Красное море — океан будущего
Красноморский рифт представляет собой особый тип рифтовых структур, промежуточный между континентальными и океаническими. От первых его отличает наличие молодого базальтового ложа, свидетельствующего о полном разрыве континентальной коры и залегающего на глубинах 1500—1900 м от поверхности моря, от вторых —то важное обстоятельство, что естественным обрамлением рифта служат блоки континентальной коры. К тому же в Красноморском рифте отсутствует срединное вулканическое поднятие, столь характерное для океанических рифтовых хребтов. Со стороны суши Красное море окружено системой довольно высоких хребтов, крутые, обрывистые склоны которых обращены в сторону рифта, тогда как нологие опускаются в направлении окружающих платформ. Вследствие этого водный сток устремляется не к морю, а в противоположные стороны. Не в последнюю очередь это определяет аридный климат всего региона. Море, проникшее в эту некогда внутреннюю область континента, успело отвоевать у суши узкую полоску шельфа, шириной 5—10 км, лишь на юге превышающую 20—30 км. Естественным продолжением шельфа является прибрежная равнина, простирающаяся до склонов береговых поднятий. Из-за засушливого климата она покрыта полями дюн и барханами. В побережье редкими пятнами вдаются мелководные лагуны, окруженные так называемой сабкхой. Это солеродные участки лагун, затопляемые приливом и осушающиеся в отлив. Испарение под жарким солнцем морской воды, оставшейся в поровом пространстве песков, приводит к появлению концентрированных рассолов, из которых выделяются кристаллы солей, в основном доломита и гипса. Именно в таких условиях сформировалась значительная часть солей миоценового возраста, вскрывающихся сейчас в низах континентальных склонов. Последние представляют собой систему разновысот-ных уступов сбросового происхождения вроде тех, что обрамляют рифт Таджура. В верхней части это блоки континентальной коры, внизу — базальты океанического происхождения с оползшими массами миоценовых солей. Вершины уступов наклонены в сторону суши, поэтому их края выступают в виде протяженных гребней. Понижения между гребнем и следующим уступом заполнены тонкими карбонатными осадками и осыпью коренных пород. Основание наиболее погруженного уступа служит естественным обрамлением краевых депрессий, граничащих в центре моря с экструзивной зоной. Здесь происходит рождение океанической коры. Геофизические исследования и наблюдения с подводных обитаемых аппаратов, выполненные советскими учеными в экспедиции, которая работала в 1980 г. на полигоне в Красном море, позволили выявить особенности строения дна и формирования осадочного чехла в молодом Красноморском рифте. В частности, были получены прямые свидетельства раздвига земной коры, который сопровождался излияниями базальтовых магм. Распределение базальтов и осадков разного возраста подтверждает представления о постепенном расширении глубоководной впадины Красного моря и формировании нормальной океанической коры. Этот процесс сопровождается землетрясениями и обрушением блоков в пределах континентального склона. Таким образом, и в настоящее время район Красного моря остается сейсмически опасным. В недавнем же прошлом здесь находились цепочки наземных вулканов. Об их активности говорят прослои вулканического пепла в керне из скважин глубоководного бурения. Остатки подобных сооружений и сегодня можно видеть в районе города Адена по другую сторону от Баб-эль-Мандебского пролива, отделяющего Красное море от Аденского залива. Это мощные полуразрушенные конусы, сложенные агломератами, туфами, игнимбритами. Черные стенки из этих пород окружают древнюю кальдеру, в которой расположен Аден. Молодое океанское дно как бы расталкивает Африканский и Аравийский мегаблоки, что со временем приведет к раскрытию Баб-эль-Мандебского пролива — структурного порога между Красиоморским рифтом и рифтом Таджура. Если не произойдет крупной перестройки структурного плана на стыке Африканской, Аравийской и Ев-разиатской литосферных плит, то спустя несколько миллионов лет этот стиль развития неминуемо приведет к появлению на поверхности нашей планеты еще одного, молодого океана. В настоящее время глубоководные котловины Красного моря изолированы от других крупных океанических водоемов. Поэтому здесь сложились весьма необычные условия. Пожалуй, самым интересным можно считать высокотемпературные рассолы, обнаруженные в нескольких полуизолированных глубоководных впадинах моря —Дискавери, Атлантис II, Нереус и др. Температура рассолов достигает в отдельных случаях 50—60° С, а соленость 270%о. В глубоководных впадинах граница рассол. Действительно, присутствие рассолов установле-исхождение рассолов связывают с действием подводных гидротермальных источников, горячая вода которых растворила часть миоценовой соли и нагрела образовавшийся рассол. Действительно, присутствие рассолов установлено в тех впадинах Красноморского рифта, где в строении континентального склона участвуют соли. Важнейшим следствием описываемых процессов является возникновение металлоносных илов, встречающихся на дне рассольных впадин. Поднимаемые со дна колонки осадки поражают своим необычным обликом, и прежде всего окраской. Это фиолетовые, оранжевые, коричневые, красные илы, слагающие отдельные прослои толщиной 2—15 см, очень мягкие и влагонасыщенные. Однако между ними залегают пропластки очень плотных корок. Исследование под электронным сканирующим микроскопом показало, что они сложены игольчатыми кристаллами и агрегатами арагонита — карбонатного минерала, широко распространенного в различных структурно-тектонических зонах Красного моря. Арагонитовыми корками покрыты коренные породы, слагающие сбросовые уступы и даже выступы молодых базальтов в экструзивной зоне. Металлоносные илы содержат высокие концентрации цинка, свинца, меди и других металлов, заключенных в слойках экзотических цветов. Эти концентрации имеют диагенетическое происхождение, т. е. большая часть металлов осаждалась из рассольных седиментационных вод, захороненных в осадках. В рассолы же они перешли из солей миоценового возраста после их растворения. Впрочем, нельзя исключать, что значительные количества металлов поступали в наддонные воды в составе гидротермальных растворов. Выходы гидротерм были обнаружены советскими гидронавтами при погружениях на подводном аппарате «Пайсис» во впадине Атлантис II. Металлоносные илы представляют собой полезное ископаемое, могущее иметь практическое значение. Все вышесказанное убеждает в том, что Красноморский рифт — уникальное образование с характерными только для него седиментационными обстановками. Как увидим ниже, аналогичные условия могли существовать в различные эпохи мезозоя и кайнозоя, когда зарождались современные континентальные окраины в Атлантическом и Индийском океанах при распаде древних суперконтинентов — Пангеи и Гондваны.
