ВОСТОЧНЫЕ ХРЕБТЫ II ПЛАТО; НОВЫЙ ПОРОДЫ И СОБЫТИЯ, ПРЕДШЕСТВОВАВШИЕ ВЕЛИКОИ ДЕФОРМАЦИИ | |
Автор: drug | Категория: Естественные науки / Геология | Просмотров: | Комментирии: 0 | 15-02-2014 10:52 |
ВОСТОЧНЫЕ ХРЕБТЫ II ПЛАТО; НОВЫЙ ПОРОДЫ И СОБЫТИЯ,
ПРЕДШЕСТВОВАВШИЕ ВЕЛИКОИ ДЕФОРМАЦИИ
Последовательность пород в Большом каньоне. Здесь уместно отклониться от основной темы настоящего раздела и заглянуть несколько вперед, занявшись описанием Большого каньона и пород, которые в нем обнажаются, а также геологической истории, о которой онп рассказывают.
Страна плато северной Аризоны имеет облик, характерный для возвышенного региона, бедного осадками; она отличается рельефом умеренной сложности; более низкие участки заняты голой пустыней, несколько выше располагаются рощи можжевельника и сосны, а наиболее высокие районы покрыты еловыми лесами. Одни из наиболее возвышенных участков региона — плато Коконино и Кайбаб поднимаются до высоты 2100 и 2470 м соответственно. Здесь, на территории, занимающей примерно 160 км в длину и 40 км в ширину, породы, слагающие плато, подняты выше, чем где- либо в другом месте. Согласно Пауэллу, «Кайбаб» — индейское слово, означающее «гора, лежащая на своем боку»; это выражение очень точно передает форму этой огромной выпуклости на поверхности плато.
Плато северной Аризоны венчается частично наиболее высокими в разрезе палеозоя известняками, частично же самыми низкими в мезозойском разрезе красноцветами, которые повсюду на обширных территориях залегают так полого, что на поверхность выходят лишь небольшие мощности свит. На поверхности плато почти невозможно получить сведения относительно подстилающих пород или структур. В Техасе такие данные были получены с помощью глубокого бурения. Хотя в рассматриваемом регионе имеется пока мало буровых скважин, здесь нам помогает сама река Колорадо, прорезающая наиболее возвышенную часть региона. Обнажающийся в Большом каньоне громадный разрез нижележащих пород имеет мощность, равную целой миле. Здесь вскрыты все породы палеозоя и позднего докембрия, а также основание, сложенное породами раннего докембрия.
Более чем наполовину верхняя часть откоса каньона сложена палеозойскими осадочными породами, которые спускаются в глубь каньона рядом исполинских ступеней (фиг. 55).
Края каньона сложены известняками Кайбаб[1] пермского возраста, которые подстилаются (сверху вниз) песчаниками Коконино, глинистыми сланцами Хермит и красноцветами Супай, также относящимися к перми. Кайбабские и коконинские породы образуют длинные скалистые обрывы,*а хермнтские
Ф и г. 55. Стратиграфический разрез, показывающий последовательность палеозойских и докомбримских формаций в Большом каньоне (МсКоо, 1931, и другие источники).
и супайские породы — серии ступеней, в нижней части расширяющихся в шпрокую террасу или уступ, названный Эспланадой.
Ниже красноцветов Супай располагается другой длинный скалистый обрыв—сложенный известняками Редуолл мисспсипского возраста. В действительности известняки Редуолл не окрашены в красный цвет, как можно было бы ожидать, судя по нх названию. Это обыкновенные серые морские известняки, и лишь поверхность их окрашена красными глинистыми наносами, вымываемыми из лежащих над ними красноцветов Супай.
Под утесами, сложенными известняками Редуолл, имеется другой ряд ступеней—образованных группой Тонто кембрийского возраста. Эти ступевп спускаются глубоко в каньон к широкой террасе — платформе Тонто, поверхность которой залегает на базальном слое группы Тонто — песчаниках Теппт.
Ф и г. 56. Разрез, показывающий структуру участка Большого каньона от Эл-Товара к северу, до плато Кайбаб, по линии А — А’ на фиг. 59 (1925).
