Аляскинский сегмент. Тектоническая схема Аляски

Этот сегмент, пожалуй, наиболее сложно построенный по сравнению с другими сегментами Кордильер (рис.2-21) и к тому же еще недостаточно изученный. В пределах Аляски Кордильерский пояс существенно изменяет свое простирание, изменяются и его структурные соотношения с Северо-Американской платформой. Граница платформы и подвижного пояса, описав выпуклую к востоку дугу в районе гор Мекензи и Франклина на севере Канадского сегмента, выходит к морю Бофорта в районе дельты р. Мекензи.

На этом участке на границе с платформой в меридиональном направлении протягивается горст гор Ричардсона, сопровождаемый со стороны платформы и с тыла прогибами. Горст гор Ричардсона впервые образовался еще в среднем карбоне, в северной части он наложен на продолжение Иннуитской складчатой системы. С запада к горсту гор Ричардсона подходит главная структура Северной Аляски - покровно-складчатое сооружение хребта Брукса, вытянутое в общем субширотном направлении, но образующее дугу, полого выпуклую к югу. Своей большей северной частью хр. Брукса также наложен на продолжение Иннуитской системы.

Образования последней составляют и складчатое основание расположенной севернее Арктической равнины, на крайнем севере которой, в своде Барроу, оно залегает на глубине всего нескольких сотен метров под маломощными мезозойско-кайнозойскими отложениями. Южнее в пределах равнины и предгорий хр. Брукса простирается широкий передовой прогиб Колвилл, выполненный мощными меловыми (альб и выше) и кайнозойскими молассами, складчатая структура которых постепенно усиливается и усложняется по мере приближения к надвинутому на него сооружению самого хребта.

Внешняя зона последнего включает протерозойско-среднедевонские отложения древней пассивной окраины, затронутые элсмирскими деформациями южной вергентности и прорванные позднедевонскими гранитоидами; вместе с последними они перекрыты верхнепа- леозойскими-кайнозойскими отложениями и дислоцированы совместно с ними в складки и надвиги уже северной вергентности. Весь этот комплекс обнажается на поверхности в северо-восточной части хребта и уходит под передовой прогиб в центре и на западе. Здесь на выполнение прогиба надвинуты более древние отложения, а из-под них в тектоническом окне в центральной части хребта выступают образования, уже не затронутые элсмирскими деформациями.

Структурно выше залегает серия тектонических покровов, слагаемых обломочными, карбонатными и вулканическими породами верхнепротерозойского-мезозойского возраста с возрастающей вверх по их разрезу степенью метаморфизма, достигающего гранулитовой фации. Эти высокометаморфизованные образования сопоставляются с аналогичными образованиями террейнов Центральной Аляски (см. ниже). На них с юга надвинут покров верхнепалеозойских-нижнемезозойских офиолитов, а в тылу последнего, уже на южном склоне хребта, находится еще один покров, сложенный меловыми островодужными вулканитами. Сейсмические исследования показали, что весь этот пакет покровов простирается вглубь не более чем на 10 км и что в пределах северного склона хребта его подстилают изогнутые в антиформы пологие чешуи пород фундамента передового прогиба. И, наконец, вся эта глубинная структура оказывается сорванной с еще более глубокого основания, погружающегося к югу под осевую часть сооружения (рис.2-22). Мощность коры, по данным этих исследований, достигает 50 км, причем этот максимум оказался смещенным на северный склон последнего.

Сложнейшая структура хр. Брукса со степенью сжатия порядка 170 км формировалась весьма длительно. Если не считать проявлений элсмирского орогенеза на севере, это формирование началось в поздней юре - раннем мелу субдукцией к югу и столкновением в апте с вулканической дугой Юкон-Коюкук (см. ниже). Затем последовало образование передового прогиба, а далее деформации сжатия, возможно, с некоторым перерывом в середине мела, продолжались до современной эпохи включительно (о последнем свидетельствует сейсмичность).

Южным ограничением сооружения хр. Брукса может считаться разлом Кобук-Саус-Форк. На западе, вдоль побережья и шельфа, структура хр. Брукса ограничена меридиональным разломом, прослеживающимся из района мыса Лисберн к основанию п-ова Сьюард, находящегося к юго-западу от хр. Брукса. Этот разлом представляет собой надвиг восточной вергентности.