В середине палеозойской эры поверхность Земли была совершенно непохожа на современную. К этому времени сложились два континентальных конгломерата: один — лавразийский, другой — гондванский. Каждый из них состоял из нескольких древних материковых глыб, спаянных между собой, словно сварными швами, горно-складчатыми поясами: Урало-Пайхойским, Уачита-Аппалач-ским, Вариско-Кавказским и др. Гондванский конгломерат располагался преимущественно в южном полушарии и стал ареной мощного позднепалеозойского оледенения. Лавразийская глыба простиралась через тропики и субтропики. Однако на значительной ее площади господствовали аридные условия. К середине каменноугольного периода эти суперконтиненты сначала сблизились, а затем сомкнулись в полосе современного Западного Средиземноморья и Мексиканского залива. Возникло новое образование, которое геологи нарекли Пангеей. В долгой истории Земли было не так много эпох, когда практически все материковые глыбы соединялись вместе, в одну или две группы. Вокруг Пангеи простирался безбрежный океан. Ряд заливов, словно клинья, вдавались в глубь этого суперконтинента. Самый крупный из них отделял Азиатский выступ Пангеи от Индостанско-Австра-лийского. Этот океан получил название «Тетис». Внутренние области суперматерика стали пустынями. Их поверхность покрывали поля дюн и усыхающие эпиконтинентальные моря, на дне которых отлагались толщи солей. В южной части Пангеи еще сползали с возвышенностей ледники, когда проявились первые признаки неустойчивого состояния, в котором оказалась тектоносфера на рубеже палеозоя и мезозоя. В конце перми и начале триаса произошли расколы земной коры. Гигантские разломы рассекли земную кору в основном на стыке Лавразийского и Гондванского мегаблоков. Вдоль этих провалов, заполнившихся вскоре водой, изливались базальтовые лавы, а кое-где случались и вулканические извержения. С течением времени рельеф суши становился все более изрезанным и контрастным. Наконец отдельные трещины стали сливаться вместе, образовав единую разветвленную систему прогибов, которые были обрамлены глыбовыми хребтами. Ландшафт ряда внутренних областей Пангеи, видимо, стал напоминать современную Восточную Африку. Сложилась протяженная система континентальных рифтов, где возникли крупные и мелкие озерные водоемы. Одна система континентальных рифтов, огибая Багамский выступ, из района современного Мексиканского залива простиралась вдоль Аппалачских гор, к тому времени уже в значительной степени срезанных эрозией. Рифты развивались навстречу Тетису, глубоко вклинившемуся в Пангею на востоке. Другая цепочка рифтов образовалась в южной, гондванской части суперконтинента. Рифты, словно трещины на расколотой тарелке, избороздили ее от края до края. Тем самым наметились направления основных расколов, которые вскоре привели к разделению Пангеи на Лавразийский и Гондванский континентальные блоки, а потом и на более мелкие фрагменты. Развитие континентальных рифтов продолжалось несколько десятков миллионов лет. За это время в рифтовых прогибах и грабенах сформировались мощные толщи весьма однообразных отложений. В северной цепочке прогибов накапливались конгломераты, красноцветные песчаники и глины с горизонтами ангидритов, доломитсв и га-лита, в южных прогибах — те же терригенные красноцветы. Здесь, однако, распространены толщи сероцветных песчаников и глин. Они включают угли и углистые глины, а иногда и соли. Триасовый период стал временем широкого распространения глинистых минералов с четко упорядоченной структурой — корренситов, в дальнейшем почти не встречавшихся в осадочных разрезах. Но самое главное, он ознаменовался началом распада гигантского суперконтинента — процесса, в конечном итоге приведшего к формированию современного лика нашей планеты. Сейчас еще трудно определить, когда произошло полное расщепление континентальной коры и на месте наземных рифтов возникли первые участки с океанической корой. Глубоководным бурением в Северной Атлантике был доказан оксфорд-кимериджский возраст коры в пределах материкового подножия США. Однако нельзя исключать, что более древние ее блоки находятся под самим континентальным склоном, где они перекрыты мощными комплексами отложений и потому не могут быть вскрыты при нынешних возможностях бурения. Косвенные же данные свидетельствуют о том, что возраст самых древних участков коры с типично океанической структурой не превышает 180—160 млн лет, т. е. является средне-позднеюрским. Таким образом, процесс раскола континентального субстрата Пангеи протекал чрезвычайно долго, примерно 80—100 млн лет. Однако это был только первый акт драмы. Он завершился возникновением протоокеанической впадины Центральной Атлантики, отделившей Африкано-Южноамериканский выступ Гондваны от Северо-Американской глыбы, которая в полосе от Гренландии до Британских островов еще соединялась с Евразией. Судя по отложениям, вскрываемым в прогибах Марокканской Месеты, в Новошотландском и Лабрадорском бассейнах Канады и в Западном шельфовом бассейне Англии, на первых этапах раскрытия эта впадина очень напоминала современный Красноморский рифт. Упомянем хотя бы о широком распространении на окраинах Центральной Атлантики триасовых и нижнеюрских солей, которые обнаруживаются ныне в полосе от банки Роккол (к западу от Ирландии) через район Гибралтара до Сенегала, а на западе — от Лабрадора до района банки Джорджес (атлантическая окраина США). Эти соли занимают здесь примерно то же место, что и миоценовые в Красном море. К концу юры оба залива — древний на востоке и вновь сформировавшийся на западе — образовали единый океан Тетис с общей системой водной циркуляции. С этого момента на огромных пространствах от Мексиканского залива до Памира формировались практически идентичные комплексы отложений: в титоне — рифовые и лагунные известняки, в раннем мелу — карбонатные банки, разделенные языками дельтовых и прибрежно-шельфовых песков и глин, в альбе и сеномане — «черные» глины и известняки, сменившиеся выше мелами и мелоподобными известняками. В палеоцене и эоцене на обширных пространствах отлагались зеленые глины и фораминиферовые известняки. Таким образом, уже на рубеже юрского и мелового периодов Лавразийский и Гондванский блоки разошлись и Пангея перестала существовать. Гондванский блок, сохранявший относительную целостность, в меловой период распался на несколько крупных фрагментов. Уже в нео-комское время между Африкой и Южной Америкой, составлявшими до того единое целое, сформировалась сложная система континентальных рифтов, отдельные отрезки которой уходили далеко в сторону от основного направления расколов. Как и в ряде других случаев, последним предшествовал эпизод (в позднем апте) интенсивного накопления солей. В настоящее время соленос-ные толщи, некогда накапливавшиеся в единых бассейнах, оказались по разные стороны Южной Атлантики. Одинаковые по составу комплексы позднеаптского возраста вскрыты бурением в окраинных впадинах Анголы и Бразилии. Полностью разделение Африканского и Южно-Американского континентов произошло на рубеже раннего и позднего мела (рис. 16), точнее, в среднем—позднем альбе. Это событие ознаменовалось мощными подводными вулканическими излияниями и извержениями вулканов на тихоокеанской окраине Южной Америки, где только в Перуанском троге в это время образовались толщи вулканитов, лав и осадочных пород общей мощностью свыше 6000 м (группа Касма). В раннем мелу от Африки откололись Индостанский, Мадагаскарский и Австрало-Антарктический блоки. Распад Гондваны завершился в кайнозое отделением Антарктиды от Австралии.
