Петтерманская Орогения: Тектоническая Эволюция Центральной Австралии
Petermann Orogeny
Петерманская Орогения: древнее геологическое событие в Австралии (~550-535 млн лет назад). Влияние на Мусгрейвскую провинцию и Амадейский бассейн. Геология и тектоника.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Орогенез Петтерманна – австралийское внутриконтинентальное событие, затронувшее фундаментные породы северной провинции Масгрейв и эдиакарские (протерозойские) осадочные породы южной части бассейна Амадеус (в настоящее время) между ~550 и 535 млн лет назад. Его проявления сегодня наблюдаются в хребтах Петтерманна. До орогенеза Петтерманна, который привел к эксгумации Масгрейвского блока, бассейн Амадеус был соединен с бассейном Офицер в Южной Австралии. Масштаб и влияние орогенеза Петтерманна представляются относительно локальными, наиболее интенсивно проявляясь в центрально-северной части Масгрейвского блока. Здесь более древние структуры Масгрейвского возраста (~1200–1150 млн лет назад) частично или полностью перекрыты минеральными ассоциациями субэклогитового фациаса (11–12 кбар при 650 °C). Толчок Вудруфа, зона сдвига Давенпорт и разлом Манна обеспечили большую часть эксгумации на 30–40 км. Эксгумация Масгрейвского блока (и перекрывающих его отложений) привела к последовательному снятию вышележащих слоев и отложению таких пород, как аркозы и конгломераты, в локализованных осадочных бассейнах, которые сейчас обнажаются в виде Улуру и Ката Тьюта соответственно. За пределами этой области интенсивной активности, связанной с возрастом Петтерманна, деформация, обусловленная орогенезом Петтерманна, менее выражена и носит хрупкий характер. Осадконакопление, связанное с орогенезом Петтерманна, отвечает за отложение осадочных пород бассейнов Джорджина, Офицер, Нгалия и Амадеус в кембрийский период. Осадочные породы представляют собой смесь флювиальных конгломератов, песчаников и алевритов. В местах изгибов орогенного пояса образовались несколько структурных грабенов – Левенгер и Мурильяна.
The Petermann Orogeny was an Australian intracontinental event that affected basement rocks of the northern Musgrave Province and Ediacaran (Proterozoic) sediments of the (now) southern Amadeus Basin between ~550 535 Ma. The remains are seen today in the Petermann Ranges. Prior to the Petermann Orogeny, which resulted in exhumation of the Musgrave Block, the Amadeus Basin was contiguous with the Officer Basin in South Australia. The extent and effect of the Petermann Orogen appears to be relatively confined, occurring most pervasively within the central northern Musgrave Block. Here, older Musgravian (~1200 1150 Ma) fabrics are partially to completely overprinted by sub eclogite facies mineral assemblages (11 12 kbar at 650 °C). The Woodroofe Thrust, Davenport Shear Zone and Mann Fault accommodated much of the 30–40 km exhumation. Exhumation of the Musgrave Block (and overlying sediments) resulted in successive unroofing and deposition of rock types such as arkose and conglomerate in localised sedimentary basins that now outcrop as Uluru and Kata Tjuta respectively. Beyond this region of intense Petermann aged activity, deformation related to the Petermann Orogen is less pervasive and ductile. Sedimentation associated with the Petermann Orogeny is responsible for the deposition of the Georgina Basin, Officer Basin, Ngalia Basin and Amadeus Basin sediments in the Cambrian. Sediments are a mixture of fluvial conglomerates, sandstones, and siltstones. Several pull apart structural grabens formed at flexures in the orogenic belt, forming the Levenger and Moorilyanna Grabens.
Динамика
В орогенезе Петтерманна преобладает надвиг с юга на север по нескольким крупным, анастомозирующим изогнутым сбросо-надвиговым разломам. Главный разлом – это разлом Вудроффа, представляющий собой ламинированную псевдотахлититовую сланцевую зону мощностью до 300 метров. По нему произошло до 42 километров вертикального смещения под углом примерно от 15 до 20 градусов. Структура орогена Петтерманна в пределах Мусгрейвского блока рассматривается как структура типа «цветок», представляющая собой систему вертикально изогнутых сбросо-надвиговых разломов, которые сходятся друг к другу и обеспечивают вертикальное движение за счет сжатия центрального блока вверх и наружу. Несколько разломов северо-восточного простирания, включая линию Мундрабилла, разделяют орогенез Петтерманна, вдоль них наблюдаются значительные вертикальные смещения, как правило, с поднятием западного блока, однако время этого события неизвестно.
