнов Центральной Аляски (см. ниже). На них с юга надвинут покров верхнепалеозойских-нижнемезозойских офиолитов, а в тылу последнего, уже на южном склоне хребта, находится еще один покров, сложенный меловыми островодужными вулканитами. Сейсмические исследования показали, что весь этот пакет покровов простирается вглубь не более чем на 10 км и что в пределах северного склона хребта его подстилают изогнутые в антиформы пологие чешуи пород фундамента передового прогиба. И, наконец, вся эта глубинная структура оказывается сорванной с еще более глубокого основания, погружающегося к югу под осевую часть сооружения (рис.2-22). Мощность коры, по данным этих исследований, достигает 50 км, причем этот максимум оказался смещенным на северный склон последнего.
Сложнейшая структура хр. Брукса со степенью сжатия порядка 170 км формировалась весьма длительно. Если не считать проявлений элсмирского орогенеза на севере, это формирование началось в поздней юре - раннем мелу субдукцией к югу и столкновением в апте с вулканической дугой Юкон-Коюкук (см. ниже). Затем последовало образование передового прогиба, а далее деформации сжатия, возможно, с некоторым перерывом в середине мела, продолжались до современной эпохи включительно (о последнем свидетельствует сейсмичность).
Южным ограничением сооружения хр. Брукса может считаться разлом Кобук-Саус-Форк. На западе, вдоль побережья и шельфа, структура хр. Брукса ограничена меридиональным разломом, прослеживающимся из района мыса Лисберн к основанию п-ова Сьюард, находящегося к юго-западу от хр. Брукса. Этот разлом представляет собой надвиг восточной вергентности.
П-ов Сьюард относится уже к мегазоне Центральной Аляски. Он сложен комплексом метаморфизован-


ных обломочных, карбонатных и основных вулканических пород, нижняя часть которых прорвана гра- нито-гнейсами позднерифейского (681-676 млн лет) возраста, а верхная содержит ордовикские конодонты. Сходные метаморфические комплексы и гранитоиды известны и в других террейнах Центральной Аляски - Никсон-Форк, Раби, Юкон-Танана, из которых последний простирается сюда из Канадского сегмента. В двух террейнах на юге Центральной Аляски недавно обнаружено присутствие гранито-гнейсов раннепроте

розойского возраста (1,7-1,8, возраст протолитов 2,0- млрд лет). Террейн Раби ограничен с северо-востока продолжением сдвига Тинтина, который почти в центре Аляски сопрягается с другим крупным правым сдвигом - Калтаг, имеющим не северо-западное, а за- пад-юго-западное простирание, но дающего ответвление к северо-востоку. Сдвиг Калтаг пересекает террейн Раби. Последний тектонически перекрыт офио- литами, подобными офиолитам верхнего покрова хр. Брукса. С офиолитам и тесно связаны островодуж-


ные вулканиты и обломочные осадки, очевидно, их надстраивающие. Предполагается, что офиолиты хр. Брукса вместе с офиолитами Центральной Аляски представляют останцы ранее обширного офиолитово- го покрова. Становление этого покрова относят к сред- ней-поздней юре, так как он несогласно перекрыт меловыми осадками и прорван меловыми же Плутонами гранитоидов.
Происхождение континентальных террейнов Центральной Аляски с докембрийским фундаментом и нижнепалеозойским чехлом представляет нерешенную пока проблему. С одной стороны, террейн Юкон-Та- нана явно тяготеет к Лаврентии, и палеомагнитные данные по террейну Никсон-Форк также указывают на его североамериканскую принадлежность, а с другой стороны, в двух террейнах нижнепалеозойская фауна имеет сибирский характер, а радиометрический возраст позднерифейских гранитоидов указывает на общность не с Северной Америкой, а с Северной Азией. Возможно, все это можно объяснить тем, что в неопротерозое

Северная Америка, Сибирь и Гиперборея тесно соседствовали в составе суперконтинента Родиния и даже в конце этого зона, когда начался его распад, еще находились недалеко друг от друга.