Там, где был океан Тетис
Расширение ложа Атлантики в позднеюрскую и особенно в раннемеловую эпохи сопровождалось не только расколами континентальных мегаблоков, но и их взаимными перемещениями. Так, Гондванский блок после зарождения Центральноатлантической впадины стал быстро смещаться на восток по отношению к Лавразии. Подобные перемещения имели далеко идущие последствия для океана Тетис, южные окраины которого «поплыли» на восток относительно северных. Затем, после раскрытия Южной Атлантики и распада Гондваны на несколько континентальных глыб, Афро-Аравийский блок стал прижиматься к северным окраинам океана Тетис. Началось его захлопывание. В период раскрытия Атлантики Африканский континент сместился более чем на 1500 км. Скорость его движения в интервале 180—100 млн лет составляла 2— 3 см/год. За это время он развернулся по отношению к Евразии на 40°. В том же направлении, что и Африканский континент, начал мигрировать и Иберийский континентальный блок, слегка разворачиваясь на юг. В результате образовался Пиренейский трог — глубоководный прогиб, в котором накапливались турбидиты раннемелово-го возраста. Одновременно на его западном продолжении раскрывался Бискайский залив, в его окрестностях отлагались «черные» глины — осадки, обогащенные органическим веществом. Континентальная окраина Гондваны, обращенная к океану Тетис, почти 140 млн лет испытывала устойчивое погружение, что привело к формированию мощной линзы мезозойских и кайнозойских пород. В начале кампанского века северо-восточной выступ Афро-Аравийской глыбы стал сближаться с противолежащей экранной Евразии. Это сопровождалось мощнейшими сжатиями, расколами континентальной коры и опусканием краевых ее блоков. Оказавшееся между континентами ложе Тетис было взломано, отдельные его фрагменты в буквальном смысле выдавились на край Нубийского щита в районе Омана. В настоящее время породы, совершенно нехарактерные для континентов, возвышаются в глубине побережья Омана в виде невысоких гор. Эти аллохтонные массивы сложены офиолитовой ассоциацией, в составе которой находятся породы явно океанического генезиса. Закрытие восточного рукава Тетис сопровождалось обрушениями ложа молодых океанов, что вызвало падение уровня морских вод в маастрихтском веке. Оживились поверхностные течения, в том числе холодные пограничные, благодаря которым на многих участках окраин Африки — от Камеруна, Сенегала и Марокко в Центральной Атлантике до Алжира, Туниса и Сирии в океане Тетис — происходил интенсивный подъем глубинных вод. С ним было связано формирование фосфоритов, кремнистых пород и палыгорскит-сепиолитовых глин. Блокировка, возникшая в результате схождения Афро-Аравийского и Евразийского континентальных блоков в полосе Омана, продолжалась с кампана до среднего эоцена, т. е. 72—48 млн лет назад. На северных окраинах в океане Тетис коллизия привела к осушению многих областей, до того покрытых морем. На Северном Кавказе, в районе Дагестанского клина, в Маастрихте произошли многочисленные оползни, продолжавшиеся в дании и эоцене. Во всей полосе океана Тетис встречаются следы обмеления и осушения части континентальных шельфов. В эоцене завершился распад Лавразийского континентального мегаблока. Отделившись от Северной Америки, Евразия стала смещаться на восток со скоростью, превышавшей скорость перемещения Афро-Аравийской глыбы. Это выразилось в сдвиговых дислокациях и расколах континентальной коры, характерных в основном для Западной Европы. Однако Тетис еще был напрямую связан с океаническими впадинами Атлантики. Они были объединены системой циркуляции, а на огромных пространствах континентальных окраин этого региона накапливались очень близкие по составу отложения. Они были характерны для обширных мелководных морей, приуроченных к шельфам Африки и Евразии. Над многими участками окраин продолжался начавшийся еще в Маастрихте (а кое-где еще в туроне) подъем глубинных вод, с которым в ипрское и лютетское время было связано распространение палыгорскитов, сепиолитов, кремней и известняков с фосфоритами. Именно в палеоценовых и эоценовых толщах пассивных окраин заключены крупнейшие месторождения фосфоритов, которые разрабатываются в настоящее время в Мавритании, Западной Сахаре, Марокко и в других регионах. Примерно 48 млн лет назад Африканский континент столкнулся с Иберийской глыбой в полосе северной окраины Марокко. Это привело к медленному развороту Африки на север, в результате западный рукав океана Тетис вскоре захлопнулся. Началась глобальная перестройка системы океанической циркуляции. Вдоль окраин Северо- и Южно-Американского континентов к экватору устремились придонные контурные течения, а из низких широт к полюсу потекли теплые воды Гольфстрима. На окраины Марокко и Южной Испании выдавились породы океанского ложа, образовавшие здесь горный массив Рифа и Бетскую Кордильеру. За этим последовала тектоническая активизация, захватившая почти весь Африканский континент и Иберийский полуостров. Пиренейский трог окончательно захлопнулся, а на его месте поднялись Пиренеи. С этого времени начинается сложная и во многом еще не раскрытая история Мезогеи. Древний океан Тетис постепенно замкнулся, а на его месте вырос Альпийско-Ги-малайский складчатый пояс. Гималайская его ветвь возникла в позднем миоцене, после того как Индостанский материковый блок, отколовшийся от Гондваны еще в среднемеловое время, столкнулся с южными окраинами Евразии. Примерно в то же время Аравийский полуостров также сблизился с окраиной этого континента, на этот раз в широкой полосе от Турции до Ормузского пролива. В процессе сближения обоих мегаблоков океаническая кора Тетис постепенно ассимилировалась под северной его окраиной, исчезая в зонах Беньофа. Одна из них находилась в районе горного массива Загрос (юго-западные районы Ирана). Последний представляет собой часть древнего аккреционного хребта, некогда окаймлявшего активную континентальную окраину Евразии. Надо сказать, что в мезозое и кайнозое Тетис, по-видимому, был не очень широким, поэтому любая перестройка в системе движения лптосферных плит приводила к столкновению северных и южных континентальных блоков. При этом от них часто отрывались более мелкие массивы, впоследствии перемещавшиеся уже самостоятельно. Каждое столкновение сопровождалось сминанием осадков, накопившихся на сходившихся континентальных окраинах. Осадки образовывали нередко мощные складки, которые поднимались со дна морского в виде горных стран, из пределов которых уходило море. Подобные события в геологии определяются как фазы складчатости. Каждой из них дается название по тому региону, где она проявилась наиболее отчетливо. Так, известны пиренейекая и альпийская фазы складчатости. Первая относится к среднему и позднему олигоцену, вторая — к миоцену, когда стали формироваться складчатые системы Альп, Карпат и Кавказа, входящих в единый Альпийский складчатый пояс. Как полагают, Альпы, Динариды и другие горные цепи Южной Европы возникли в результате внедрения в Евразийский блок Адриатического выступа Африки. Сейчас этот выступ является ложем Адриатического и отчасти Ионического морей. Зато породы, слагавшие некогда дно океана Тетис и Мезогеи, ныне смяты в складки или собраны в серии покровов. Ими сложены Апеннинский полуостров, отдельные районы островов Корсика и Сардиния. В полосе столкновения Африканской и Евразийской плит, к югу от острова Крит и полуострова Пелопоннес, вырастает Восточно-Средиземноморский вал — система подводных хребтов, разделенных мелкими впадинами. Со временем вершины этих хребтов поднимутся над уровнем моря и в конечном итоге превратятся в крупный горно-складчатый пояс, близкий по строению к Альпийскому. Так как воздымание горной страны сопровождается прогибанием коры в прилегающих частях платформ и срединных массивов, этот процесс уже сейчас привел к погружению отдельных блоков Африки. Возникшая здесь Левантийская впадина представляет собой передовой прогиб, где уже сформировался довольно мощный чехол континентальных, в том числе соленосных, и морских осадков. Подобные прогибы в позднем кайнозое существовали на краю Европейской платформы, на стыке с растущими горными системами Кавказа, Карпат, Альп.
