Геологија на Антарктикот

Геологијата на Антарктикот го опфаќа геолошкиот развој на континентот низ архејските, протерозојските и фанерозојските еони.

Проучувањето на геологијата на Антарктикот е попречено од широко распространетата ледена покривка

Топографијата на основата на Антарктикот (со дигитално отстранета ледената покривка), клучна за разбирање на движењето на континенталните ледени плочи

Антарктикот без својата ледена покривка. Оваа карта не смета дека нивото на морето ќе се зголеми поради стопениот мраз, ниту дека копното ќе се зголеми за неколку стотици метри во текот на неколку десетици илјади години

Источен Антарктик е десно од Трансантарктичките Планини, а Западен Антарктик е лево.

Геолошкото проучување на Антарктикот е многу попречено од фактот дека речиси целиот континент е постојано покриен со дебел слој на мраз. Сепак, техниките како далечинско сензорирање почнале да ги откриваат структурите под мразот.

Геолошки, Западен Антарктик многу наликува на Андите во Јужна Америка.^[1] Антарктичиот Полуостров бил формиран од издигнување и метаморфизам на седиментите од морското дно за време на доцниот палеозоик и раниот мезозоик. Ова издигнување на седиментот било придружено со огнени упади и вулканизам. Најчестите карпи на Западен Антарктик се андезит и риолитни вулкани формирани за време на периодот Јура. Исто така, постојат докази за вулканска активност, дури и по формирањето на ледената покривка, во Земјата на Мери Берд и Александровиот Остров. Единствената аномална област на Западен Антарктик е регионот на Елсвортовите Планини, каде стратиграфијата е повеќе слична на источниот дел на континентот.

Системот за расцеп на Западен Антарктик, голема активна долина на расцепот, се наоѓа помеѓу Западен и Источен Антарктик. Неговата главна фаза на брзо, широко проширување се случила во времето на Креда и вклучувала дејство и на нормални и на ударни раседи во Западен Антарктик и соседна Зеландија.^[2] Расцепот е сè уште активен со бавно движење на Западен Антарктик подалеку од Источен Антарктик.^[3]

Источен Антарктик е геолошки многу стар, датира од прекамбрискиот период, со некои карпи формирани пред повеќе од 3 милијарди години. Составен е од метаморфна и магматска платформа која е основа на континенталниот штит. На врвот на оваа база се наоѓаат разни помодерни карпи, како што се песочници, варовници, јаглен и шкрилци поставени за време на Девон и Јура за да се формираат Трансантарктичките Планини. Во крајбрежните области како што се Шеклтоновиот Опсег и Викториината Земја се појавиле некои раседи.

Пред повеќе од 170 милиони години, Антарктикот бил дел од суперконтинентот Гондвана. Со текот на времето, Гондвана се распаднал и Антарктикот каков што го знаеме денес е формиран пред околу 35 милиони години.

Историја

Замрзнатиот континент Антарктик бил последниот континент на кој човештвото стапнало. Првите документирани слетувања направени под Јужниот Поларник се случиле во 1820 година, кога адмиралот Фабијан Готлиб фон Белингсхаузен и екипажот на Восток и Мирни, како дел од руската антарктичка експедиција, слетале на островот Петар I и на островот Александар.

Различни истражувачи започнале експедиции во јужнополарниот регион за да го проценат неговиот економски потенцијал. Следствено, научното истражување било прилично маргинализиран потфат. Првиот човек кој пријавил фосил на Антарктикот бил американскиот натуралист Џејмс Ејтс во 1829 година, кој најверојатно слетал на островот на Крал Џорџ и пронашол фосилизиран труп со димензии од 0,76 метри во должина и 100 милиметри во пречник. Ејтс го оставил фосилот таму каде што го нашол, наместо да го собира и формално да го опише. ^[4] Експедицијата на Рос, предводена од капетанот Џејмс Кларк Рос, од 1839 до 1842 година, открила неколку острови на Антарктикот за кои денес се знае дека се неверојатно богати со фосили, особено Сејморовиот Остров и Кокбурноиот Остров. Иако тој или неговата екипа можеби налетале на фосилни материјали, тие не го забележале тоа. ^[4]