Таким образом, в разрезе Большого каньона продставлен весь отрезок палеозойского времени—от кембрия до перми. Однако характерно, что здесь не были упомянуты многие палеозойские системы, а именно пенсильваний, который должен был бы находиться между красноцветами Супай и известняками Редуолл, а также девон, силур и ордовик, которые должны были бы располагаться между известняками Редуолл и группой Тонто. Все палеозойские свиты в каньоне лежат параллельно друг другу и кажутся согласными, хотя в разрезе имеются пробелы; каждый из пробелов отвечает перерыву, т. е. интервалу времени, отложения которого не сохранились; таким образом, летопись осадконакопления оказывается неполной. К контактам между красноцветами Суиай и известняками Редуолл и между известняками Редуолл и группой Тонто, где отмечаются эти пробелы в летописи, приурочены стратиграфические несогласия (фиг. 55).
В некоторых участках Страны каньонов летопись частично пополняется. Местами в карманах и промоинах на поверхности группы Тонто лежат девонские отложения (известняки Темпл-Батт), а в западной части каньона между известняками Редуолл и красноцветами Супай вклиниваются пенсильванские известняки. Но никаких следов отложений ордовикского и силурийского периодов в настоящее время в пределах региона не сохранилось.
Песчаники Тепит группы Тонто, или начальные отложения кембрия, имеют иные взаимоотношения с залегающими ниже породами. Во многих частях каньона онп лежат с угловым несогласием на срезанных эрозией головах слоев круто наклоненных, темных, перетертых метаморфических пород древнего облика — на сланцах Вишну, представляющих собой основание из пород раннего докембрия, на котором базируется вся поверхностная структура региона плато (фиг. 56). Как отмечалось ранее, прорывающие эти породы интрузивы имеют возраст около 1350 млн. лет.
Но местами песчаники Тепит подстилаются другими породами — слоями серии Гранд-Каньон. Как и в случае контакта с комплексом Вишну, песчаники Теипт лежат на серии Гранд-Каньон с угловым несогласием, но здесь одна осадочная серия залегает на другой, также осадочной серии, которая ранее была дислоцирована, разорвана сбросами и затем срезана эрозией (фиг. 56). Серия Гранд-Каньон, подобно песчаникам Теипт, лежит на сланцах Вишну с угловым несогласием. Дислокации и развитие сбросов в породах серии Гранд-Каньон, несомненно, привели к возникновению блоковых гор, подобных горам, существовавшим в регионе Кордильер в последующее время, однако эти горы были снивелированы эрозией до наступления кембрия, так что базальные отложения кембрия ложатся в равной мере несогласно либо на комплекс Вишну, либо на серию Гранд-Каньон.
Вспомним структуру «слоеного пирога» в Айове, рассмотренную в разделе 5 гл. III; в Большом каньоне распознается второй ясный пример такой же структуры: самый высокий слой[2] образован палеозойскими формациями, следующий — серией Грапд-Каньон позднего докембрия, а самый нижний — глубоко измененными сланцами Вишну раннего докембрия. Здесь в отличие от Айовы и всех других областей Внутреннего региона для выявления структурных взаимоотношений нет необходимости исследовать обширную территорию или обращаться к данным бурения; в этом случае все слои «пирога» обнажены в поверхностном разрезе в стенках Большого каньона.
Серия Гранд-Каньон состоит из двух частей — из групп Анкар и Чуар. Нижняя группа Анкар, которая лучше всего обнажена в каньоне, слагается известняками, песчаниками и красными глинистыми сланцами. Верхняя группа Чуар сохранилась в разрезе над группой Анкар лишь в восточной части каньона и сложена преимущественно глинистыми сланцами, но в нижней части содержит несколько прослоев лав. Если сложить мощности этих двух различных частей серии Гранд-Каньон, то общая мощность серии составит более 3600 м, что примерно в три раза больше мощности залегающих над нею палеозойских пород.
[1] В настоящее время установлено, что верхние известняки в разрезе Страны плато соответствуют двум отдельным циклам осадконакопления; для пород верхнего цикла сохрапшш название известняки Кайбаб, а нижшою часть известняков стали называть известняками Торовип (фиг. 55 и 56). Однако эти две свиты очепь близки по возрасту и обе относятся к средней перми. Для наших целей удобно пользоваться более распространенным термином «известняки Кайбаб».
[2] Структурный ярус, или этаж, по принятой в СССР терминологии.— Прим. ред.