Куда девается океаническая кора
Процесс исчезновения океана заключается не просто в осушении и воздымании океанского дна. Прежде всего уменьшается пространство, занимаемое океаном. На него давят сходящиеся континентальные глыбы, позади которых происходит зарождение и раскрытие молодых океанических впадин. Под нажимом соседних литосферных плит площадь старого океана начинает сокращаться, как шагреневая кожа. Куда же девается при этом древняя океаническая кора? Исследование районов, некогда входивших в состав мезозойского Тетиса или составлявших его окраины, позволяет говорить о трех возможных вариантах трансформации коры океана. Наиболее универсальный и в то же время загадочный — это погружение в мантию вдоль зоны Беньофа, в процессе которого кора расплавляется и теряет свою индивидуальность. Этот компенсационный механизм в настоящее время работает в пределах активных континентальных окраин и островных вулканических Дуг. В современную эпоху уничтожается в основном кора самого древнего, Тихого океана, хотя в районах дуги моря Скоша, Малой Антильской дуги, а также Зондской и Никобарской дуг уничтожаются блоки коры Атлантического и Индийского океанов. Таким образом, речь идет о перманентном процессе, а не о механизме, который включался бы только на этапе замыкания и исчезновения океана. Свидетельством поглощения океанической коры в зоне субдукции, происходившего многие миллионы лет назад, являются цепочки гранитоидных плутонов. Они образуются на месте вулканов, некогда поднимавшихся над зоной Беньофа. Так, на тихоокеанской окраине Южной Америки в составе Береговой Кордильеры находятся огромные по протяженности гранитные батолиты, самый крупный из них — Андийский. Установив положение и возраст подобных батолитов, отмечающих древнюю окраину океана, мы можем с уверенностью говорить о существовании здесь зоны Беньофа, в которой происходило поглощение океанической коры. Другим свидетельством этого может служить обилие вулканических продуктов в осадочных толщах, сформировавшихся в период активной деятельности вулканов, в системе краевой дуги — островной или на континентальном субстрате. Однако все это лишь косвенные следы существования древнего океанского дна. Прямым доказательством могут считаться лишь реликты самой океанической коры — породы офиолитовой ассоциации, т. е. то-леитовые базальты, гипербазиты, дайковый комплекс, отложения глубоководного генезиса. Известно, что многие современные активные окраины осложнены асейсмичными хребтами, в составе которых находятся породы, содранные с погружающейся в зону Беньофа океанской плиты. Этот аккреционный комплекс нередко сохраняется при закрытии древнего океана, хотя в процессе воздымания и эрозии значительная часть этих образований может быть размыта. Правда, геологи еще не всегда способны идентифицировать породы аккреционного комплекса в разрезах древних пород. А ведь в аккреционном комплексе встречаются и фрагменты нижних слоев океанической коры. Так, на островах Калифорнийского бордерленда обнаружены крупные пластины гипер-базитов и базальтов, измененных до различных ступеней метаморфизма. Подобные включения известны и на тихоокеанской окраине Камчатки. Здесь они создают бескорневые комплексы, обнажающиеся в районах камчатских мысов. Как правило, офиолиты, находящиеся в составе аккреционных поднятий, особенно древних, сильно деформированы. Многие породы могут быть изменены практически до неузнаваемости. Нередко они присутствуют лишь в виде меланжа — мелкого крошева из разнокалиберных обломков. Первичные структурные и текстурные признаки в них с трудом поддаются распознаванию. Другой механизм перемещения океанической коры получил название обдукции. Обдуцированные пластины офиолитов мы находим преимущественно на пассивных окраинах материков. В отличие от субдукции, заключающейся в погружении океанической коры под континентальную, при обдукции фрагменты ложа океана помещаются на окраину континента. Наиболее известным примером обдукционного комплекса является Оманский офиолит — мощный комплекс глубоководных отложений, надвинутых на мелководные образования типично глельфового облика. Подобные чужеродные по отношению ко всему окружающему толщи определяются как аллохтоны. В состав Оманского аллохтона входят преимущественно турбидиты и радиоляриевые кремнистые отложения мезозойского возраста. Турбидиты имеют в основном карбонатный состав и образованы скелетными остатками организмов, обитавших на шельфе. Впрочем, в турбидитных разрезах встречаются и кварцевые песчаники. Все это — отложения континентального подножия, типичные для подводных конусов выноса. В аллохтонной толще Хавасина выделяются турбидиты, отложенные вблизи и на удалении от континентального склона. Контакты между ними тектонические, т. е. они находятся в различных надвиговых пластинах и когда-то располагались на значительном расстоянии друг от друга. Дистальные турбидиты, накапливавшиеся на удалении от древнего континентального склона, переслаиваются с красными радиоляриевыми кремнями или аргиллитами. Это образования, типичные для глубоководных областей океана. В западных отрогах Оманских гор комплексы турбидитов и кремней перекрыты серией окремнелых известняков и красных кремней с горизонтами подушечных лав, а на востоке Омана — красными и зелеными радио-ляриевыми кремнями и кремнистыми аргиллитами. Все это — образования древней абиссали, входчвшие в состав верхних слоев океанической коры. Их возраст меняется в широких пределах — от позднетриасового до раннемелового, т. е. соответствует предполагаемому возрасту океанского дна Тетис. Важным компонентом Оманского офиолита являются экзотические блоки мелководных пород, в основном триасовых рифовых известняков. Считается, что это обрушенные участки шельфовой карбонатной платформы, перемещенные к основанию древнего континентального склона. Таким образом, породы Оманского офиолита, несомненно, представляют собой реликты первого и второго слоев океанической коры Тетис, надвинувшейся на край Афро-Аравийского континентального блока. Время обдукции определено достаточно четко — маастрихтский век. Предполагают, что обдукция фрагментов ложа океана Тетис была вызвана столкновением Оманского выступа этого блока с островной вулканической дугой, которая находилась на северной, активной окраине океана. Этому предположению, однако, противоречит состав пород в аллохтон-ном комплексе Оманских гор. Как можно было убедиться, в них отсутствуют вулканогенные образования, а также полевошпатовые граувакки, столь характерные для современных вулканических дуг. Напротив, немногочисленные песчаники в турбидитах представлены кварцевыми разностями, которые типичны для пассивных окраин континентов. Аллохтоны, подобные Оманскому, встречаются по северному обрамлению Афро-Аравийской глыбы. Это Рифский массив на северной окраине Марокко и массив Троодос на Кипре. Подобные же обдукционные комплексы описаны на островах Куба, Новая Каледония, Ньюфаундленд и в других районах. Обдукция океанической коры на пассивную континентальную окраину или островной архипелаг обусловлена мощнейшими сжатиями в полосе схождения противолежащих континентальных окраин или островных дуг. Почему в данном случае происходит выдавливание океанической коры на Континент, а не ее поглощение в зоне субдукции? Ответ на этот вопрос пока не ясен. Можно предположить, что поглощение океанической коры в зоне Беньофа протекает лишь при наличии перед фронтом активной континентальной окраины (или островной дуги) спредингового хребта, где продолжается воспроизводство коры океана. Другими словами, для субдукции необходимо встречное движение: с одной стороны, коры океана, выдвигающейся в спрединговом конвейере, с другой — континента, находящегося на краю более молодой литосферной плиты. Встречное движение приводит к появлению гигантской структуры скола: более пластичная и менее мощная пластина (океаническая) погружается под более массивную и жесткую (континентальную). Если же в океане отсутствует срединно-океанический рифт, иначе говоря, останавливается спрединговый конвейер, то сжатия на границе континентального и океанического блоков способствуют взламыванию хрупкой коры океана и ее выдавливанию в виде нескольких чешуи на континентальную окраину или островную дугу. Таким образом, обдукция имеет место лишь на этапе исчезновения, захлопывания древнего океана, когда он уже, по существу, «мертв», так как воспроизводство океанической коры в нем прекратилось. Если эти рассуждения правильны, то в восточном рукаве океана Тетис в период схождения Афро-Аравийского и Евразийского континентальных блоков уже прекратился спрединг океанского дна. Однако за обдукцией Оманского офиолита последовало вскоре новое раскрытие океана и, видимо, снова возник рифт, где начала формироваться молодая океаническая кора. Этот рифт, вероятно, существовал до последних дней океана Тетис, кора которого погружалась и расплавлялась в субдукционных зонах Загроса, Малого Кавказа и других районов между Евразией и Африкой. Реликты древнего дна океана могут сохраниться и в виде так называемых мантийных окон. Под ними понимаются участки, целиком сложенные офиолитами. И хотя они находятся в аллохтонном залегании, т. е. были сорваны со своего первоначального места, тем не менее образуют единый блок. По существу, в этих окнах на поверхность выступают породы мантии, некогда прикрытые тонкой пленкой океанической коры. Речь идет о дислоцированном и смятом дне океанических впадин, зажатом между реликтами вулканических островных дуг и древним краем континента. Мантийные окна, таким образом, характерны для сложнопостроенных зон перехода от материка к океану и обычно являются рудиментами исчезнувших окраинных морей. Участки подобного строения были описаны С. М. Тильманом на северо-востоке Росии. По-видимому, это наименее измененные блоки коры океанического типа, которые мы находим на континенте после исчезновения окраинных котловинных морей. Подобные же «окна» обнаруживаются и на месте древних океанов в тех зонах, где по каким-либо причинам напряжения, вызванные всеобщим сжатием, на ряде участков оказались рассеянными. Поэтому коровые и подкоровые массы вещества, слагавшие дно океана, не были выдавлены и перемяты, а лишь сорваны со своих мантийных корней. Становится очевидным, что, несмотря на хрупкость и неустойчивость во времени океанической коры, ее фрагменты удается обнаружить в пределах древних континентальных окраин, ныне впаянных в материковые мегаблоки. Следами существования океана являются реликты его древнего ложа, а также парагенезы пород, выделяемые в качестве геологических формаций. Среди них лучше сохраняются осадочные формации древних окраин континентов. Изучая их, можно узнать об этапах развития океанов, давно исчезнувших с лица Земли.