Граница между Центральной и Южной Аляской может быть условно проведена вдоль крупного сдвига Денали, который на востоке имеет, как и сдвиги Канадского сегмента, юго-восточное простирание, а на западе меняет его на юго-западное, описывая выпуклую к северу дугу, которой следуют и все остальные структуры Южной Аляски, а также юго-запада Центральной Аляски. Вместе с тем Южная Аляска, в отличие от Центральной, характеризуется почти полным отсутствием здесь блоков-террейнов древней континентальной коры. Исключение составляет смещенный по сдвигу Денали фрагмент террейна Никсон-Форк, минимальная амплитуда которого оценивается в 300 км. Почти вся остальная площадь Южной Аляски подстилается океанской корой в основном позднепалеозой- ского-раннемезозойского возраста, а на юго-востоке
сюда продолжаются из Канадского сегмента террей- ны Врангелия и Александер. К ним примыкает с запада сходный террейн Пенинсулар. Эти три террейна, сложенные породами от верхнепротерозойских до нижнемеловых, нередко объединяют в один супертеррейн SAS. Между ним и террейнами с древней континентальной корой простираются террейны, отвечающие юрско-раннемеловым магматическим дугам, разрез которых завершается мощным флишем. Вместе с супертер- рейном SAS эти дуги окончательно сомкнулись с окраиной Северной Америки в раннем мелу, однако есть признаки, что с SAS это произошло еще в юре, но в гораздо более южном положении. Южная же половина Южной Аляски слагается тремя поколениями аккреционных призм, сменяющимися и надвинутыми одна на другую с севера на юг с омоложением возраста от триасового до позднекайнозойского, характеризующихся южной вергентностью и связанных с субдук- цией океанской коры тихоокеанских плит Фараллон (180-85 млн лет т.н.), Кула (85-43 млн лет т.н.) и, наконец, собственно Тихоокеанской. Это, соответственно, террейны Чугач (MZ), Принс Вилльям (Р) и Якутат (N). Промежутки между поднятиями, отвечающими отдельным террейнам, заняты межгорными молассовыми прогибами, на северо-западе меловыми, на юге и юго- востоке кайнозойскими. Сами поднятия интрудирова- ны гранитоидами, возраст которых так же омолаживается к югу от позднеюрского-раннемелового до палеогенового и даже неогенового (террейн Принс- Вилльям). Южная Аляска является и областью молодого активного вулканизма - цепь вулканов протягивается вдоль Аляскинского п-ова и после некоторого перерыва продолжается в хребте Врангеля.
Кордильеры США. Граница между Канадским сегментом и сегментом Кордильер, относящимся к США, проходит несколько южнее государственной границы и в мегазоне Скалистых гор она выражена поперечными разломами линеамента Льюиса и Кларка. Южная граница Кордильер США с Мексиканским их сегментом проходит по зоне мегасдвига северо-западного направления, известного как сдвиг Мохаве-Сонора.
В пределах США ширина горного пояса Кордильер возрастает почти вдвое по сравнению с Канадскими Кордильерами. Происходит это за счет вовлечения в орогенез Кордильер в конце мела значительной полосы бывшей пассивной окраины континента, в настоящее время образующей поднятые местами до четырех с лишним километров Южные Скалистые горы. Соответственно, полоса передовых прогибов оказалась смещенной здесь на край Великих Равнин; это, с севера на юг, прогибы Поудер-Ривер, Денвер, Рейтон и Эстан- сиа. Они заполнены, поверх чехла, общего с прилегающей платформой, молассами верхов верхнего мела и нижнего палеогена; мощность их невелика и составляет 2-3 км. Прогибы имеют типичную для подобных структур резко асимметричную форму; с запада на них надвинуты передовые поднятия Скалистых гор, а внутреннее строение оказывается довольно простым.
