Осадочные Аппалачи (провинция Долин и Хребтов) | |
Автор: drug | Категория: Естественные науки / Геология | Просмотров: | Комментирии: 0 | 09-02-2014 11:35 |
Осадочные Аппалачи (провинция Долин и Хребтов). Вообще говоря, деформированный пояс Аппалачей делится на две части, которые автор за отсутствием более удачных терминов будет называть осадочными Аппалачами и кристаллическими Аппалачами; двигаясь на юго-восток, мы сталкиваемся вначале с первой из них.
Осадочные Аппалачи сложены осадочными породами палеозойского возраста, мощная толща которых отложилась в Аппалачской геосинклинали к юго-востоку от континентальной платформы; эту геосинклиналь мы рассмотрим позднее (раздел 5). Палеозой начинается отложениями нижнего и среднего кембрия, которые, как мы уже видели, выклиниваются по направлению к внутренней части континента. Большая часть нижней половины палеозойского разреза, вплоть до середины ордовика, представлена карбонатными породами (т. е. известняками и доломитами); более высокие части разреза над средним ордовиком сложены главным образом песчаниками и глинистыми сланцами; далее мы увидим, каково значение этой особенности разреза.
В условиях гумидного климата Восточных штатов известняки и доломиты легче поддаются эрозии, чем песчаники и глинистые сланцы; повсюду где процессы деформации вывели их на поверхность, эти породы размыты и слагают пониженные участки рельефа, тогда как смежные с ними песчаники и глинистые сланцы выступают в виде хребтов и гребней. Характерной чертой рельефа осадочных Аппалачей является, таким образом, наличие последовательности параллельных долин и хребтов, которые и образуют провинцию Долин и Хребтов1. Так как лежащие в нижней части разреза известняки и доломиты приподняты наиболее высоко на юго-востоке, в этом направлении наблюдается наиболее широкое распространение их на поверхности; они слагают здесь обширные пространства низменностей — Аппалачскую долину.
Слои осадочных Аппалачей изогнуты в серию тесно расположенных антиклиналей и синклиналей шириной в несколько миль каждая. Большинство складок асимметричны и смещены к северо-западу относительно пород, залегающих под ними, так что на северо-западной стороне каждой антиклинали слои залегают круто или имеют опрокинутое залегание, в то время как на юго-восточной стороне они падают полого. С увеличением смещения на северо-запад слои на крутопадающих крыльях нарушаются разрывами юго-восточного падения, по которым породы верхних блоков надвигаются в северо-западном направлении.
В строении провинции Долин и Хребтов в Пенсильвании доминирующую роль играют складки, но юго-западнее, в Виргинии и особенно в Теннесси, количество и размеры разрывов возрастают настолько, что лишь немногие складки остаются ненарушенными (фиг. 23,Б). Многие разломы представляют собой не простые разрывы на крыльях антиклиналей, а крупные пологие надвиги, которые переместили блоки пород на целые мили в северо-западном направлении поверх нижележащих пород; такие взаимоотношения видны на участках, на которых надвинутые слои (т. е. покровы) изогнуты и разрушены эрозией, благодаря чему в образовавшихся тектонических окнах вскрыты перекрытые надвигом породы. Некоторые крупные! надвиги, такие, как разрывы Солтвилл или Пуласки, прослеживаются по простиранию на сотни миль, хотя в конечном счете и затухают на обоих концах.
Подобно складкам, пологие надвиги возникли в результате относительного выжимания пород в северо-западном направлении в течение аппалачской деформации. Надвиги образовались вследствие полного отрыва верхних частей массы осадочных пород от ее нижних частей по слабым, глинистым слоям, которые прослаивают породы разрезов этих участков.
Этот принцип иллюстрируется крупным надвиговым блоком в области гор Камберленд вблизи схождения границ штатов Виргиния, Теннесси и Кентукки. Блок расположен вдоль границы между провинцией Долин и Хребтов и плато Дллегейни, и его первоначальные структуры видны здесь яснее, чем в более сложных надвигах, находящихся юго-восточнее (фиг. 24, А). Рассматриваемый блок был отделен от нижележащих пород по двум зонам слабых в тектоническом отношении свит — глинистым сланцам нижнего и среднего кембрия (формациям Ром и Конасога) и глинистым сланцам в основании миссисипия (формации Чаттануга) (фиг. 24, В). Когда происходило относительное выжимание пород на северо-запад, более прочные свиты, двигаясь по глинистым сланцам, также перемещались относительно друг друга по более круто падающим плоскостям скалывания; в конце концов вся эта система разрывов слилась в единый пологий надвиг, известный под названием разрыва Пайн-Маунтин. При движении в северо-западном направлении вдоль этого разрыва на 6 или 8 км (в пределах отрезка, показанного на фиг. 24) породы перекрывающего надвигового блока гор Камберленд подверглись короблению, так как они перемещались по неровной, ступенчатой поверхности (фиг. 24, Б).
На юго-востоке, в более сложно разбитых системой сбросов породах провинции Долин и Хребтов, надвиговые чешуи одна за другой выводят на
Ф иг. 23. Карты и разрезы, показывющие различия в структуре в пределах провинции Долин и Хребтов между южными Аппалачами, где доминируют разрывы, и центральными Аппалачами, где главную роль играют складки.
А — Мейнардвиллский район, восточное Теннесси; В — Монтерейский район, Виргиния и западная Виргиния
I — нижний и средний кембрий; 2 — верхний кембрий и нижний ордовик; з — средний ордовик и более молодые отложения; 4 — ордовик; 5 — силур; 6—- девон и более молодые отложения.
поверхность податливые глинистые породы формаций Ром и Конасога; однако более древние породы кембрия или докембрия в строении этих чешуи не участвуют. Очевидно, надвиги развивалйЪь главным образом на уровне формаций Ром и Конасога, так что подстилающие кембрийские отложения и их основание могут быть слабо дислоцированы или по крайней мере должны иметь иную структуру.
Зона развития надвигов, а также, вероятно, складкообразования в осадочных Аппалачах была сравнительно неглубокой и ограничивалась комплексом осадочных пород, лежащих над докембрийским основанием. Эти структуры не могли развиться самостоятельно, но являлись краевыми по отношению к структурам, расположенным на юго-востоке, в Голубых горах и в кристаллических Аппалачах, развитие которых предопределило движущие силы процессов развития надвигов и складкообразования; к рассмотрению этих областей мы и перейдем теперь.
Фиг. 24. Разрезы через надвиговый блок горы Камберленд, Виргиния и Кентукки. А — современная структура; перемещение по разрыву Пайн-Маунтин отмечено точками а—а'. Б — тот же разрез; складчатость в перекрытом блоке снята. В — эта же область перед развитием разрыва; показано первоначальное направление разлома, который потом превратился в разрыв Пайн-Маунтин
1 Провинция с таким же названием выделяется американскими геологами и в системе Кордильер.— Прим. перев.