Красноморский рифт представляет собой особый тип рифтовых структур, промежуточный между континентальными и океаническими. От первых его отличает наличие молодого базальтового ложа, свидетельствующего о полном разрыве континентальной коры и залегающего на глубинах 1500—1900 м от поверхности моря, от вторых —то важное обстоятельство, что естественным обрамлением рифта служат блоки континентальной коры. К тому же в Красноморском рифте отсутствует срединное вулканическое поднятие, столь характерное для океанических рифтовых хребтов. Со стороны суши Красное море окружено системой довольно высоких хребтов, крутые, обрывистые склоны которых обращены в сторону рифта, тогда как нологие опускаются в направлении окружающих платформ. Вследствие этого водный сток устремляется не к морю, а в противоположные стороны. Не в последнюю очередь это определяет аридный климат всего региона. Море, проникшее в эту некогда внутреннюю область континента, успело отвоевать у суши узкую полоску шельфа, шириной 5—10 км, лишь на юге превышающую 20—30 км. Естественным продолжением шельфа является прибрежная равнина, простирающаяся до склонов береговых поднятий. Из-за засушливого климата она покрыта полями дюн и барханами. В побережье редкими пятнами вдаются мелководные лагуны, окруженные так называемой сабкхой. Это солеродные участки лагун, затопляемые приливом и осушающиеся в отлив. Испарение под жарким солнцем морской воды, оставшейся в поровом пространстве песков, приводит к появлению концентрированных рассолов, из которых выделяются кристаллы солей, в основном доломита и гипса. Именно в таких условиях сформировалась значительная часть солей миоценового возраста, вскрывающихся сейчас в низах континентальных склонов. Последние представляют собой систему разновысот-ных уступов сбросового происхождения вроде тех, что обрамляют рифт Таджура. В верхней части это блоки континентальной коры, внизу — базальты океанического происхождения с оползшими массами миоценовых солей. Вершины уступов наклонены в сторону суши, поэтому их края выступают в виде протяженных гребней. Понижения между гребнем и следующим уступом заполнены тонкими карбонатными осадками и осыпью коренных пород. Основание наиболее погруженного уступа служит естественным обрамлением краевых депрессий, граничащих в центре моря с экструзивной зоной. Здесь происходит рождение океанической коры. Геофизические исследования и наблюдения с подводных обитаемых аппаратов, выполненные советскими учеными в экспедиции, которая работала в 1980 г. на полигоне в Красном море, позволили выявить особенности строения дна и формирования осадочного чехла в молодом Красноморском рифте. В частности, были получены прямые свидетельства раздвига земной коры, который сопровождался излияниями базальтовых магм. Распределение базальтов и осадков разного возраста подтверждает представления о постепенном расширении глубоководной впадины Красного моря и формировании нормальной океанической коры. Этот процесс сопровождается землетрясениями и обрушением блоков в пределах континентального склона. Таким образом, и в настоящее время район Красного моря остается сейсмически опасным. В недавнем же прошлом здесь находились цепочки наземных вулканов. Об их активности говорят прослои вулканического пепла в керне из скважин глубоководного бурения. Остатки подобных сооружений и сегодня можно видеть в районе города Адена по другую сторону от Баб-эль-Мандебского пролива, отделяющего Красное море от Аденского залива. Это мощные полуразрушенные конусы, сложенные агломератами, туфами, игнимбритами. Черные стенки из этих пород окружают древнюю кальдеру, в которой расположен Аден. Молодое океанское дно как бы расталкивает Африканский и Аравийский мегаблоки, что со временем приведет к раскрытию Баб-эль-Мандебского пролива — структурного порога между Красиоморским рифтом и рифтом Таджура. Если не произойдет крупной перестройки структурного плана на стыке Африканской, Аравийской и Ев-разиатской литосферных плит, то спустя несколько миллионов лет этот стиль развития неминуемо приведет к появлению на поверхности нашей планеты еще одного, молодого океана. В настоящее время глубоководные котловины Красного моря изолированы от других крупных океанических водоемов. Поэтому здесь сложились весьма необычные условия. Пожалуй, самым интересным можно считать высокотемпературные рассолы, обнаруженные в нескольких полуизолированных глубоководных впадинах моря —Дискавери, Атлантис II, Нереус и др. Температура рассолов достигает в отдельных случаях 50—60° С, а соленость 270%о. В глубоководных впадинах граница рассол. Действительно, присутствие рассолов установле-исхождение рассолов связывают с действием подводных гидротермальных источников, горячая вода которых растворила часть миоценовой соли и нагрела образовавшийся рассол. Действительно, присутствие рассолов установлено в тех впадинах Красноморского рифта, где в строении континентального склона участвуют соли. Важнейшим следствием описываемых процессов является возникновение металлоносных илов, встречающихся на дне рассольных впадин. Поднимаемые со дна колонки осадки поражают своим необычным обликом, и прежде всего окраской. Это фиолетовые, оранжевые, коричневые, красные илы, слагающие отдельные прослои толщиной 2—15 см, очень мягкие и влагонасыщенные. Однако между ними залегают пропластки очень плотных корок. Исследование под электронным сканирующим микроскопом показало, что они сложены игольчатыми кристаллами и агрегатами арагонита — карбонатного минерала, широко распространенного в различных структурно-тектонических зонах Красного моря. Арагонитовыми корками покрыты коренные породы, слагающие сбросовые уступы и даже выступы молодых базальтов в экструзивной зоне. Металлоносные илы содержат высокие концентрации цинка, свинца, меди и других металлов, заключенных в слойках экзотических цветов. Эти концентрации имеют диагенетическое происхождение, т. е. большая часть металлов осаждалась из рассольных седиментационных вод, захороненных в осадках. В рассолы же они перешли из солей миоценового возраста после их растворения. Впрочем, нельзя исключать, что значительные количества металлов поступали в наддонные воды в составе гидротермальных растворов. Выходы гидротерм были обнаружены советскими гидронавтами при погружениях на подводном аппарате «Пайсис» во впадине Атлантис II. Металлоносные илы представляют собой полезное ископаемое, могущее иметь практическое значение. Все вышесказанное убеждает в том, что Красноморский рифт — уникальное образование с характерными только для него седиментационными обстановками. Как увидим ниже, аналогичные условия могли существовать в различные эпохи мезозоя и кайнозоя, когда зарождались современные континентальные окраины в Атлантическом и Индийском океанах при распаде древних суперконтинентов — Пангеи и Гондваны.