Структура самих Южных Скалистых гор (рис.2-23) достаточно необычна для «нормальных» орогенов. Она представлена крупными сводовыми поднятиями; в ядре многих из них на поверхность выходят породы ранне- докембрийского фундамента, а на крыльях - палеозойско-раннемезозойского чехла. Поднятия разделены округло-овальными впадинами, в которых разрез чехла наращивается мощными обломочными отложениями верхнего мела - нижнего палеогена, внизу - мелководно-морскими, вверху - аллювиально-озерными. Амплитуда рельефа поверхности фундамента достигает 10 км. Поднятия имеют довольно разнообразную ориентировку и только цепочка передовых поднятий простирается в общекордильерском направлении. Особое место среди поднятий занимает поднятие Уинта, вытянутое поперек этого простирания, что объясняется его образованием на месте инверсировавшего среднепротерозойского рифта.
Поднятия отделены от впадин-бассейнов надвигами, выполаживающимися с глубиной. Некоторые из поднятий как бы выжаты вверх по таким надвигам, с обеих сторон падающим под эти поднятия. В целом структура Южных Скалистых гор резко отличается от структуры Северных Скалистых гор тем, что в нее активно вовлечен древний кристаллический фундамент. Высказывается весьма правдоподобное предположение, что верхняя кора здесь отделена от нижней коры и литосферной мантии поверхностью срыва. Иначе говоря, отслаивание деформированного комплекса здесь произошло по более глубокому уровню, чем севернее.
Складки и надвиги, характерные для Северных Скалистых гор между тем прослеживаются в тылу, т.е. к западу от мегазоны Южных Скалистых гор через Монтану, Вайоминг и северную часть Юты, а далее к югу в них также оказывается вовлеченным фундамент. Но эти складки и надвиги почти полностью перекрыты более молодыми, позднекайнозойскими структурами растяжения Большого Бассейна.
На юге области Южных Скалистых гор располагается почти не затронутый внутренними деформациями, но поднятый на высоту более 2 км крупный, около 400 км в поперечнике, блок плато Колорадо, прорезанный на западе знаменитым Большим Каньоном одноименной реки. На востоке плато Колорадо ограничено олигоцен-четвертичным рифтом Рио-Гранде меридионального простирания.
Область Южных Скалистых гор, включая плато Колорадо, была затронута в ларамийскую эпоху не только тектоническими деформациями, но и проявлениями эффузивного и субвулканического магматизма.


100              200              300 км



Эти проявления сосредоточены в двух зонах, косопоперечных по тношению к общему простиранию Кордильер. Одна из них пересекает Южные Скалистые горы в Монтане; на востоке она выходит за пределы Кордильер и здесь к ней принадлежат гипабиссальные тела щелочных магматитов поднятия фундамента, выраженного горами Блэк Хиллс к востоку от прогиба Паудер-Ривер. На западе на продолжении этой зоны находится более молодая вулканическая зона Снейк- Ривер, а в ее пределах -Йеллоустонский национальный парк с его знаменитыми гейзерами. Вторая зона лара- мийского магматизма приурочена в основном к штату Колорадо и северо-восточному углу штата Нью-Мексико. И эта зона на востоке выходит на платформу, где к юго-востоку от прогиба Рейтон находится интрузивная группа Спэниш-Пайкс. Кроме этих двух зон, на плато Колорадо расположены четыре группы магматических диапиров, из которых лакколиты гор Генри послужили типоморфными для выделения Г.Гилбертом этого типа интрузивных тел. А по периферии плато развиты молодые (плиоценовые) лавовые поля. Молодым магматизмом характеризуется и рифт Рио-Гранде; здесь недавно сейсмикой выявлены и незастывшие магматические очаги.
