Основные этапы развития

Геологическая летопись Северной Америки включает четыре миллиарда лет истории Земли. Породы раннего архея (более 3500 Ма) выступают на поверхность в эократоне Слейв (гнейсы Акаста, 4,0 млрд лет), на юго-западе эократона Сьюпириор (гнейсы Мортон в долине Миннесоты), в юго-западной Гренландии (комплекс Исуа, гнейсы Амитсок) и на противоположном берегу Лабрадора (гнейсы Уйвак).

Это реликты протоконтинентальной коры тоналит-трондьемит-гранодиоритового (ТТГ) состава, локализованные на значительной площади будущего Канадско-Гренландского щита, правда трудно сказать, получила ли эта кора здесь сплошное распространение. Состав комплекса Исуа показывает, что по крайней мере в некоторых районах и по крайней мере в начале архея могли существовать участки с корой океанического или близкого к ней типа.

В конце среднего архея острова протоконтинентальной коры могли подняться над уровнем моря (океана?).

Обращает на себя внимание то обстоятельство, что в Северной Америке образования среднего архея или отсутствуют, или представлены весьма ограниченно, в основном опять же гнейсами ТТГ-состава, а зелено-каменные пояса этого возраста, известные на других континентах, здесь отсутствуют, зато широко развиты гранит-зеленокаменные области позднего архея, которые и слагают эократоны Слейв, Сьюпириор, Вайоминг и Нэйн. Все эти эократоны имеют разломные ограничения, явно вторичные, поскольку они дискордантны по отношению к внутренней структуре эократонов. Возникли эти ограничения в начале протерозоя.

Присутствие мелких архейских глыб в Трансгудзонском раннепротерозойском поясе свидетельствует о том, что в конце архея на месте Канадско-Гренландского щита образовался единый континент прото-Лаврентия со зрелой континентальной корой нормальной для кратонов мощности и этот континент составлял лишь часть эпиархейского суперконтинента - Пангеи-0, а дайковые рои ранне-протерозойского же возраста показывают, что в первой половине раннего протерозоя этот континент подвергся деструкции, которая привела к образованию нескольких подвижных поясов, отличных о тзеленокаменных поясов архея, но сходных с более поздними подвижными поясами – протогеосинклинали (пояс Уопмей, Трансгудзонский, Пенокийский, Лабрадорский с их гренландскими продолжениями Ринкиды-Нагсуктокиды и Кетилиды).

В этих поясах отчетливо различаются пассивные окраины эпиархейских континентальных блоков с их осадками шельфа и рифовыми постройками, континентального склона (флиш с турбидитами), появляются образования океанского ложа (офиолиты Кейп-Смит на севере Квебека), вулканические дуги, гранитные батолиты.

Ширина бассейнов могла быть весьма значительной, судя по палеомагнитным данным, относящимся к Трансгудзонскому поясу.

Развитие этих поясов завершается коллизией ограничивавших их континентальных блоков, сопровождавшейся надвиганием выполнения поясов на пассивные окраины последних.

В итоге архейские эократоны оказались спаянными нижнепротерозойскими складчато-надвиговыми системами, и к концу раннего протерозоя, в гудзонскую эпоху, почти на всей площади Канадско-Гренландского щита и его западного продолжения в пределах Внешней мегазоны Кордильер восстановилась сплошность континентальной коры.

Учитывая, что в Кордильерах и в Гренландии, контуры сохранившейся области гудзонской кратонизации вторичны по отношению к внутренней структуре кратона, можно предположить, что Лаврентия входила в состав нового суперконтинента, сформированного в конце раннего протерозоя, к рубежу 1,7 млрд лет.

В первой половине среднего протерозоя, в раннем рифее, между 1650 и 1350 Ма основные события развернулись к югу от Канадского щита, на юге Скалистых гор и в области Мидконтинента. Выразились они в мощном проявлении кислого известково-щелочного эффузивного и интрузивного магматизма, протекавшего в основном в субаэральных условиях. Изотопные данные свидетельствуют в пользу ювенильного источника магмы зоны субдукции, наклоненной к северу. В тылу этой зоны мог существовать рифтинг. Но если это краевой вулкано-плутонический пояс, то где находился океан? В пределах современного Северо-Американского континента ему нет места, и вопрос этот остается открытым.

На площади Канадско-Гренландского щита и его кордильерского продолжения шло накопление маломощных континентально-прибрежных обломочных осадков и наземных бимодальных, в основном кислых вулканитов, свидетельствующих о том, что кратонизация приобрела здесь окончательный характер.

В среднем рифее основными событиями явились возникновение мощной рифтовой системы Мидконтинента с ее исключительного масштаба излияниями плато-базальтов, а также образование Гренвильского подвижного пояса, несогласно наложенного, по крайней мере своей внешней зоной, на структуры восточной части расширившегося к тому времени кратона.

Окончательное становление кратона связано с коллизией ранне-докембрийских кратонов. Этот протяженный гранулито-гнейсовый пояс находит свое продолжение как в Европе, Юго-Западной Скандинавии, на востоке Шпицбергена, на севере Новой Земли и даже в Южной Америке вдоль современной западной периферии Амазонского кратона, представляя важнейшую структуру глобального масштаба.