Распад Пангеи и Гондваны
В середине палеозойской эры поверхность Земли была совершенно непохожа на современную. К этому времени сложились два континентальных конгломерата: один — лавразийский, другой — гондванский. Каждый из них состоял из нескольких древних материковых глыб, спаянных между собой, словно сварными швами, горно-складчатыми поясами: Урало-Пайхойским, Уачита-Аппалач-ским, Вариско-Кавказским и др. Гондванский конгломерат располагался преимущественно в южном полушарии и стал ареной мощного позднепалеозойского оледенения. Лавразийская глыба простиралась через тропики и субтропики. Однако на значительной ее площади господствовали аридные условия. К середине каменноугольного периода эти суперконтиненты сначала сблизились, а затем сомкнулись в полосе современного Западного Средиземноморья и Мексиканского залива. Возникло новое образование, которое геологи нарекли Пангеей. В долгой истории Земли было не так много эпох, когда практически все материковые глыбы соединялись вместе, в одну или две группы. Вокруг Пангеи простирался безбрежный океан. Ряд заливов, словно клинья, вдавались в глубь этого суперконтинента. Самый крупный из них отделял Азиатский выступ Пангеи от Индостанско-Австра-лийского. Этот океан получил название «Тетис». Внутренние области суперматерика стали пустынями. Их поверхность покрывали поля дюн и усыхающие эпиконтинентальные моря, на дне которых отлагались толщи солей. В южной части Пангеи еще сползали с возвышенностей ледники, когда проявились первые признаки неустойчивого состояния, в котором оказалась тектоносфера на рубеже палеозоя и мезозоя. В конце перми и начале триаса произошли расколы земной коры. Гигантские разломы рассекли земную кору в основном на стыке Лавразийского и Гондванского мегаблоков. Вдоль этих провалов, заполнившихся вскоре водой, изливались базальтовые лавы, а кое-где случались и вулканические извержения. С течением времени рельеф суши становился все более изрезанным и контрастным. Наконец отдельные трещины стали сливаться вместе, образовав единую разветвленную систему прогибов, которые были обрамлены глыбовыми хребтами. Ландшафт ряда внутренних областей Пангеи, видимо, стал напоминать современную Восточную Африку. Сложилась протяженная система континентальных рифтов, где возникли крупные и мелкие озерные водоемы. Одна система континентальных рифтов, огибая Багамский выступ, из района современного Мексиканского залива простиралась вдоль Аппалачских гор, к тому времени уже в значительной степени срезанных эрозией. Рифты развивались навстречу Тетису, глубоко вклинившемуся в Пангею на востоке. Другая цепочка рифтов образовалась в южной, гондванской части суперконтинента. Рифты, словно трещины на расколотой тарелке, избороздили ее от края до края. Тем самым наметились направления основных расколов, которые вскоре привели к разделению Пангеи на Лавразийский и Гондванский континентальные блоки, а потом и на более мелкие фрагменты. Развитие континентальных рифтов продолжалось несколько десятков миллионов лет. За это время в рифтовых прогибах и грабенах сформировались мощные толщи весьма однообразных отложений. В северной цепочке прогибов накапливались конгломераты, красноцветные песчаники и глины с горизонтами ангидритов, доломитсв и га-лита, в южных прогибах — те же терригенные красноцветы. Здесь, однако, распространены толщи сероцветных песчаников и глин. Они включают угли и углистые глины, а иногда и соли. Триасовый период стал временем широкого распространения глинистых минералов с четко упорядоченной структурой — корренситов, в дальнейшем почти не встречавшихся в осадочных разрезах. Но самое главное, он ознаменовался началом распада гигантского суперконтинента — процесса, в конечном итоге приведшего к формированию современного лика нашей планеты. Сейчас еще трудно определить, когда произошло полное расщепление континентальной коры и на месте наземных рифтов возникли первые участки с океанической корой. Глубоководным бурением в Северной Атлантике был доказан оксфорд-кимериджский возраст коры в пределах материкового подножия США. Однако нельзя исключать, что более древние ее блоки находятся под самим континентальным склоном, где они перекрыты мощными комплексами отложений и потому не могут быть вскрыты при нынешних возможностях бурения. Косвенные же данные свидетельствуют о том, что возраст самых древних участков коры с типично океанической структурой не превышает 180—160 млн лет, т. е. является средне-позднеюрским. Таким образом, процесс раскола континентального субстрата Пангеи протекал чрезвычайно долго, примерно 80—100 млн лет. Однако это был только первый акт драмы. Он завершился возникновением протоокеанической впадины Центральной Атлантики, отделившей Африкано-Южноамериканский выступ Гондваны от Северо-Американской глыбы, которая в полосе от Гренландии до Британских островов еще соединялась с Евразией. Судя по отложениям, вскрываемым в прогибах Марокканской Месеты, в Новошотландском и Лабрадорском бассейнах Канады и в Западном шельфовом бассейне Англии, на первых этапах раскрытия эта впадина очень напоминала современный Красноморский рифт. Упомянем хотя бы о широком распространении на окраинах Центральной Атлантики триасовых и нижнеюрских солей, которые обнаруживаются ныне в полосе от банки Роккол (к западу от Ирландии) через район Гибралтара до Сенегала, а на западе — от Лабрадора до района банки Джорджес (атлантическая окраина США). Эти соли занимают здесь примерно то же место, что и миоценовые в Красном море. К концу юры оба залива — древний на востоке и вновь сформировавшийся на западе — образовали единый океан Тетис с общей системой водной циркуляции. С этого момента на огромных пространствах от Мексиканского залива до Памира формировались практически идентичные комплексы отложений: в титоне — рифовые и лагунные известняки, в раннем мелу — карбонатные банки, разделенные языками дельтовых и прибрежно-шельфовых песков и глин, в альбе и сеномане — «черные» глины и известняки, сменившиеся выше мелами и мелоподобными известняками. В палеоцене и эоцене на обширных пространствах отлагались зеленые глины и фораминиферовые известняки. Таким образом, уже на рубеже юрского и мелового периодов Лавразийский и Гондванский блоки разошлись и Пангея перестала существовать. Гондванский блок, сохранявший относительную целостность, в меловой период распался на несколько крупных фрагментов. Уже в нео-комское время между Африкой и Южной Америкой, составлявшими до того единое целое, сформировалась сложная система континентальных рифтов, отдельные отрезки которой уходили далеко в сторону от основного направления расколов. Как и в ряде других случаев, последним предшествовал эпизод (в позднем апте) интенсивного накопления солей. В настоящее время соленос-ные толщи, некогда накапливавшиеся в единых бассейнах, оказались по разные стороны Южной Атлантики. Одинаковые по составу комплексы позднеаптского возраста вскрыты бурением в окраинных впадинах Анголы и Бразилии. Полностью разделение Африканского и Южно-Американского континентов произошло на рубеже раннего и позднего мела (рис. 16), точнее, в среднем—позднем альбе. Это событие ознаменовалось мощными подводными вулканическими излияниями и извержениями вулканов на тихоокеанской окраине Южной Америки, где только в Перуанском троге в это время образовались толщи вулканитов, лав и осадочных пород общей мощностью свыше 6000 м (группа Касма). В раннем мелу от Африки откололись Индостанский, Мадагаскарский и Австрало-Антарктический блоки. Распад Гондваны завершился в кайнозое отделением Антарктиды от Австралии.
