Геология

 Краткий очерк геологического строения Антарктиды

 

На современном уровне геолого-геофизической изученности в пределах Антарктического материка выделяется два главных геоструктурных элемента: 1) древняя Восточно-Антарктическая платформа, и 2) Тихоокеанский подвижный пояс (см. рис.).

Восточно-Антарктическая платформа, охватывающая большую часть полярного материка, представляет собой древнюю континентальную плиту, кристаллическое основание которой (фундамент) сформировалось в период от 3,9 млрд. до 500 млн. лет назад. Сравнительно молодой осадочный чехол (моложе 600 млн. лет), перекрывающий фундамент, обнажен фрагментарно и в незначительном объёме. Лишь на западной границе платформы, в Трансантарктических горах, обнажается полный разрез верхней части платформенного чехла — так называемая серия Бикон (девон — триас). Вот почему Восточно-Антарктическую платформу называют также Антарктическим кристаллическим щитом, то есть платформой, лишенной осадочного чехла.

Антарктический щит, как установлено по изотопно-возрастным данным, состоит из сравнительно некрупных ядер архейской и раннепротерозойской стабилизации (3,9–1,8 млрд. лет назад), – так называемых древних кратонов, и обширной области протерозойского тектогенеза, известной как Восточно-Антарктический подвижный пояс. Архейские кратоны включают: провинцию Грюнехогна, что в западной части Земли Королевы Мод, Нейпирскую провинцию, охватывающую центральную часть Земли Эндерби, Рукерскую провинцию в южной части гор Принс-Чарльз, прибрежный оазис Вестфолль вместе с прилегающими островами Рёуер (Земля Принцессы Елизаветы), блок Шеклтон в горах Шеклтона, блок Миллер в Трансантарктических горах, отдельные выходы архейских пород в районе ледника Денмена и обширный район на Земле Адели. Остальные площади Восточной Антарктиды заняты, вероятно, протерозойскими структурами.

Протерозойский Восточно-Антарктический подвижный пояс, в отличие от древних кратонов, испытал глубокий метаморфизм, магматические инъекции, частичное плавление и значительные складчатые деформации в период 1150−950 млн. лет назад. Некоторыми исследователями этот пояс рассматривается как единая область глубоко и неоднократно переработанной земной коры архейского возраста, реликты которой сохранились лишь в упомянутых кратонах. Другие же полагают, что пояс состоит из нескольких разновозрастных провинций (террейнов и супертеррейнов), представляющих собой тектонический коллаж различных геологических комплексов. Часть этих комплексов по-видимому формировалась в конвергентных геодинамических условиях, а именно в зоне перехода континент–океан. Возраст конвергентных комплексов составляет 1400–1050 млн. лет, что в целом соответствует общеглобальному гренвильскому тектоническому циклу. Наиболее молодые преобразования протерозойских комплексов имели место в венде–кембрии (570–500 млн. лет назад), известные в литературе как панафриканский орогенез. Преобразования включали метаморфизм амфиболитовой и гранулитовой фации, мощные складчатые деформации и внедрение разнообразных гранитоидных тел. Окончательное формирование Антарктического щита произошло лишь на рубеже протерозоя и палеозоя, по-видимому, в результате коллизии (столкновения) нескольких литосферных блоков.

Тихоокеанский подвижный пояс Антарктиды (ТПП) развит на территории Западной Антарктиды и Трансантарктических гор. Он состоит из нескольких разнородных по строению, протяженности и возрасту складчатых систем или орогенов. Время формирования систем заключено между поздним протерозоем и кайнозоем. Располагаются системы кулисообразно и последовательно омолаживаются в направлении от Антарктического щита к современной тихоокеанской окраине материка. Главными звеньями ТПП являются (в порядке омоложения): 1) складчатая система Трансантарктических гор (Росский ороген); 2) складчатая система на севере Земли Виктории и на западе Земли Мэри Бэрд (ороген Борхгревинк); 3) складчатая система, занимающая центральную и восточную части Земли Мэри Бэрд (ороген Амундсен); 4) складчатая система района гор Элсуэрт (ороген Элсуэрт); 5) складчатая система Антарктического полуострова и прилегающих к нему островов (Андский ороген или Антарктанды). Следует признать, что до настоящего времени остается открытым вопрос о роли и соотношении различных геодинамических процессов в формировании и развитии ТПП.

