ГЛАВА 2
ТЕКТОНИКО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГИОНА
Исследования в области тектоники и геоморфологии Антарктики проводились Зоненшайном, Грикуровым, Живаго, Хаиным, Гожиком, Бахмутовым, Fifield, I.W.D. Dalziel. Ими были изучены вопросы геохронологии, разлома и движения материков (на основе теории движения плит), описана структура региона, его геоморфологическое строение, систематизированы сведения о геологии пород. По результатам анализа работ [26, 54, 47, 23, 37, 1, 2, 17, 6, 42] в разделе показаны особенности истории развития южного региона - формирование материка Антарктида и Западной Антарктики, а также геология Антарктического полуострова. Вместе с тем, малоизученным остается гляциогенетический аспект формирования структуры и геоморфологии антарктического региона.
2.1. Формирование материка Антарктида
В раннем палеозое, кембро-ордовике (около 500 млн. лет назад) Антарктида располагалась в пределах экваториального пояса, южный полюс находился тогда на 15° ю.ш., 20° в.д. На протяжении палеозоя Антарктида переместилась почти на 90° в полярную область. Лишь в юрское время она несколько сместилась из полярной области в более низкие широты. С конца палеозоя до настоящего времени, т.е. на протяжении последних 250-270 млн. лет, Антарктида постоянно находилась внутри или вблизи южной полярной области, а ее перемещения относительно южного полюса не превышали 30° [26].
Ряд геологов, которые работали в антарктических экспедициях в начале 20 столетия, обнаружили геологическое подобие между Антарктидой и южной Африкой, Южной Америкой, Австралией и Индией. Ископаемые образцы в Антарктике явились доказательством того, что разделенные в настоящее время земные массы были связаны в гигантский суперконтинент - Гондвана (рис. 2.1). Около 160 млн. лет назад Гондвана раскололась, и различные ее части дрейфовали от Антарктики к их современному местоположению [54]. Начиная с позднего палеозоя, Антарктика оставалась, по-видимому, почти в стационарном положении. Однако, за это время она испытала два великих оледенения ? позднепалеозойское и позднекайнозойское (которое продолжается до сих пор). Между ними была длительная эпоха мягкого климата, охватывающая мезозой и раннетретичное время. Позднекайнозойское оледенение началось как горное в олигоцене, а оледенение Восточной Антарктиды произошло 22?23 млн. лет назад, сплошной покров образовался около 10 млн. лет назад.
Плитовая тектоника является современной теоретической концепцией, которая объясняет такие явления как континентальный дрейф, субдукцию и вулканизм. Она создает основу для понимания механизма в формировании современной поверхности Земли. В том числе плитовая тектоника объясняет разлом суперконтинента Гондвана и формирование современного Антарктического континента [54].
В позднем мелу существовал единый протяженный материк Австрамерика, вытянутый субмеридионально и включавший Южную Америку, Антарктиду и Австралию. Он простирался от экватора в западном полушарии через Южный полюс до 30° в.д. в восточном полушарии. С западной стороны он соприкасался с обширным Тихим океаном, в котором срединно-океанический хребет в то время располагался значительно дальше от берегов Южной Америки, чем сейчас. От этого материка в позднем мелу начал откалываться небольшой континентальный блок плато Кемпбел, включающий Новую Зеландию, что привело к раскрытию юго-западной части Тихого океана и образованию Тасманова моря. Тасманово море, разделяющее сейчас Австралию и Новую Зеландию, начало формироваться в конце мела и начале палеогена, после чего территория стабилизировалась. На востоке Австрамерика была ограничена узким океаническим пространством, включающим южную Атлантику и сравнительно неширокий морской проход между Индией и Антарктидой. Индийский океан только начал раскрываться, Индостан находился в средних широтах Южного полушария. Единственный морской путь для широтных течений существовал в тропическом поясе вдоль экваториальной части Тихого океана и далее в океане Тетис, простиравшемся между Африкой и Евразией. Циркуляция этого течения обеспечивала поступление теплых вод в районы южной полярной области, где господствовал теплый климат.
Рис. 2.1. Реконструкция Гондваны на период 180 млн. лет назад с демонстрацией блоков микроплиты Западной Антарктики.
АР ? Антарктический полуостров; EM ? горы Элсуэрта-Уитмора; MB ? Земля Мери Берд; TI ? остров Терстон; FP ? Фолклендская плита [47]
С 63 млн. лет назад Австрамерика еще была единым континентом, но уже существенно увеличилось пространство Индийского океана, а Индостан начал свой фантастически быстрый (со скоростью до 18 см/год) путь на север в сторону Евразии. Возросли размеры юго-западной части Тихого океана между Антарктидой и плато Кемпбелл. Тасманово море почти достигло современных контуров.
53 млн. лет назад (в конце эоцена) начинается раскол Австрамерики. Возникла новая ось спрединга, по которой Австралия начала отодвигаться от Антарктиды. Австрамерика раскололась на Австралию и Антамерику (Антарктида и Южная Америка). Стали сообщаться Тихий и Индийский океаны, но сокращались размеры северного близэкваториального прохода вплоть до его исчезновения в миоцене-плиоцене. Данные магнитных аномалий в Индийском океане указывают на различную историю его восточной и западной частей. Западная часть Индийского океана образовалась раньше восточной, по крайней мере, в позднем мелу. Откол Африки и, вероятно, Индии от Антарктиды начался в юрское время ? около 140?150 млн. лет назад, т.е. значительно раньше, чем Австралии и Новой Зеландии [26].
В интервале от 38 до 20 млн. лет происходило наращивание океанической коры в районе моря Беллинсгаузена и в проливе Дрейка. Причиной раздвижения Южной Америки и Антарктики (31 млн. лет назад в среднем олигоцене) было давление со стороны Тихоокеанской плиты как по сторонам (на север и юг), так и перед своим фронтом на востоке. Остатками оси спрединга, которая проходила из Тихого океана в Южную Атлантик