Многу подоцна, капетанот Карл Антон Ларсен и екипажот на Џејсон слетале на островот Сејмор во текот на летото од 1892 до 1893 година. Тој и неговата екипа собрале имено фосилни школки, а фосилите на Ларсен (неговиот екипаж ги тргувал за тутун) на крајот стигнале до Универзитетот во Осло и биле формално опишани (прво за фосилите на Антарктикот) од британските палеонтолози Џорџ Шарман и Едвин Тали Њутн во 1894 година. Ларсен е најчесто акредитиран како првиот што собрал фосил на Антарктикот. ^[4] Шарман и Њутн проучувале девет примероци, од кои два се фрагменти од дрво од четинари, а седум се школки. Од школките, тие класифицираат пет во Cucullaea donaldi; еден во „Cytherea“, Crassatella или Donax (сега Eurhomalea antarctica); а еден на Natica.^[5]

Иако палеонтолошката работа продолжила потоа, научното истражување на Антарктикот дошло на чело дури откако Антарктичкиот договор бил ставен во сила по 1961 година, воспоставувајќи го континентот како природен резерват за исклучиво научни напори, забранувајќи ги сите комерцијални активности на копно. Палеонтологијата и геологијата на Антарктикот се прошириле оттогаш, но нивното проучување е полно со опасност од екстремни временски услови, длабоки процепи и лавини. ^[4]

Архаик

Најстарите карпи на Источниот Антарктик го вклучуваат комплексот Непиер, кој излегува на Непиеровите Планини. Овие карпи се поврзани со орогенезата на Напиер и раните фази на формирање на кората (4000 Ma) во Архејот. Гранулитите на Вестфолд Хилс се исто така архаични.^[6][7]

Протерозоик

Мосоновиот Кратон од Источен Антарктик и Австралија сочувал докази за тектонска активност од Архаикот преку Мезопротерозоикот во Аделината Земја, Земјата на кралот Џорџ V и опсегот Милер на централните Трансантарктички Планини.^[8]

Доцниот протерозоичен Рајнерпв комплекс се појавува во Ендербиевата Земја и западна Кемпова Земја. Тераните на Рауерските Острови, составени од гранулитни гнајсеви од групата Рауер, се од доцен протерозоик. Во комплексот Вестфолд Хилс и Напиер се присутни бројни мафични насипи и биле сместени помеѓу околу 1200 и 1400 Ма. Масивни тела на шарнокит се присутни во протерозојските појаси на комплексот на Источен Антарктик, што укажува дека батолит навлегол во надкрсталниот гнајс околу 1000 Ma. Во регионот на масивот Борг во западната Земја на Кралицата Мод, архејските гранити се прекриени со супергрупата на Ричерфлија. Оваа супергрупа е седиментно-вулканска низа, во која седиментната формација Шумахерфјелет и Формацијата Хогфонна се навлезени од мафичните прагови (838 Ma). Базалтните лави на Формацијата Страумснутан (821 Ma) е највисоката единица во супергрупата. Планините Сор Рондане се подложени на доцнопротерозојски метаморфни карпи од групата Телте-Венген и гнајсевите од групата Нилс Ларсен, кои се навлезени од најновите плутонски карпи од протерозојски до раниот палеозоик. Источната земја на кралицата Мод го вклучува доцниот протерозојски комплекс Лицов-Холм од гнајсеви и гранитни и гранодиоритски мигматски карпи и комплексот Јамато-Белгија на сиенитни навлегувања и метаморфизам од типот низок притисок. Овие комплекси се западно од архејските комплекси Напиер и Рајнер. Прекамбриските гнајсеви, анортозити, шарнокити и амфиболити ги карактеризираат ридовите Ширмахер и планините Волтхат во централната Земја на кралицата Мод.^{[6][7][9][10][11][12][13][14][15]}

Депонирањето за време на Прекамбрискиот период се случило во длабоките морски басени долж тихоокеанскиот раб Гондвана, локацијата на денешните Трансантарктички Планини. Овие таложења во сливот биле главно вентилатори на подморници на длабоко море. Орогенезата на Бирдмор се случила за време на доцниот протерозоик и е препознаена во централните Трансантарктички планини, со камбриски варовници кои несоодветно ги покриваат деформираните слоеви. Поврзаната магматска активност резултирала со батолити (620 Ma) и пирокластици (633 Ma). Овие пирокластици се над секвенците на аргилит -грејвак во Земјата на кралицата Мод, планините Хорлик и планините Тил.^{[7] :32,43–44}