Там, где был океан Тетис
Расширение ложа Атлантики в позднеюрскую и особенно в раннемеловую эпохи сопровождалось не только расколами континентальных мегаблоков, но и их взаимными перемещениями. Так, Гондванский блок после зарождения Центральноатлантической впадины стал быстро смещаться на восток по отношению к Лавразии. Подобные перемещения имели далеко идущие последствия для океана Тетис, южные окраины которого «поплыли» на восток относительно северных. Затем, после раскрытия Южной Атлантики и распада Гондваны на несколько континентальных глыб, Афро-Аравийский блок стал прижиматься к северным окраинам океана Тетис. Началось его захлопывание. В период раскрытия Атлантики Африканский континент сместился более чем на 1500 км. Скорость его движения в интервале 180—100 млн лет составляла 2— 3 см/год. За это время он развернулся по отношению к Евразии на 40°. В том же направлении, что и Африканский континент, начал мигрировать и Иберийский континентальный блок, слегка разворачиваясь на юг. В результате образовался Пиренейский трог — глубоководный прогиб, в котором накапливались турбидиты раннемелово-го возраста. Одновременно на его западном продолжении раскрывался Бискайский залив, в его окрестностях отлагались «черные» глины — осадки, обогащенные органическим веществом. Континентальная окраина Гондваны, обращенная к океану Тетис, почти 140 млн лет испытывала устойчивое погружение, что привело к формированию мощной линзы мезозойских и кайнозойских пород. В начале кампанского века северо-восточной выступ Афро-Аравийской глыбы стал сближаться с противолежащей экранной Евразии. Это сопровождалось мощнейшими сжатиями, расколами континентальной коры и опусканием краевых ее блоков. Оказавшееся между континентами ложе Тетис было взломано, отдельные его фрагменты в буквальном смысле выдавились на край Нубийского щита в районе Омана. В настоящее время породы, совершенно нехарактерные для континентов, возвышаются в глубине побережья Омана в виде невысоких гор. Эти аллохтонные массивы сложены офиолитовой ассоциацией, в составе которой находятся породы явно океанического генезиса. Закрытие восточного рукава Тетис сопровождалось обрушениями ложа молодых океанов, что вызвало падение уровня морских вод в маастрихтском веке. Оживились поверхностные течения, в том числе холодные пограничные, благодаря которым на многих участках окраин Африки — от Камеруна, Сенегала и Марокко в Центральной Атлантике до Алжира, Туниса и Сирии в океане Тетис — происходил интенсивный подъем глубинных вод. С ним было связано формирование фосфоритов, кремнистых пород и палыгорскит-сепиолитовых глин. Блокировка, возникшая в результате схождения Афро-Аравийского и Евразийского континентальных блоков в полосе Омана, продолжалась с кампана до среднего эоцена, т. е. 72—48 млн лет назад. На северных окраинах в океане Тетис коллизия привела к осушению многих областей, до того покрытых морем. На Северном Кавказе, в районе Дагестанского клина, в Маастрихте произошли многочисленные оползни, продолжавшиеся в дании и эоцене. Во всей полосе океана Тетис встречаются следы обмеления и осушения части континентальных шельфов. В эоцене завершился распад Лавразийского континентального мегаблока. Отделившись от Северной Америки, Евразия стала смещаться на восток со скоростью, превышавшей скорость перемещения Афро-Аравийской глыбы. Это выразилось в сдвиговых дислокациях и расколах континентальной коры, характерных в основном для Западной Европы. Однако Тетис еще был напрямую связан с океаническими впадинами Атлантики. Они были объединены системой циркуляции, а на огромных пространствах континентальных окраин этого региона накапливались очень близкие по составу отложения. Они были характерны для обширных мелководных морей, приуроченных к шельфам Африки и Евразии. Над многими участками окраин продолжался начавшийся еще в Маастрихте (а кое-где еще в туроне) подъем глубинных вод, с которым в ипрское и лютетское время было связано распространение палыгорскитов, сепиолитов, кремней и известняков с фосфоритами. Именно в палеоценовых и эоценовых толщах пассивных окраин заключены крупнейшие месторождения фосфоритов, которые разрабатываются в настоящее время в Мавритании, Западной Сахаре, Марокко и в других регионах. Примерно 48 млн лет назад Африканский континент столкнулся с Иберийской глыбой в полосе северной окраины Марокко. Это привело к медленному развороту Африки на север, в результате западный рукав океана Тетис вскоре захлопнулся. Началась глобальная перестройка системы океанической циркуляции. Вдоль окраин Северо- и Южно-Американского континентов к экватору устремились придонные контурные течения, а из низких широт к полюсу потекли теплые воды Гольфстрима. На окраины Марокко и Южной Испании выдавились породы океанского ложа, образовавшие здесь горный массив Рифа и Бетскую Кордильеру. За этим последовала тектоническая активизация, захватившая почти весь Африканский континент и Иберийский полуостров. Пиренейский трог окончательно захлопнулся, а на его месте поднялись Пиренеи. С этого времени начинается сложная и во многом еще не раскрытая история Мезогеи. Древний океан Тетис постепенно замкнулся, а на его месте вырос Альпийско-Ги-малайский складчатый пояс. Гималайская его ветвь возникла в позднем миоцене, после того как Индостанский материковый блок, отколовшийся от Гондваны еще в среднемеловое время, столкнулся с южными окраинами Евразии. Примерно в то же время Аравийский полуостров также сблизился с окраиной этого континента, на этот раз в широкой полосе от Турции до Ормузского пролива. В процессе сближения обоих мегаблоков океаническая кора Тетис постепенно ассимилировалась под северной его окраиной, исчезая в зонах Беньофа. Одна из них находилась в районе горного массива Загрос (юго-западные районы Ирана). Последний представляет собой часть древнего аккреционного хребта, некогда окаймлявшего активную континентальную окраину Евразии. Надо сказать, что в мезозое и кайнозое Тетис, по-видимому, был не очень широким, поэтому любая перестройка в системе движения лптосферных плит приводила к столкновению северных и южных континентальных блоков. При этом от них часто отрывались более мелкие массивы, впоследствии перемещавшиеся уже самостоятельно. Каждое столкновение сопровождалось сминанием осадков, накопившихся на сходившихся континентальных окраинах. Осадки образовывали нередко мощные складки, которые поднимались со дна морского в виде горных стран, из пределов которых уходило море. Подобные события в геологии определяются как фазы складчатости. Каждой из них дается название по тому региону, где она проявилась наиболее отчетливо. Так, известны пиренейекая и альпийская фазы складчатости. Первая относится к среднему и позднему олигоцену, вторая — к миоцену, когда стали формироваться складчатые системы Альп, Карпат и Кавказа, входящих в единый Альпийский складчатый пояс. Как полагают, Альпы, Динариды и другие горные цепи Южной Европы возникли в результате внедрения в Евразийский блок Адриатического выступа Африки. Сейчас этот выступ является ложем Адриатического и отчасти Ионического морей. Зато породы, слагавшие некогда дно океана Тетис и Мезогеи, ныне смяты в складки или собраны в серии покровов. Ими сложены Апеннинский полуостров, отдельные районы островов Корсика и Сардиния. В полосе столкновения Африканской и Евразийской плит, к югу от острова Крит и полуострова Пелопоннес, вырастает Восточно-Средиземноморский вал — система подводных хребтов, разделенных мелкими впадинами. Со временем вершины этих хребтов поднимутся над уровнем моря и в конечном итоге превратятся в крупный горно-складчатый пояс, близкий по строению к Альпийскому. Так как воздымание горной страны сопровождается прогибанием коры в прилегающих частях платформ и срединных массивов, этот процесс уже сейчас привел к погружению отдельных блоков Африки. Возникшая здесь Левантийская впадина представляет собой передовой прогиб, где уже сформировался довольно мощный чехол континентальных, в том числе соленосных, и морских осадков. Подобные прогибы в позднем кайнозое существовали на краю Европейской платформы, на стыке с растущими горными системами Кавказа, Карпат, Альп.