Как уже указывалось выше, мегазона Южных Скалистых гор на юге Юты и в Аризоне граничит почти непосредственно с весьма своеобразной областью Большого Бассейна, сформированной в процессе позднекайнозойского растяжения и наложенной своим восточным краем и центральной частью на южное продолжение мегазоны собственно Скалистых гор, т.е. на древнюю пассивную окраину Северо-Американского континента, а западным краем уже на продолжение Внутренней, Притихоокеанской мегазоны Кордильер. К последней принадлежит хребет Сьерра-Невада, образующий западное ограничение Большого Бассейна, в то время как его восточное ограничение составляет плато Колорадо. Внутренняя структура Большого Бассейна представляет в настоящее время чередование односторонних горстов и грабенов, из которых первые выражены горными грядами, а вторые - промежуточными впадинами, заполненными молодыми континентальными обломочными отложениями и покровами базальтов. Этот своеобразный рельеф и выраженная им структура (рис.2-24) заслужили данной области еще название области Бассейнов и Хребтов (Basin and Range province). На юге деформации этого стиля распространяются за пределы Большого Бассейна, достигая пустыни Сонора в Мексике. Хребты-горсты представляют собой вырезанные ломти более древней, докайнозойской складчато-надвигово-покровной структуры и на геологической карте они выглядят разноцветными лоскутами, разделенными монотонно светлоокрашенными полосами молодых осадков. В западной части области, в Неваде, в этих полосах реставрируются надвиги и покровы относительно глубоководных среднепалеозойских отложений континентального склона и подножья на свои шельфовые аналоги-надвиги, созданные антлерским орогенезом на рубеже девона и карбона. А в их тылу, т.е. западнее, надвиги той же восточной вергентности имеют уже несколько более молодой, сономский, т.е. пермо-триа- совый возраст.
Начало растяжения в области Большого Бассейна относится к раннему-среднему олигоцену, максимум - к среднему миоцену, но движения по разломам продолжаются и в современную эпоху. Масштаб растяжения оценивается величиной от 190 до 250 км при общей современной ширине Бассейна в 700 км. При этом кора испытала утонение до менее чем 30 км против 40- 45км под Сьерра-Невадой и 40-45 км под плато Колорадо. Согласно модели глубинного строения зоны Бассейнов и Хребтов, предложенной Б.Вернике и затем нашедшей широкое применение для других рифтовых систем во всем мире, определяющую роль в этой структуре играет поверхность срыва, наклоненная к западу от восточного края зоны, выполаживающаяся книзу до практически горизонтального положения в пластичном слое нижней коры. Подтверждением справедливости этих построений служат обнажения метаморфизован- ного нижнекорового комплекса из под незатронутого метаморфизмом и разбитого крутыми разломами верхнекорового. Верхняя кора имеет, как указывалось выше, мелкоблоковое строение, состоящее из односто-


Рис. 2-23. Схематическая карта Южных Скалистых гор США (по Дж.С.Олдоу)
/ - послеларамийские бассейны растяжения; 2 - послеларамийские нормальные сбросы; 3 - кайнозойские вулканиты; 4-ларамийские бассейны; 5 - надвиги со срывом с фундамента; б - взбросы и надвиги в фундаменте; 7- моноклинали плато Колорадо; 8 - докембрийский фундамент; 9 - протерозойские осадочные отложения. Цифры в пустых кружках - впадины: 1 - Крэзи Маунтинс; 2 - Бигхорн; 3 - Поудер- Ривер; 4 - Винд Ривер; 5 - Грин Ривер; 6 - Ред Дезерт-Вашаки; 7 - Ханна; 8 - Денвер; 9 - Писанс; 10 - Уинта; 11 - Парадокс; 12 - Генри Маунтинс; 13 - Кайпаровиц; 14 - Сан Хуан; 15 - Рэтон; 16 - Эстансиа; 17 - рифт Рио Гранде; 18 - Тулароза. Цифры в темных кружках - поднятия (п.) и вулканические поля (в.