Палеозоик

Карбонатна платформа се развила по должината на палео-тихоокеанската маргина на Гондвана за време на Камбриум, депонирајќи го Шеклтонскиот варовник на врвот на доцнопротерзојската аргилична формација на Голди. Орогенезата на Рос, за време на раниот палеозоик, ги преклопила Трансантарктичките Планини по должината на маргината на Гондвана, со поврзан метаморфизам и навлегувања на гранит батолит. Забележаните камбриско-ордовициски излети ги вклучуваат групата Урфјел, ледничката група Блејклок, групата Херитиџ во планините Елсворт, Групата Берд и групите Шкелтон и Кетлиц. Силурско-девонските карпи се појавуваат во планините Трансантарктикот, Елсворт и Пенсакола и ги вклучуваат Нептунската група, Формацијата Хорлик, Кварцитот Крашзит и Тејлоровата групата во рамките на супергрупата Бикон.: 32–33, 44–47

Мезозоик

Пангеја почнала да се распаѓа за време на Тријасот, додека Гондвана се движела кон север, земајќи го Антарктикот од регионот на јужниот пол. Подвлекувањето продолжило по должината на маргината на Тихиот Океан, а тријаските слоеви биле депонирани долж Трансантарктичките планини и полуостровот Антарктик.^{[7] :48–51}

Расцепувањето на Гондвана во средна јура резултирало обемна магматска активност низ Трансантарктичките Планини и Антарктичкиот Полуостров. До крајот на Јура, полуостровот бил тесен магматски лак, со басени со заден лак и басени со преден лак, и претставен од вулканската група на Антарктичкиот полуостров, и оваа активност продолжила во раниот креда. Антарктикот бил одвоен од Австралија со рана креда (125 год.), а од Нов Зеланд со доцна креда (72 г.).^{[7] :33–35,43,49–57}

Кенозоик

Антарктикот бил одделен од Јужна Америка на Дрејковиот Премин во миоценот, станувајќи геолошки изолиран, а топлинската изолација резултирала со постудена клима додека континентот бил центриран на Јужниот пол. Големи ледени плочи биле присутни во средниот и доцниот еоцен ^{[7] :43,54–57,226}

Наводи

1. Stonehouse, B., уред. (June 2002). Encyclopedia of Antarctica and the Southern Oceans. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-98665-2.
2. Siddoway, 2008
3. Granot, 2013
4. Stilwell 2012.
5. Sharman, G.; Newton, E. T. (1895). „Note on some Fossils from Seymour Island, in the Antarctic Regions, obtained by Dr Donald“. Transactions of the Royal Society of Edinburgh. 37 (4): 707–709. doi:10.1017/s0080456800032798.
6. Kuehner, S.M.; Green, D.H. (1991). Thomson, M.R.A.; Crame, J.A.; Thomson, J.W. (уред.). Crustal development: the craton, in Geological Evolution of Antarctica. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 1–2. ISBN 9780521372664.
7. Anderson, John (2010). Antarctic Marine Geology. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 30–32. ISBN 9780521131681.
8. Fitzsimmons, 2003
9. Young, D.N.; Ellis, D.J. (1991). Thomson, M.R.A.; Crame, J.A.; Thomson, J.W. (уред.). The intrusive Mawson charnockites: evidence of a compressional plate margin setting of the Proterozoic mobile belt of East Antarctica, in Geological Evolution of Antarctica. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 25–31. ISBN 9780521372664.
10. Krynauw, J.R.; Watters, B.R.; Hunter, D.R.; Wilson, A.H. (1991). Thomson, M.R.A.; Crame, J.A.; Thomson, J.W. (уред.). A review of the field relations, petrology and geochemistry of the Borgmassivet intrusions in the Grunehogna province, western Dronning Maud Land, Antarctica, in Geological Evolution of Antarctica. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 33–39. ISBN 9780521372664.
11. Groenewald, P.B.; Hunter, D.R. (1991). Thomson, M.R.A.; Crame, J.A.; Thomson, J.W. (уред.). Granulites of northern H.U. Sverdrupfjella, western Dronning Maud Land: metamorphic history from garnet-pyroxene assemblages, coronas and hydration reactions, in Geological Evolution of Antarctica. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 61–66. ISBN 9780521372664.
12. Shiraishi, K.; Asami, M.; Ishizuka, H.; Kojima, H.; Kojima, S.; Osanai, Y.; Sakiyama, T.; Takahashi, Y.; Yamazaki, M. (1991). Thomson, M.R.A.; Crame, J.A.; Thomson, J.W. (уред.). Geology and metamorphism of the Sør Rondane Mountains, East Antarctica, in Geological Evolution of Antarctica. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 77–82. ISBN 9780521372664.
13. Hiroi, Y.; Shiraishi, K.; Motoyoshi, Y. (1991). Thomson, M.R.A.; Crame, J.A.; Thomson, J.W. (уред.). Late Proterozoic paired metamorphic complexes in East Antarctica, with special reference to the tectonic significance of ultramafic rocks: the craton, in Geological Evolution of Antarctica. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 83–87. ISBN 9780521372664.
14. Kaul, M.K.; Singh, R.K.; Srivastava, D.; Jayaram \first4=S.; Mukerji, S. (1991). Thomson, M.R.A.; Crame, J.A.; Thomson, J.W. (уред.). Petrographic and structural characterisitcs of a part of the East Antarctic craton, Queen Maud Land, Antarctica, in Geological Evolution of Antarctica. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 89–94. ISBN 9780521372664.
15. Harley, S.L. (1991). Thomson, M.R.A.; Crame, J.A.; Thomson, J.W. (уред.). Metamorphic evolution of granulites from the Rauer Group, East Antarctica: evidence for decompression following Proterozoic collision, in Geological Evolution of Antarctica. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 99–105. ISBN 9780521372664.

