Введение

Младшая океаническая тектоническая плита между Антарктической и Южноамериканской плитами.

Плита Скотиа (Lang es) — небольшая тектоническая плита на окраине Южной Атлантики и Южного океана. Считается, что она образовалась в начале эоцена с открытием прохода Дрейка, разделяющего Антарктиду и Южную Америку. Это небольшая плита, движение которой в значительной степени контролируется двумя крупными плитами, её окружающими: Антарктической и Южноамериканской плитами. Плита Скотиа получила своё название в честь паровой яхты «Скотиа», принадлежавшей Шотландской национальной антарктической экспедиции (1902–1904), которая провела первое батиметрическое исследование этого региона. Плита имеет приблизительно ромбовидную форму, простираясь между и , её ширина составляет , а длина . Она движется в западно-юго-западном направлении со скоростью /год, а плита Южных Сэндвичей — на восток со скоростью /год в абсолютной системе отсчёта. Границы плиты определяются Восточно-Скотийским хребтом, Северо-Скотийским хребтом, Южно-Скотийским хребтом и зоной разлома Шеклтона. Плита Скотиа состоит из океанической коры и континентальных фрагментов, которые сейчас рассеяны вокруг моря Скотиа. До начала формирования плиты (40 млн лет назад) эти фрагменты составляли сплошную сушу от Патагонии до Антарктического полуострова вдоль активной зоны субдукции.

Тектоническая обстановка

Вместе с плитой Сандвича, плита Скотия соединяет самые южные Анды с Антарктическим полуостровом, подобно тому, как Карибская плита соединяет самые северные Анды с Северной Америкой, и эти две плиты сопоставимы во многих аспектах. Обе имеют вулканические дуги на восточных концах: Южно-Сандвичевы острова на плите Сандвича и Малые Антильские острова на Карибской плите. Кроме того, обе плиты оказали значительное влияние на глобальный климат, закрыв два основных прохода между Тихим и Атлантическим океанами в мезозойскую и кайнозойскую эры. Микроконтинент Южная Георгия первоначально был соединен с бассейном обратной дуги Рока-Вердес (крайний юг Огненной Земли) до эоцена. До этого бассейн претерпел ряд геологических преобразований в течение мелового периода, в результате которых Южная Георгия была сначала погребена, а затем вновь стала топографической структурой к концу мелового периода. Около 45 миллионов лет назад Южная Георгия, все еще являвшаяся частью Южноамериканской плиты, была погребена повторно, и некое событие, возможно, вращение Фуэгианских Анд, завершило разделение и позволило Южной Георгии испытать вторую эксгумацию. В олигоцене (34–23 млн лет назад) Южная Георгия была вновь погребена в связи с распространением морского дна в Западной части моря Скотия. И, наконец, 10 миллионов лет назад микроконтинент Южная Георгия поднялся в результате столкновения с Северо-Восточным хребтом Джорджии.

Южный хребет Шотландии

Южная окраина плиты граничит с Антарктической плитой, формируя Южно-Скотийский хребет — левосторонняя трансформная граница, скользящая со скоростью около 7,4–9,5 мм/год и занимающая южную половину границы Антарктической плиты Скотии. Относительное движение между плитой Скотия и Антарктической плитой на западной границе составляет 7,5–8,7 мм/год.

Зона перелома Шеклтона

Западный край плиты ограничен Антарктической плитой, формируя зону разлома Шеклтона и Южно-Чилийскую впадину. Южно-Чилийская впадина является южным продолжением зоны субдукции Антарктической и Наска плиты под Южной Америкой. При движении на юг вдоль хребта скорость субдукции уменьшается, пока оставшееся косое движение не переходит в сдвиговую границу зоны разлома Шеклтона. Юго-западный край плиты ограничен Шетландской микроплитой, разделяющей зону разлома Шеклтона и Южно-Скотийский хребет.

Восточный хребет Шотландии

Восточный край плиты Скотиа представляет собой срединно-океанический хребет, ограниченный микропластиной Южного Сандвича, формируя хребет Восточной Скотии. Хребет Восточной Скотии – это хребет зоны отката, образовавшийся в результате субдукции Южноамериканской плиты под плиту Южного Сандвича вдоль островной дуги Южного Сандвича. Точные скорости расхождения все еще обсуждаются в научной литературе, однако установлено, что они находятся в диапазоне от 60 до 90 мм/год. Берега северной части Центрального моря Скотиа перекрывают океанический фундамент и центр расхождения Западного моря Скотиа. Анализ образцов вулканокластических пород, полученных из этих районов, указывает на то, что они представляют собой структуры континентальной дуги, а в некоторых случаях – океанической дуги, аналогичные тем, что формируются в современной активной дуге Южного Сандвича. Наиболее древняя вулканическая активность в центральных и восточных районах моря Скотиа датируется 28,5 млн лет назад. Переддуговая область Южного Сандвича образовалась в Центральном море Скотиа в то время, но впоследствии сместилась к востоку за счет зоны отката хребта Восточной Скотии.