п.): 1 - в.п. Снэйк Ривер; 2 - в.п. Йеллоустон-Абсарока; 3 - п. Биртус; 4 - п. Бигхорн; 5 - п. Блэк Хиллс; 6-п. Винд Ривер; 7 - п. Свитуотер; 8-п. Ларами; 9-п. Сьерра Мадре-Парк; 10-п. Фронт Рэйндж; И -п. Уинта; 12-п.Совоч; 13-в.п. Сан- Хуан; 14- п. Вет Маунтинс; 15 - п. Ункомпагре; 16 - п. Сан Рафаель; 17 - в.п. Хай Плато; 18 - в.п. Пайн Вэлли; 19 - п. Азо Клиффе; 20 - п. Монумент; 21 - п. Дефайанс; 22 - в.п. Хемез; 23 - п. Сангре де Кристо; 24 - п. Сандия; 25 - п. Зуни; 26 - в.п. Сан Франциско; 27 - в.п. Уайт Маунтинс; 28 - в.п. Датил; 29 - п. Сан Андреас; 30 - п. Сакраменто

д Недеформированное состояние



Рис. 2-24. Модель развития системы сдвигового растяжения в верхней и средней континентальной коре (по Б.Вернике)
Модель показывает, в частности, как среднекоровые породы (а) могут быть переработаны в зоне сдвигового растяжения в условиях зеленосланцевой и амфиболитовой фаций (б), нагреты до геохронометрически блокирующих температур (в), и быть переработанными в хрупких условиях 5-10 млн лет позднее, допуская возможные величины напряжений и масштабы растяжения (?)

ронних горстов с поверхностью, наклоненной большей частью навстречу основному срыву. С противоположной стороны горсты ограничены листрическими сбросами, сливающимися на глубине с основной поверхностью срыва.
Начиная с миоцена плато Колорадо испытало подъем величиной порядка двух километров. Наряду с высоким тепловым потоком, сейсмичностью, сбро- сообразованием и базальтовым, типа океанских островов, вулканизмом, это рассматривается как результат утонения мантийной литосферы и ее замещения астеносферой, все это под воздействием субдукции океанской плиты Фараллон.
Западная., Притихоокеанская мегазона Кордильер в пределах США - представляет, подобно аналогичной зоне Канадский Кордильер, коллаж террейнов, но непосредственная корреляция канадских и американских террейнов затруднена тем, что северная часть данной мегазоны на крайнем северо-западе США перекрыта обширным миоценовым базальтовым плато Колумбия. Кроме того, существуют основания полагать, что между обоими сегментами существуют и действительные различия, связанные с первичной сегментацией подвижного пояса. Тем не менее определенные сопоставления оказываются возможными. Так, обе ранне- и среднемезозойские вулканические дуги Канадских Кордильер - Квинелия и Стикиния, разделенные меланжем из верхнепалеозойских и нижнемезозойских офиолитов, кремней, голубых сланцев, находят свое продолжение в северо-восточном Орегоне, а Квинелия и далее к югу - в горах Кламат и северной Сьерра-Неваде. Зона меланжа прослеживается на западе гор Кламат и Сьерра-Невады. В Калифорнии вулканическая дуга испытала внутридуговой спрединг с образованием средне- и позднеюрских офиолитов. К западу от Сьерра-Невады в позднем мелу образовался глубокий преддуговой прогиб Большой Долины заполнившийся 15-километ- ровой толщей турбидитов. В западном борту этого прогиба, в Береговых хребтах флиш Большой Долины с офиолитами в основании надвинут на знаменитый меланжевый или меланжево-олистостромовый францисканский комплекс, отчасти ему одновозрастный. Этот комплекс представляет собой аккреционную призму, связанную с субдукцией океанской плиты Фараллон. Францисканский меланж состоит из обломков осадочных, в том числе кремней и известняков, вулканических (базальты), ультраосновных (серпентиниты) и метаморфических (голубые сланцы) пород в матриксе из аргиллитов, граувакк и туфов. Возраст меланжа по ископаемым организмам в матриксе и включениях и по изотопным датировкам метаморфитов понижается от среднеюрского-среднемелового на востоке до позднемелового-миоценового на западе, близ берега, отражая продолжительную субдукцию.
