История геологического развития атлантического океана

Основу наших знаний об океанах составляют геофизические и, в первую очередь, магнитные, сейсмические и батиметрические данные, материалы драгирования и глубоководного бурения, и результаты непосредственных наблюдений с подводных аппаратов и геологическое изучение островов. Атлантический океан и его история изучены лучше других, поэтому мы и остановимся на нем, базируясь на недавно вышедшей монографии В. Е. Хаина "Региональная геотектоника. Океаны. Синтез", 1985.

Рис. 22.5. Стадии формирования Атлантического океана и распад суперматерика Пангеи-2 (по Эмилиани, упрощено)

Современный Атлантический океан возник путем раскола материка Пангея-2, сформировавшегося к концу палеозойской эры (рис. 22.5). Раскалыванию Пангеи-2 предшествовала своеобразная подготовка, начавшаяся в пермское время и продолжавшаяся вплоть до ранней юры, т.е. на протяжении 80-100 млн. лет и заключавшаяся в образовании поднятия на месте будущего раскола и формировании системы грабенов. В дальнейшем в условиях общего тектонического растяжения происходило утонение континентальной коры, рифтовая система расширялась и углублялась, что сопровождалось проявлением базальтового толеитового вулканизма. Местами накапливались эвапоритовые отложения. Наконец, произошел разрыв континентальной коры с образованием оси спрединга, и начались расширение океанского дна и отодвигание континентов друг от друга. Подобная подготовка в разных местах проходила в разное время и, соответственно, спрединг начался не одновременно. Образование глубоких разломов и возникновение астеносферной линзы фиксируются в начале ранней юры лавовыми потоками и роями даек оливиновых базальтов, которые сменяются типичными низкокалиевыми толеитовыми базальтами, причем и в Северной Америке, и в Африке этот вулканизм имеет один и тот же возраст. С момента образования океана в нем началось осадконакопление, которое, по данным глубоководного бурения, в ранней и средней юре было терригенным, с примесью органического вещества, принесенного с суши, а в поздней юре появились карбонатные осадки.

С начала раннего мела происходило раскрытие Южной Атлантики, примерно в такой же последовательности, как и Центральной, только стадия рифтообразования здесь гораздо моложе. В Северной Атлантике события развивались сходным образом, и в конце раннего мела Гренландия начала отделяться от Европы, в то время как глубины в Центральной Атлантике уже достигли нескольких километров. Очень важным моментом середины позднего мела явилось образование Бискайского залива, в результате чего Иберийский полуостров, отделившись от Европы и повернувшись против часовой стрелки, занял примерно современное положение. На сходство геологических структур Бретани и Испании уже давно обращали внимание. Именно таким поворотом Иберийского полуострова хорошо объясняется формирование альпийской складчатой системы Пиренеев. Глубоководные скважины в Бискайском заливе установили палеоценовые отложения, а по геофизическим данным предполагаются и верхнемеловые. Новыми скважинами были вскрыты аптские отложения и мелководные верхнеюрские, фиксирующие еще дорифтовую стадию.

В Северной Атлантике в позднемеловое и в палеоцен эоценовое время существовал поперечный Исландско-Фарерский порог, сложенный базальтами. С начала олигоценовой эпохи он погрузился. В позднем мелу и палеогене раскрывалось Лабрадорское море, Гренландия удалялась от Северной Америки и в начале палеогена Атлантический океан существенно расширился в северном направлении. Современная структура Атлантики была сформирована к позднему миоцену, когда образовалась Исландия. По данным сейсмического профилирования, сейчас хорошо известно строение подводных окраин Атлантического океана.

В пределах восточной окраины Северо-Американского континента располагается огромная по мощности, до 15-17 км, толща юрских, меловых и кайнозойских осадочных пород. Максимальная мощность приурочена к внешнему шельфу и континентальному склону. Она уменьшается как в сторону континента, так и океана. Фундамент толщи сложен метаморфическими породами и осложнен грабенами, выполненными триасовыми континентальными красноцветными отложениями, а также нижнеюрской эвапоритовой толщей (рифтовая стадия). Здесь же присутствуют юрско-меловые погребенные рифовые массивы, базальтовые лавы, дайки, штоки. Эти прогибы испытывали наибольшее погружение в юрский период. Примерно так же построена пассивная окраина Северо-западной Африки, где в основании разреза располагаются красноцветные триасовые толщи, затем соленосная юра, базальты и мелководные карбонатные отложения, сменяющиеся песчано-глинистыми меловыми и кайнозойскими образованиями.

Осевое положение в Атлантическом океане играет срединно-океанский хребет, шириной от 1500 до 5000 км с гребнем не более 150 км в ширину, расчлененным глубокой рифтовой долиной. Срединный хребет вкрест простирания пересекается многочисленными трансформными разломами. Первоначальная скорость спрединга была высокой, достигая почти 4 см/год. В дальнейшем она существенно снизилась. Раскрытие Атлантики самым тесным образом было связано с океаном Тетис, и в юрский период она по существу представляла часть последнего, о чем свидетельствует сходство фауны этого времени в Карибском регионе и в Альпийском поясе. В Атлантическом океане много вулканических островов, сформировавшихся в неогене и сложенных щелочными базальтами в отличие от вулканитов срединно-океанского хребта, состоящих из толеитовых базальтов. Такова в общем виде история геологического развития Атлантического океана.