Дополнителна литература

• Stilwell, J., and J. A. Long. 2012. Frozen in Time: Prehistoric Life in Antarctica. CSIRO Publishing.
• Elliot, David H. 1975. Tectonics of Antarctica: A Review. American Journal of Science 275-A. 45–106.
• Jacobs, Joachim; Wilfried Bauer, and Rainer Schmidt. 2004. Magnetic Susceptibilities of the different Tectono-Stratigraphic Terranes of Heimefrontfjella, Western Dronning Maud Land, East Antarctica. Polarforschung 72. 41–48.
• Laird, M.G.; G.D. Mansergh, and J.M.A. Chappell. 1971. Geology of the Central Nimrod Glacier area, Antarctica. New Zealand Journal of Geology and Geophysics 17. 427–468.
• Myrow, Paul M.; Michael C. Pope; John W. Goodge; Woodward Fischer, and Alison R. Palmer. 2002. Depositional history of pre-Devonian strata and timing of Ross orogenic tectonism in the central Transantarctic Mountains, Antarctica. GSA Bulletin 114. 1070–1088.
• Palmer, A.R., and A.J. Rowell. 1995. Early Cambrian trilobites from the Shackleton Limestone of the Central Mountains. Journal of Paleontology Memoir 69. 1–28.
• Skovsted, Christian B.; Marissa J. Betts; Timothy P. Topper, and Glenn A. Brock. 2015. The early Cambrian tommotiid genus Dailyatia from South Australia. AAP Memoir 48. 1–117.
• Gootee, Brian, and Franco Talarico. 2006. Tectonic Model for Development of the Byrd Glacier Discontinuity and Surrounding Regions of the Transantarctic Mountains during the Neoproterozoic – Early Paleozoic, 45–54. Springer, Berlin, Heidelberg, New York.

Надворешни врски

Карти

• Геолошка карта на Антарктикот – од Научниот комитет за истражување на Антарктикот ГеоМАП Акциона група
• Геолошка карта 1:25.000 - Heimefrontfjella / Dronning Maud Land Antarctica - Hanssonhorna (2008) - од Бауер, В; Џејкобс, Ј. Шмит, Р., RWTH Универзитетот во Ахен
• Геолошка карта 1:25.000 - Heimefrontfjella / Dronning Maud Land Antarctica - Northern XU-Fjella (2008) - од Шмит, Р; Џејкобс, Ј. Бауер, В., Universität Bremen
• Геолошка карта 1:50.000 - Ford Ranges, западна Marie Byrd Land (2016) - од Siddoway, C., scar.org