Важным элементом структуры Западной мегазоны Кордильер США является южное продолжение пояса батолитов гранитоидов, имеющих в основном юрский возраст в восточной и среднемеловой - в западной полосе. Этот пояс включает батолиты Айдахо, Сьерра- Невады, южной Калифорнии.
Основная структура рассматриваемой мегазоны, сложившаяся к концу эоцена - началу олигоцена претерпела существенную перестройку начиная с середины олигоцена в связи с изменением характера взаимодействия между тихоокеанскими плитами и Северо- Американской плитой, и в ней появился ряд новых черт. Главным здесь было погружение под континент отрезка Восточно-Тихоокеанского спредингового хребта в районе Калифорнии и превращение соответствующего участка окраины континента из активного, субдукционного в трансформный. Это выразилось в образовании правого сдвига Сан-Андреас - наиболее известной структуры подобного рода в мире.
Этот сдвиг простирается на 1000 км от мыса Мен- досино на севере до вершины Калифорнийского залива на юге. Амплитуда правосторонннего смещения со времени возникновения сдвига в середине олигоцена, 29 млн летт.н., оценивается в 315 км, однако существуют основания полагать, что ему предшествовал более ранний, позднемеловой-раннепалеогеновый сдвиг (прото-Сан-Андреас) с гораздо более значительной амплитудой, достигавшей 2900 км (!), судя по перемещению находящегося к западу от разлома Сан-Андреас блока Салиния - фрагмента крупного гранитного батолита, находившегося в одной полосе с батолитом Сьерра-Невады.
В настоящее время разлом Сан-Андреас образует трансформную границу между Тихоокеанской и Северо-Американской плитами. Он высоко сейсмичен, с ним были связаны Сан-Францисское землетрясение 1906 года и недавнее в Лома-Прието, также в окрестностях Сан-Франциско. Скорость современных смещений составляет 5,6 см/год. Разлом Сан-Андреас сопровождается другими аналогичными сдвигами и часть, около 30%, смещений вдоль границы плит происходит по этим разломам-сателлитам. Глубина проникновения разлома Сан-Андреас в кору строго не установлена; судя по недавнему сейсмическому профилю, проведенному через залив Сан-Франциско, плоскость разлома смещена в восточном направлении, так что верхняя кора продвинута дальше в направлении океана.
В районе мыса Мендосино разлом Сан-Андреас срезается широтным океанским трансформным разломом Мендосино, к северу от него в океане снова появляется спрединговый хребет, и характер континентальной окраины резко меняется, так как здесь она сохранила свой конвергентный, субдукционный стиль строения. Это относится к подводной окраине и побережью штатов Орегон и Вашингтон, где кайнозойские образования слагают аккреционную призму и выполняют преддуговой прогиб. А в тылу последнего протягивается цепь молодых, в том числе действующих вулканов Каскадных гор (вулкан Сент-Эленс недавно проявил себя бурным извержением). Этот характер строения континентальной окраины распространяется и на юго-запад Канадского сегмента, включая о-в Ванкувер. Но севернее последнего граница плит снова становится трансформной, определяясь сдвигом Королевы Шарлотты, опять же правым, протягивающимся сначала вдоль одноименного архипелага, а затем вдоль архипелага Александра, где от него ответвляется к северу сдвиг Денали, о котором шла речь в разделе, касавшемся Аляскинского сегмента Кордильер. А основной сдвиг достигает Аляскинского залива, где сопрягается с Алеутской зоной субдукции.
Возвращаясь к Калифорнийской трансформной окраине, отметим, что со сдвигами здесь связано образование значительного числа относительно небольших, но глубоких впадин, послуживших тектонотипом сдви- гово-раздвиговых (pull-apart) бассейнов. Они выполнены мощными позднекайнозойскими осадками и примечательны своей богатой нефтегазоносностью. Начиная с позднего миоцена выполнение этих бассейнов испытало сжатие с образованием складчатых структур и некоторым надвиганием на них обрамления.