Западная скала Шотландии

Одной из самых заметных особенностей плиты Скотиа является срединная долина, известная как хребет Западной Скотии. Она образовалась в результате взаимодействия двух плит, которые больше не являются независимо активными: Магеллановой и Центральной плиты Скотиа, и представляет собой потухший срединно-океанический хребет. Хребет состоит из семи сегментов, разделенных правосторонними сдвиговыми разломами различной длины. Это привело к предположению, что сегмент W7 является опущенным блоком Северного хребта Скотиа, примыкающего к континентальному склону Фуэганских Анд, или потенциально связан с предполагаемым меловым Центральным морем Скотиа.

Формирование

Плита Скотиа образовалась около (Ma) в позднем мезозое на окраинах Палалассиды суперконтинента Гондвана между двумя докембрийскими кратонами – Калахари и Восточно-Антарктическим кратоном, которые сейчас расположены в Африке и Антарктиде. На её развитие также оказал влияние кратон Рио-де-ла-Плата в Южной Америке. Первопричиной её формирования стал распад Гондваны в области, ставшей юго-западной частью Индийского океана. Бассейн Рокас-Вердес заполнялся турбидитами, поступающими с вулканической дуги на его тихоокеанском борту и частично с континентального склона. Море Уэдделла продолжало расширяться, что привело к растяжению между Патагонскими Андами и Антарктическим полуостровом. В среднем меловом периоде (100 млн лет назад) скорость спрединга в Южной Атлантике значительно возросла, а Среднеатлантический хребет увеличился с 1200 км до 7000 км. Это вызвало компрессионные деформации вдоль западного края Южноамериканской плиты и нагнание основания Рокас-Вердес на этот край. Структуры, связанные с этим нагнанием, обнаружены от Огненной Земли до Южной Георгии. Ускорение движения Южной Америки к западу и инверсия бассейна Рокас-Вердес в конечном итоге привели к инициации Скотийской дуги. Эта инверсия имела сдвиговую составляющую, наблюдаемую в дислокации залива Купер на Южной Георгии. Этот геологический режим вызвал поднятие и вытягивание Анд и формирование зарождающегося хребта Северной Скотии, что привело к начальному восточному перемещению микроконтинента Южная Георгия и образованию Центрального моря Скотии.

Открытие прохода Дрейка

Между поздним меловым и ранним олигоценом (90–30 млн лет назад) в регионе мало что изменилось, за исключением субдукции плиты Феникс вдоль зоны разлома Шеклтона. В позднем палеоцене и раннем эоцене (60–50 млн лет назад) сформировались Южное море Скотии и Южно-Скотийский хребет – первый признак разделения южных Анд и Антарктического полуострова, что привело к расширению морского дна в Западном море Скотии и, следовательно, к начальному открытию глубокого прохода Дрейка. Продолжающееся удлинение Северо-Скотийского хребта за пределы Бердвудского банка привело к смещению Южной Георгии дальше на восток. На склонах Северо-Скотийского хребта встречаются вулканические породы, аналогичные породам Огненной Земли, включая остров Лос-Эстадос на самой восточной оконечности. В начале эоцена (50 млн лет назад) проход Дрейка между южной оконечностью Южной Америки у мыса Хорн и Южными Шетландскими островами Антарктиды представлял собой небольшое открытие с ограниченной циркуляцией. Изменение относительного движения между Южноамериканской и Антарктической плитами повлекло бы за собой серьезные последствия, вызвав расширение морского дна и образование плиты Скотиа. Морские геофизические данные указывают на то, что движение между Южноамериканской и Антарктической плитами сместилось с севера-юга на запад-северо-запад – восток-юго-восток, сопровождаясь восьмикратным увеличением скорости расхождения. Это изменение в расширении привело к истончению земной коры, и к 30–34 млн лет назад сформировался Западно-Скотийский хребет. Сложная картина расширения, предшествующая 26 млн лет назад, вероятно, сохранилась в самых древних частях этой тектонической обстановки, то есть к западу от поднятия Террор (к северу от острова Элефант) и на склоне шельфа Огненной Земли. До 17 млн лет назад Центральная плита Скотиа быстро двигалась на восток, чему способствовала миграция восточных желобов, но с тех пор обе плиты двигались очень медленно.