По современным реконструкциям, около 1 млрд. лет назад Восточно-Антарктическая платформа входила составной частью в суперконтинент Родиния, который впоследствии распался на ряд континентов. Около 500 млн. лет назад из отдельных континентальных блоков, располагающихся в Южном полушарии, образовался суперконтинент Гондвана, в котором будущий антарктический материк занимал южную окраинную часть. В позднем палеозое, примерно 300–200 млн. лет назад, в некоторых районах суперконтинента, в том числе в пределах будущей Антарктиды, под действием глубинных растягивающих сил сформировались внутриконтинентальные протяженные депрессии (рифтовые грабены), частично заполнившиеся терригенными осадками, в основном песчаниками и алевролитами с пластами углей. Реликты этих осадочных толщ сохранились, в частности, на западе нынешней Земли Королевы Мод и в бортах рифтового грабена ледников Ламберта — Эймери. В период 200–80 млн. лет назад Гондвана под воздействием глубинных мантийных плюмов распалась на ряд современных континентов Южного полушария. От будущей Антарктиды, дрейфующей к Южному полюсу, последовательно откололись Африка, Мадагаскар, Индия и Австралия. Последней отошла в сторону Южная Америка, связанная узким перешейком со структурами Тихоокеанского подвижного пояса. Около 23 млн. лет назад образовался пролив Дрейка, окончательно отделивший Антарктиду от всех материков. Возникшее круговое Циркумполярное течение способствовало активному росту материкового оледенения Антарктиды, достигшего максимального развития около 5 млн. лет назад.

Недра Антарктиды и ее континентального шельфа являются потенциальным резервом добычи минерального сырья будущими поколениями человечества, а в современном ледовом покрове Антарктиды сконцентрировано почти 90% общего объема пресной воды, имеющейся на планете. Крупнейшие из известных на материке рудопроявлений представлены каменными углями и железистыми кварцитами (джеспилитами). Угли пермско-триасового возраста вскрываются Трансантарктических горах и в горах Принс-Чарльз. Прогнозные запасы углей в первом районе достигают почти 150 млрд. т, а во втором порядка 7–8 млрд. т. Выходы раннепротерозойских (?) джеспилитов, высококачественных железных руд, обнаружены в южной части гор Принс-Чарльз; прогнозные запасы их невелики — около 500 тыс. т., однако по геофизическим данным подо льдом локализованы рудные залежи с общими ресурсами до 850 млрд. т. Более ценные полезные ископаемые выявлены пока лишь в форме небольших рудопроявлений и геохимических аномалий. Однако эти данные, с учетом металлогенических закономерностей других гондванских материков, позволяют предполагать наличие на антарктическом континенте значительных концентраций золота, платины, олова, меди, никеля, молибдена, бериллия, редкоземельных элементов, алмазов и других полезных компонентов.

Практически все окраинные моря, омывающие берега Антарктиды, представляют собой крупные осадочные бассейны, перспективные на залежи углеводородов. Крупнейшими из них являются бассейны морей Уэдделла (1,5 млн. кв. км), Росса (1,26 млн. кв. км), Моусона (710 тыс. кв. км), Содружества (580 тыс. кв. км) и Рисер-Ларсена (400 тыс. кв. км). По современным оценкам, основанным на комплексных геофизических исследованиях, прогнозные ресурсы углеводородов во всех морских осадочных бассейнах Антарктиды составляют (с учетом глубоководных районов) десятки миллиардов тонн.

В заключение следует отметить, что протокол об охране окружающей среды Антарктического региона («Мадридский протокол»), вступивший в силу в 1999 г., запрещает до 2049 г. деятельность, связанную с целенаправленной разведкой минеральных ресурсов.

 

Геология и минеральные ресурсы Антарктиды. – М.: Недра, 1990. – 231 с.

Грикуров Г.Э., Лейченков Г.Л., Михальский Е.В. Тектоническая эволюция Антарктиды в свете современного состояния геодинамических идей. // Строение и история развития литосферы, 4 том трудов МПГ. – М.: Paulsen, 2010. – С. 91–110.