Существующие модели глубинного строения Калифорнии предусматривают, что все верхнекоровые структуры от Береговых хребтов и их погруженной ниже уровня моря южной части («Калифорнийский бордерленд») и до гор Кламат и Сьерра-Невады включительно тектонически подстилаются реликтовой океанской корой плиты Фараллон, погружающейся на востоке до глубины 25-30 и более километров. Впрочем, недавние сейсмические исследования в районе Сан- Франциско показали, что океанская кора разбита на отдельные блоки, очевидно, в результате подвижек по более древним, чем современный разлом Сан-Андре- ас, сдвигам.
Мексиканский сегмент. Этот сегмент охватывает территории Мексики, Гватемалы и Белиза (рис.2-25). Он отделен от более северного сегмента левым «мегасдвигом» Мохаве-Сонора северо-западного простирания, а на юге ограничивается широтной, также левосдвиговой зоной Полочик-Мотагуа, которая рассматривается в качестве современной границы между Северо-Американской и Карибской литосферными плитами.
В Мексиканском сегменте в общем выдерживается то же разделение на Восточную, Внешнюю и Западную, Внутреннюю, или Притихоокеанскую мегазоны, что и в двух более северных сегментах. Находит свое продолжение и полоса передовых прогибов. В Мексике она выражена тремя узкими вытянутыми в северо-северо- западном направлении линейными впадинами, выполненными нижнепалеогеновым флишем и олигоцен-ми- оценовой морской молассой. С востока полоса прогибов ограничена еще более узкой зоной поднятий Эль-Бурро-Тамаулипас, с которой совпадает среднемеловой барьерный риф и которая отделяет эту полосу от впадины Мексиканского залива, описываемой в следующем разделе. На востоке передовые прогибы граничат с Внешней зоной Мексиканских Кордильер вдоль направленных к ним надвигов.
Внешней мегазоне Мексиканских Кордильер в рельефе отвечает нагорье Восточной Сьерра-Мадре и плоскогорье Меза Сентрал, а также Сьерра-Мадре де Чиапас на юге. Эта мегазона по разлому Мохаве-Сонора сдвинута к юго-востоку относительно южного окончания Скалистых гор США и расположена южнее окончания зоны Бассейнов и Хребтов и плато Колорадо. Ее сходство с мегазоной Скалистых гор США и Канады заключается в шельфовом характере мелового разреза, ларамийском возрасте основных деформаций и интрузивного магматизма и восточной вер- гентности складок и надвигов.
Домеловое же развитие резко отличается. Восточная часть Внешней мегазоны Мексиканских Кордильер фактически наложена на южное продолжение позднепалеозойской складчатой системы Уошито-Мара- тон, а южнее на эпигренвильский массив Оахака, простирающийся до южной границы сегмента.
Палеозойские и докембрийские образования выступают в эрозионных окнах из-под мезозойского складчатого комплекса. В основании последнего залегает континентальная красноцветная толща верхов триаса - низов юры, а выше - эвапориты, которые перекрываются мощной толщей карбонатов верхов юры, нижнего и среднего мела до турона включительно. Сенон представлен глинистой толщей, а общая мощность этого комплекса достигает 6-9 км. Общий стиль дислокаций тоже несколько отличен от Скалистых гор США и Канады - здесь развиты сундучные, на нижних уровнях гребневидные антиклинали и более широкие коробчатые синклинали. Однако наряду с этим наблюдаются восточно-вергентные надвиги и даже шарьяжи. Довольно очевидно, что весь Восточный складчато-надвиговый комплекс сорван со своего палеозойско-докембрийского основания вдоль высокопластичной красноцветно-эвапоритовой триасово-юрской толщи. Он пронизан местами небольшими гипабиссальными интрузиями гранит-порфиров, диорит-порфир итов и щелочных пород. Основные деформации данной мегазоны относятся к кампану и палеоцену, но самая внешняя ее часть, включая шельф Мексиканского залива, подверглась смятию в позднем миоцене.