The Petermann Orogeny is dominated by south over north movement on several large, anastomosing curved thrust faults. The prime thrust fault is the Woodroffe Thrust, which is a laminated pseudotachlyte schist zone up to 300 metres thick. This has accommodated up to 42 kilometres of vertical movement at an angle of about 15 to 20 degrees. The structure of the Petermann Orogen within the Musgrave Block is considered to be a flower structure, which is a set of vertically arcuate thrust faults which dip toward each other and accommodate vertical movement by essentially squeezing the central block up and out. Several northeast trending discontinuities including the Mundrabilla lineament divide the Petermann orogeny, with extensive vertical offsets across them, usually west side up, though the timing of this event is unknown.
Листочки
Листовидность, связанная с орогенией Петерманна, как правило, имеет крутое или пологое южное погружение и субпараллельна сдвиговым разломам, вдоль которых она образовалась. Регионально распространенная линейная растяженность потенциально связана с некоторыми из этих разломов, особенно в более глубоких участках коры, которые были вынесены на поверхность, поскольку там существовали температурно-давленческие условия, благоприятные для хрупко-пластической и пластической деформации.
Foliations associated with the Petermann Orogeny are typically steeply to gently south dipping and subparallel to the thrust faults upon which they were developed. S regionally pervasive stretching lineation is potentially associated with some of these faults, especially in the deeper areas of the crust which have been exhumed, because these were within the temperature and pressure conditions for brittle ductile and ductile deformation.
Транспрессия
Транспрессионная модель (разработанная SRK Ltd) рассматривает Петерманский ороген как результат транспрессионного сдвига вдоль серии анастомозирующих разломов-надвигов в масштабе коры, которые включали движения в период пан-африканских орогений и тектонических событий кембрийского и ордовикского периодов. Согласно теории, степень экстремального поднятия, наблюдаемого в Петерманском орогене, в частности, около 42 км поднятия вдоль Вудроффского надвига, произошла вследствие образования поверхностного разрыва в коре, сформировавшего "поднятие фундамента", когда горные породы были сдвинуты латерально вдоль этого разрыва. Проблемы данной модели включают отсутствие геохронологических данных и общую нехватку кинематических данных, непосредственно связанных с транспрессией.
The Transpression model (by SRK Ltd) considers the Petermann Orogen to be caused by transpressional strike slip along a series of anastomosing crustal scale strike slip thrusts which included movements during the pan African orogenies and tectonic events of the Cambrian Ordovician. The theory states that the degree of extreme uplift experienced in the Petermann Orogeny, specifically the ~42 km of uplift along the Woodroffe Thrust, occurred as a consequence of a crustal scale detachment surface forming a 'basement pop up' as rock was thrust laterally along the detachment. Problems with this model include lack of geochronology, and general lack of kinematics directly linked to transpression.
Внутрипластиковая термодепрессионная ребонда
Другая теория, объясняющая глубокую и чрезвычайно быструю эксгумацию Орогена Петэрмана, заключается в том, что она вызвана изостатической нестабильностью, спровоцированной тепловыми событиями в глубоких слоях коры, что приводило к высвобождению накопленного напряжения посредством мощного теплового отскока (Sandiford et al., 2001). Этот процесс представляется как своего рода петля обратной связи между процессами осадконакопления и изостатическими орогенными событиями. Однако некоторые авторы (Camacho et al.) поставили эту теорию под сомнение, используя изотопные модели.
Another theory for the causes of the deep and extremely rapid exhumation of the Petermann Orogen is that it is due to isostatic instabilities caused by thermal events in the deep crust, causing accumulated stress to be released by violent thermal rebound (Sandiford, et al. 2001). This is envisaged as a kind of feedback loop between sedimentation and isostatic orogenic events. However, some authors (Camacho et al.) have called this into question with isotopic models.
В популярной культуре
Существует лишь один или два документальных фильма геологической направленности, которые прослеживают происхождение Улуру и Ката Тьюты, связывая их с австралийскими горами Петэрманн. Документальный фильм "Руководство путешественника во времени по Австралии", вышедший в 2012 году, возможно, впервые установил эту связь достаточно чётко.
There are only one or two geology oriented documentaries that trace Uluru and Kata Tjuta's origins with the Australian Petermann Ranges. The Time Traveller's Guide To Australia in 2012 is possibly the first documentary to make the connection with reasonable clarity.