Подобная структура должна была образоваться при распаде эпираннепротерозойской Пангеи и первоначально могла представлять собой достаточно широкий и глубокий бассейн, хотя отсутствие на поверхности глубоководных отложений и офиолитов не позволяет утверждать это однозначно.

На кордильерской стороне прото-Лаврентии в среднем рифее существовал довольно крупный эпиконтинентальный бассейн, вытянутый в кордильерском направлении и заполнявшийся мелководными осадками супергрупп Белт и Пёрселл. Западный борт этого бассейна мог находиться в Австралии-Антарктиде или Сибири (?). Развитие бассейна закончилось слабыми деформациями сжатия.

Еще более интенсивное сжатие испытал Гренвильский пояс, надвинутый на догрен-вильский кратон, что проявилось и в деформациях рифтовой системы Мидконтинента. Поздний протерозой явился переломным временем в развитии Северной Америки и глобально. В середине позднего рифея произошло отделение Австралии-Антарктиды вместе с Южным Китаем от Лаврентии с образованием на месте Кордильер пассивной окраины новообразованного Тихого океана.

По другую сторону Лаврентии от нее откололись Амазония и Балтика с образованием прото-Япетуса. Имеются основания предполагать, что и северный край Лаврентии начал обозначаться в среднем рифее. Для океана, отделяющего Лаврентию от Сибири и Гипербореи, было предложено название Посейдон. Таким образом на рубеже 750-720 Ма, Лаврентия, включавшая Гренландию, впервые превратилась в континент близких к современным очертаний. Ее восточную периферию образовал Гренвильский пояс.

В венде, раннем и среднем кембрии на юге современного Мидконтинента образовалась разветвленная рифтовая система, включавшая рифты Вичита и Рилфут и открывавшаяся в океанский бассейн, разделивший Лаврентию и Амазонию.

Вичитский рифт характеризовался необычно интенсивным магматизмом, включая интрузивный, и закончил свое развитие инверсией перед поздним кембрием, в то время как на месте остальных звеньев системы (Рилфут и др.) в это время начали формироваться синеклизы (Иллинойс, Мичиган).

В раннем палеозое процессы позднего протерозоя получили дальнейшее развитие. На востоке раскрылся Япетус, на западе - Протопацифик, на севере - Франклинский бассейн; не позднее ордовика в них появились островные вулканические дуги, отчленившие окраинные моря, обособившиеся между этими дугами и пассивными окраинами континента с накоплением шельфовых карбонатных и склоновых (турбидиты, граптолитовые сланцы) осадков. Уже на границе кембрия и ордовика как в юго-восточной Аляске, так и в Северных Аппалачах произошли первые столкновения островнх дуг с континентом, сопровождаемые деформациями сжатия и внедрением гранитоидов (архипелаг Александра). В конце ордовика, в таконскую эпоху то же повторилось в Аппалачах в более крупном масштабе.

В силуре-девоне центральные районы платформы, кроме Трансконтинентального поднятия, продолжали испытывать спокойное погружение с обособлением отдельных бассейнов-синеклиз, обраставших по периферии рифовыми постройками и заполнявшихся в центре эвапоритами. В позднем силуре - начале девона на востоке и на севере Гренландии начались интенсивные деформации сжатия, сопровождавшиеся метаморфизмом и приведшие к становлению наползнево-складчатой структуры Гренландских каледонид акадского орогенеза, распространившегося на Ньюфаундленд и Северные Аппалачи. В позднем девоне элсмирский орогенез охватил Иннуитскую систему. Акадский орогенез связывается с коллизией Лаврентии с микроконтинентом Авалония, отколовшимся от Гондваны.

Элсмирский орогенез объясняется коллизией Лаврентии с микроконтинентом Пирия – фрагментом Гипербореи и/или Сибири.

В конце девона - начале карбона в Кордильерах США и Канады проявился антлерский орогенез как продукт коллизии континента с вулканической дугой Протопацифика. Все сжатие было направлено в сторону Северо-Американской платформы и образовало тектонические наползни с амплитудой во многие десятки километров. Лишь южная периферия не была затронута, но в системе Уошито на смену глубоководным отложениям пришел флиш с олистостромами, а среди включений в последних - обломки пород с южной островной дуги или микроконтинента, начавших свое сближение с Лаврентией.

К началу позднего палеозоя Иннуитская система с ее северогренландским продолжением, Восточно-Гренландские каледониды и Северные Аппалачи с Ньюфаундлендом нарастили Северо-Американский континент, а благодаря тому, что аналогичные процессы прошли в Северо-Западной Европе, Лаврентия сомкнулась с Балтикой, образовав Лавруссию. На территории с новообразованной континентальной корой начал проявляться рифтогенез, за которым последовало формирование осадочных бассейнов - самый крупный Свердрупский в Арктике, бассейны меньших размеров - в Северных Аппалачах.