П-ов Сьюард относится уже к мегазоне Центральной Аляски. Он сложен комплексом метаморфизованных обломочных, карбонатных и основных вулканических пород, нижняя часть которых прорвана гранито-гнейсами позднерифейского (681-676 млн лет) возраста, а верхная содержит ордовикские конодонты. Сходные метаморфические комплексы и гранитоиды известны и в других террейнах Центральной Аляски - Никсон-Форк, Раби, Юкон-Танана, из которых последний простирается сюда из Канадского сегмента. В двух террейнах на юге Центральной Аляски недавно обнаружено присутствие гранито-гнейсов раннепротерозойского возраста (1,7-1,8, возраст протолитов 2,02,1 млрд лет). Террейн Раби ограничен с северо-востока продолжением сдвига Тинтина, который почти в центре Аляски сопрягается с другим крупным правым сдвигом - Калтаг, имеющим не северо-западное, а запад-юго-западное простирание, но дающего ответвление к северо-востоку. Сдвиг Калтаг пересекает террейн Раби. Последний тектонически перекрыт офиолитами, подобными офиолитам верхнего покрова хр. Брукса. С офиолитам и тесно связаны островодужные вулканиты и обломочные осадки, очевидно, их надстраивающие. Предполагается, что офиолиты хр. Брукса вместе с офиолитами Центральной Аляски представляют останцы ранее обширного офиолитового покрова. Становление этого покрова относят к средней-поздней юре, так как он несогласно перекрыт меловыми осадками и прорван меловыми же плутонами гранитоидов.

Происхождение континентальных террейнов Центральной Аляски с докембрийским фундаментом и нижнепалеозойским чехлом представляет нерешенную пока проблему. С одной стороны, террейн Юкон-Танана явно тяготеет к Лаврентии, и палеомагнитные данные по террейну Никсон-Форк также указывают на его североамериканскую принадлежность, а с другой стороны, в двух террейнах нижнепалеозойская фауна имеет сибирский характер, а радиометрический возраст лозднерифейских гранитоидов указывает на общность не с Северной Америкой, а с Северной Азией. Возможно, все это можно объяснить тем, что в неопротерозое Северная Америка, Сибирь и Гиперборея тесно соседствовали в составе суперконтинента Родиния и даже в конце этого зона, когда начался его распад, еще находились недалеко друг от друга.

Граница между Центральной и Южной Аляской может быть условно проведена вдоль крупного сдвига Денали, который на востоке имеет, как и сдвиги Канадского сегмента, юго-восточное простирание, а на западе меняет его на юго-западное, описывая выпуклую к северу дугу, которой следуют и все остальные структуры Южной Аляски, а также юго-запада Центральной Аляски. Вместе с тем Южная Аляска, в отличие от Центральной, характеризуется почти полным отсутствием здесь блоков-террейнов древней континентальной коры. Исключение составляет смещенный по сдвигу Денали фрагмент террейна Никсон-Форк, минимальная амплитуда которого оценивается в 300 км. Почти вся остальная площадь Южной Аляски подстилается океанской корой в основном позднепалеозойского-раннемезозойского возраста, а на юго-востоке сюда продолжаются из Канадского сегмента террейны Врангелия и Александер. К ним примыкает с запада сходный террейн Пенинсулар. Эти три террейна, сложенные породами от верхнепротерозойских до нижнемеловых, нередко объединяют в один супертеррейн SAS.

Между ним и террейнами с древней континентальной корой простираются террейны, отвечающие юрско-раннемеловым магматическим дугам, разрез которых завершается мощным флишем. Вместе с супертеррейном SAS эти дуги окончательно сомкнулись с окраиной Северной Америки в раннем мелу, однако есть признаки, что с SAS это произошло еще в юре, но в гораздо более южном положении. Южная же половина Южной Аляски слагается тремя поколениями аккреционных призм, сменяющимися и надвинутыми одна на другую с севера на юг с омоложением возраста от триасового до позднекайнозойского, характеризующихся южной вергентностью и связанных с субдук- цией океанской коры тихоокеанских плит Фараллон (180-85 млн лет т.н.)', Кула (85-43 млн лет т.н.) и, наконец, собственно Тихоокеанской. Это, соответственно, террейны Чугач (MZ), Принс Вилльям (Р) и Якутат (N). Промежутки между поднятиями, отвечающими отдельным террейнам, заняты межгорными молассовыми прогибами, на северо-западе меловыми, на юге и юго-востоке кайнозойскими. Сами поднятия интрудированы гранитоидами, возраст которых так же омолаживается к югу от позднеюрского-раннемелового до палеогенового и даже неогенового (террейн Принс- Вилльям). Южная Аляска является и областью молодого активного вулканизма - цепь вулканов протягивается вдоль Аляскинского п-ова и после некоторого перерыва продолжается в хребте Врангеля.