На западе образования Внешней зоны частично скрываются под покровами андезитов и игнимбритов верхнего эоцена - олигоцена, а на юге - миоценового возраста, слагающими вулканическое плато Западной Сьерра-Мадре, а частично уходят под надвиг Внутренней мегазоны. По другую сторону этого плато, на побережье Тихого океана выступают уже породы принадлежащие Западной, Внутренней мегазоне Мексиканских Кордильер. Северная часть этой мегазоны включает Калифорнийский п-ов (Нижнюю Калифорнию), отделенный от материка плиоцен-четвертичным рифтом Калифорнийского залива. Этот рифт с новообразованной океанской корой возник на северном окончании Восточно-Тихоокеанского спредингового поднятия, далее к северу перекрытого надвигом Северо-Американской литосферной плиты. Ось спрединга залива на северном его замыкании сначала продолжается грабе

ном Империал-Вэлли-Солтон, а затем срезается разломом Сан-Андреас.
Калифорнийский п-ов представляет собой южное продолжение магматической дуги более северных Кордильер, Сьерра-Невады в частности, и батолитового пояса, с ней связанного. Он занят в основном так же гранитным батолитом, имеющим здесь среднемеловой возраст, а на западном побережье выступают офиоли- ты и меланж, сходный с францисканским. На уровне южной части полуострова образования, характерные для Внутренней мегазоны Кордильер, появляются и на материке. Здесь развиты позднеюрские-раннемеловые офиолиты, ранне- и среднемеловые островодужные вулканиты, среднемеловые и ларамийские гранитои- ды. Мегазона испытала несколько фаз деформаций; первая из них - невадийская, затронула в основном лишь Нижнюю Калифорнию; вторая - среднемеловая,
проявилась шире и привела к образованию поднятия, обломочный материал с которого начал поступать в Восточную мегазону; третьей явилась субгерцинская в кампане и четвертая - собственно ларамийская, в палеоцене была заключительной. С двумя последними фазами связано надвигание Западной мегазоны на Восточную, а в целом первая мегазона имеет дивергентное строение.
Южная часть Мексиканского сегмента Кордильер отсекается от остальной мегазоны Трансмексиканским вулканическим поясом, пересекающим всю страну от Тихоокеанского побережья до побережья Мексиканского залива и включающим ряд действующих вулканов, в том числе появившийся в прошлом столетии вулкан Парикутин. На северо-западе пояс смыкается с южным окончанием вулканического плато Западной Сьерра-Мадре. Непараллельность Трансмексиканского пояса Центральноамериканской зоне субдукции породила целую дискуссию, хотя та или иная связь с этой зоной в общем не вызывает сомнений. Наибольшего внимания заслуживает представление о приуроченности этого вулканического пояса к зоне левого сдвига, аналогичного более северному мегасдвигу Мохаве-Сонора. 
<< | >>
Источник: Хайн В.Е.. ТЕКТОНИКА КОНТИНЕНТОВ И ОКЕАНОВ (год 2000).. 2001

Еще по теме Северо-Американские Кордильеры:

  1. Северо-Американская древняя платформа
  2. Гутьеррес и Оньяте в центре Северо-Американского континента
  3. НОВЫЕ ПОИСКИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ПРОХОДА И ОТКРЫТИЯ В АМЕРИКАНСКОЙ АРКТИКЕ
  4. Бетская Кордильера и Балеарский архипелаг
  5. 3.3. Каковы были особенности субцивилизационного развития Северо-Восточной, Северо-Западной и Юго-Западной Руси?
  6. 3.1. Американская модель
  7. 2. АМЕРИКАНСКОЕ НАШЕСТВИЕ
  8. СОЦИОЛОГИЯ АМЕРИКАНСКИХ ИНДЕЙЦЕВ
  9. Американские мексиканцы сегодня
  10. Американская зона
  11. Американская революция и Декларация независимости
  12. Американская «культура» в разведслужбе
  13. Американская система
  14. Американская расовая революция