Самым крупным событием позднего палеозоя явилась коллизия Лаврентии с Западной Гондваной (Африкой и Южной Америкой), приведшая к аллеганскому орогенезу в Южных Аппалачах, Уошито-Маратоне и на мексиканском продолжении и, в конечном счете это привело к образованию Пангеи, чему способствовало закрытие Палеотетиса.

Отголоском этих событий явилось образование на юго-западе Мидконтинента и в смежной части будущих Южных Скалистых гор мощной рифтовой системы общего западо-северо-западного простирания. Ее связывали с воздействием орогенеза в Уошито-Маратоне, но появились аргументы в пользу влияния субдукции коры Протопацифика под юго-западный край Лаврентии. На этом крае в конце перми - начале триаса проявился сономский орогенез с образованием новых надвигов в Неваде и смежных районах Кордильер.

К середине карбона на востоке Мидконтинента морское осадконакопление миссисипия сменилось в пенсильванскими паралическим седиментами с угленосной формацией, заполнявшими возникший в это время прогиб. В перми произошло осушение платформы.

Исключение составил обособившийся в эту эпоху на основе рифта Делавер Западно-Техасский бассейн, ставший местом интенсивного соленакопления
В позднем триасе - ранней юре в зоне Аппалачей и их южного продолжения широко проявился рифтинг, предвосхитивший начало спрединга в Центральной Атлантике и Мексиканском заливе в бате-келловее. На переходе от рифтинга к спредингу происходило мощное соленакопление, особенно в районе Мексиканского залива.

На кордильерской активной окраине от Аляски до Мексики в раннем мезозое продолжалось развитие системы энсиматических вулканических дуг. В конце средней юры началось их причлеиение к окраине континента . Этот процесс ускорился в конце юры-начале мела (невадский-колумбийский орогенез) и сопровождался метаморфизмом и образованием гранитов. Новый его импульс (севьерский) приходился на середину мела, когда большая часть террейнов уже примкнула к краю Северной Америки, причем некоторые из них проделали огромный путь вдоль континентальной окраины, переместившись из тропических широт в периарктические. Сама окраина континента приобрела характер, близкий к современному андскому и в ее пределах оформился огромный батолитовый пояс от Аляски до Южной Калифорнии.

В середине мела началось надвигание к востоку Южных Скалистых гор, но основное значение в образовании их наползнево-надвиговой структуры имел ларамийский орогенез конца мела - раннего палеогена, затронувший всю Внешнюю мегазону Кордильер, от Северной Аляски до Южной Мексики, распространился и на современные Южные Скалистые горы, до мела входившие в состав Северо-Американской платформы, а с середины мела в связи с севьерским орогенезом превратившиеся в передовой прогиб Кордильер. Перед расширившимися Кордильерами возникла новая система передовых прогибов, а магматизм местами «выплеснулся» даже на платформу. Расчленение северной зоны Галф-Коста на систему меридионально вытянутых пологих поднятий и прогибов также связано с севьерским и особенно ларамийским орогенезом Кордильер.

Параллельно с причленением террейнов к краю континента шло их перемещение к северу вдоль этого края по системе правых сдвигов (Тинтина, Денали и др.). Амплитуда этого перемещения могла достигать, по палеомагнитным и палеонтологическим данным, 3000 км (террейны Врангелия и Александер).

Огромная впадина Мексиканского залива на протяжении позднего мезозоя и кайнозоя продолжала заполняться осадками.

Начиная с олигоцена сюда хлынул обломочный материал со Скалистых гор.

Одновременно шел рост соляных куполов.

На востоке материка происходило формирование современной пассивной окраины Атлантики.

В середине олигоцена активная западная окраина континента на отрезке от мыса Мендосино до южного окончания Калифорнийского полуострова превратилась в трансформную окраину. Возник разлом Сан-Андреас и параллельные ему сдвиги и Big Band.

В миоцене над поглощенным отрезком Восточно-Тихоокеанского спредингового хребта образовалась полирифтовая система Бассейнов и Хребтов. К востоку от нее как единый блок поднялось плато Колорадо, а по его восточной периферии возник рифт Рио-Гранде. Тогда же начался рифтинг в Калифорнийском заливе, перешедший в спрединг в плиоцене. Между тем субдукция продолжалась вдоль побережий Орегона, Вашингтона и Британской Колумбии, а также на южной окраине Аляски. Она сопровождалась ростом аккреционных призм, развитием преддуговых бассейнов (Кук-Инлет на Аляске и др.), а в их тылу вулканических цепей Каскадных гор, хребта Врангеля и Аляскинского полуострова. В еще более глубоком тылу зоны субдукции в миоцене разлились базальты плато Колумбия, а в плиоцене-квартере образовалась поперечная вулканическая зона Снейк-Ривер.

В эоцене возникла Алеутско-Командорская вулканическая дуга с сопровождающим ее с юга желобом. Она отгородила от Тихого океана реликт плиты Кула, сохранившийся в Алеутской впадине Берингова моря.

Положение северного края Северо-Американского континента окончательно определилось еще в раннем мелу, когда произошло раскрытие Канадской котловины

Next
Северо-Американская плитa
История Северо-Американской плиты