Куда девается океаническая кора
Процесс исчезновения океана заключается не просто в осушении и воздымании океанского дна. Прежде всего уменьшается пространство, занимаемое океаном. На него давят сходящиеся континентальные глыбы, позади которых происходит зарождение и раскрытие молодых океанических впадин. Под нажимом соседних литосферных плит площадь старого океана начинает сокращаться, как шагреневая кожа. Куда же девается при этом древняя океаническая кора? Исследование районов, некогда входивших в состав мезозойского Тетиса или составлявших его окраины, позволяет говорить о трех возможных вариантах трансформации коры океана. Наиболее универсальный и в то же время загадочный — это погружение в мантию вдоль зоны Беньофа, в процессе которого кора расплавляется и теряет свою индивидуальность. Этот компенсационный механизм в настоящее время работает в пределах активных континентальных окраин и островных вулканических Дуг. В современную эпоху уничтожается в основном кора самого древнего, Тихого океана, хотя в районах дуги моря Скоша, Малой Антильской дуги, а также Зондской и Никобарской дуг уничтожаются блоки коры Атлантического и Индийского океанов. Таким образом, речь идет о перманентном процессе, а не о механизме, который включался бы только на этапе замыкания и исчезновения океана. Свидетельством поглощения океанической коры в зоне субдукции, происходившего многие миллионы лет назад, являются цепочки гранитоидных плутонов. Они образуются на месте вулканов, некогда поднимавшихся над зоной Беньофа. Так, на тихоокеанской окраине Южной Америки в составе Береговой Кордильеры находятся огромные по протяженности гранитные батолиты, самый крупный из них — Андийский. Установив положение и возраст подобных батолитов, отмечающих древнюю окраину океана, мы можем с уверенностью говорить о существовании здесь зоны Беньофа, в которой происходило поглощение океанической коры. Другим свидетельством этого может служить обилие вулканических продуктов в осадочных толщах, сформировавшихся в период активной деятельности вулканов, в системе краевой дуги — островной или на континентальном субстрате. Однако все это лишь косвенные следы существования древнего океанского дна. Прямым доказательством могут считаться лишь реликты самой океанической коры — породы офиолитовой ассоциации, т. е. то-леитовые базальты, гипербазиты, дайковый комплекс, отложения глубоководного генезиса. Известно, что многие современные активные окраины осложнены асейсмичными хребтами, в составе которых находятся породы, содранные с погружающейся в зону Беньофа океанской плиты. Этот аккреционный комплекс нередко сохраняется при закрытии древнего океана, хотя в процессе воздымания и эрозии значительная часть этих образований может быть размыта. Правда, геологи еще не всегда способны идентифицировать породы аккреционного комплекса в разрезах древних пород. А ведь в аккреционном комплексе встречаются и фрагменты нижних слоев океанической коры. Так, на островах Калифорнийского бордерленда обнаружены крупные пластины гипер-базитов и базальтов, измененных до различных ступеней метаморфизма. Подобные включения известны и на тихоокеанской окраине Камчатки. Здесь они создают бескорневые комплексы, обнажающиеся в районах камчатских мысов. Как правило, офиолиты, находящиеся в составе аккреционных поднятий, особенно древних, сильно деформированы. Многие породы могут быть изменены практически до неузнаваемости. Нередко они присутствуют лишь в виде меланжа — мелкого крошева из разнокалиберных обломков. Первичные структурные и текстурные признаки в них с трудом поддаются распознаванию. Другой механизм перемещения океанической коры получил название обдукции. Обдуцированные пластины офиолитов мы находим преимущественно на пассивных окраинах материков. В отличие от субдукции, заключающейся в погружении океанической коры под континентальную, при обдукции фрагменты ложа океана помещаются на окраину континента. Наиболее известным примером обдукционного комплекса является Оманский офиолит — мощный комплекс глубоководных отложений, надвинутых на мелководные образования типично глельфового облика. Подобные чужеродные по отношению ко всему окружающему толщи определяются как аллохтоны. В состав Оманского аллохтона входят преимущественно турбидиты и радиоляриевые кремнистые отложения мезозойского возраста. Турбидиты имеют в основном карбонатный состав и образованы скелетными остатками организмов, обитавших на шельфе. Впрочем, в турбидитных разрезах встречаются и кварцевые песчаники. Все это — отложения континентального подножия, типичные для подводных конусов выноса. В аллохтонной толще Хавасина выделяются турбидиты, отложенные вблизи и на удалении от континентального склона. Контакты между ними тектонические, т. е. они находятся в различных надвиговых пластинах и когда-то располагались на значительном расстоянии друг от друга. Дистальные турбидиты, накапливавшиеся на удалении от древнего континентального склона, переслаиваются с красными радиоляриевыми кремнями или аргиллитами. Это образования, типичные для глубоководных областей океана. В западных отрогах Оманских гор комплексы турбидитов и кремней перекрыты серией окремнелых известняков и красных кремней с горизонтами подушечных лав, а на востоке Омана — красными и зелеными радио-ляриевыми кремнями и кремнистыми аргиллитами. Все это — образования древней абиссали, входчвшие в состав верхних слоев океанической коры. Их возраст меняется в широких пределах — от позднетриасового до раннемелового, т. е. соответствует предполагаемому возрасту океанского дна Тетис. Важным компонентом Оманского офиолита являются экзотические блоки мелководных пород, в основном триасовых рифовых известняков. Считается, что это обрушенные участки шельфовой карбонатной платформы, перемещенные к основанию древнего континентального склона. Таким образом, породы Оманского офиолита, несомненно, представляют собой реликты первого и второго слоев океанической коры Тетис, надвинувшейся на край Афро-Аравийского континентального блока. Время обдукции определено достаточно четко — маастрихтский век. Предполагают, что обдукция фрагментов ложа океана Тетис была вызвана столкновением Оманского выступа этого блока с островной вулканической дугой, которая находилась на северной, активной окраине океана. Этому предположению, однако, противоречит состав пород в аллохтон-ном комплексе Оманских гор. Как можно было убедиться, в них отсутствуют вулканогенные образования, а также полевошпатовые граувакки, столь характерные для современных вулканических дуг. Напротив, немногочисленные песчаники в турбидитах представлены кварцевыми разностями, которые типичны для пассивных окраин континентов. Аллохтоны, подобные Оманскому, встречаются по северному обрамлению Афро-Аравийской глыбы. Это Рифский массив на северной окраине Марокко и массив Троодос на Кипре. Подобные же обдукционные комплексы описаны на островах Куба, Новая Каледония, Ньюфаундленд и в других районах. Обдукция океанической коры на пассивную континентальную окраину или островной архипелаг обусловлена мощнейшими сжатиями в полосе схождения противолежащих континентальных окраин или островных дуг. Почему в данном случае происходит выдавливание океанической коры на Континент, а не ее поглощение в зоне субдукции? Ответ на этот вопрос пока не ясен. Можно предположить, что поглощение океанической коры в зоне Беньофа протекает лишь при наличии перед фронтом активной континентальной окраины (или островной дуги) спредингового хребта, где продолжается воспроизводство коры океана. Другими словами, для субдукции необходимо встречное движение: с одной стороны, коры океана, выдвигающейся в спрединговом конвейере, с другой — континента, находящегося на краю более молодой литосферной плиты. Встречное движение приводит к появлению гигантской структуры скола: более пластичная и менее мощная пластина (океаническая) погружается под более массивную и жесткую (континентальную). Если же в океане отсутствует срединно-океанический рифт, иначе говоря, останавливается спрединговый конвейер, то сжатия на границе континентального и океанического блоков способствуют взламыванию хрупкой коры океана и ее выдавливанию в виде нескольких чешуи на континентальную окраину или островную дугу. Таким образом, обдукция имеет место лишь на этапе исчезновения, захлопывания древнего океана, когда он уже, по существу, «мертв», так как воспроизводство океанической коры в нем прекратилось. Если эти рассуждения правильны, то в восточном рукаве океана Тетис в период схождения Афро-Аравийского и Евразийского континентальных блоков уже прекратился спрединг океанского дна. Однако за обдукцией Оманского офиолита последовало вскоре новое раскрытие океана и, видимо, снова возник рифт, где начала формироваться молодая океаническая кора. Этот рифт, вероятно, существовал до последних дней океана Тетис, кора которого погружалась и расплавлялась в субдукционных зонах Загроса, Малого Кавказа и других районов между Евразией и Африкой. Реликты древнего дна океана могут сохраниться и в виде так называемых мантийных окон. Под ними понимаются участки, целиком сложенные офиолитами. И хотя они находятся в аллохтонном залегании, т. е. были сорваны со своего первоначального места, тем не менее образуют единый блок. По существу, в этих окнах на поверхность выступают породы мантии, некогда прикрытые тонкой пленкой океанической коры. Речь идет о дислоцированном и смятом дне океанических впадин, зажатом между реликтами вулканических островных дуг и древним краем континента. Мантийные окна, таким образом, характерны для сложнопостроенных зон перехода от материка к океану и обычно являются рудиментами исчезнувших окраинных морей. Участки подобного строения были описаны С. М. Тильманом на северо-востоке Росии. По-видимому, это наименее измененные блоки коры океанического типа, которые мы находим на континенте после исчезновения окраинных котловинных морей. Подобные же «окна» обнаруживаются и на месте древних океанов в тех зонах, где по каким-либо причинам напряжения, вызванные всеобщим сжатием, на ряде участков оказались рассеянными. Поэтому коровые и подкоровые массы вещества, слагавшие дно океана, не были выдавлены и перемяты, а лишь сорваны со своих мантийных корней. Становится очевидным, что, несмотря на хрупкость и неустойчивость во времени океанической коры, ее фрагменты удается обнаружить в пределах древних континентальных окраин, ныне впаянных в материковые мегаблоки. Следами существования океана являются реликты его древнего ложа, а также парагенезы пород, выделяемые в качестве геологических формаций. Среди них лучше сохраняются осадочные формации древних окраин континентов. Изучая их, можно узнать об этапах развития океанов, давно исчезнувших с лица Земли.
