Геология Австрии - Geology of Austria
В геология Австрия состоит из докембрийских пород и минералов вместе с более молодыми морскими осадочными породами, поднятыми Альпийский орогенез.[1]
Геологическая история
Большинство пород Австрии образовалось за последние 540 миллионов лет во время фанерозойского взрыва жизни. Маленький циркон кристаллы, эродированные из гранитов возрастом три миллиарда лет, являются одними из немногих остатков докембрия. Добра Гнейс, возраст которой 1,38 миллиарда лет, является самой старой скалой в Австрии в пределах Молданубской суперъединицы в регионе Вальдфиртель. Слюдяные сланцы и филлиты образовались между 900 и 500 миллионами лет назад.
Кембрийский
Во время Кадомия фрагменты континентальной коры, такие как Богемский массив и Альпы, присоединились к окраине суперконтинента Гондвана. Произошла магматическая активность в связи с открытием малых океанических бассейнов. Гранит Майссау, датируемый 570 миллионами лет назад, на восточной окраине Чешского массива, является остатком этой вулканической деятельности. Компоненты австрийской коры Гондваны переместились в южное полушарие в раннем кембрии. В конце кембрия некоторые фрагменты земной коры снова разделились в виде микроконтинентов с открытием Рейского океана. Моравская суперъединица - один из примеров этой модели. [3]
Ордовик
Расположенный недалеко от Южного полюса в начале ордовика, регион был, вероятно, бесплодным и почти безжизненным. Австроальпийская и Южно-Альпийская суперъединицы образовали шельф, на который поступали глинистые и песчаные отложения из континентальных глубин. Ордовик также отмечен плохо изученным периодом магматической активности, которая привела к образованию гранитов и порфироидов Blasseneck, слабо метаморфизованных порфиров в зоне Грейвакке, со смешанными слоями пирокластического потока и лавы.
Некоторые из самых ранних окаменелостей были отложены в конце ордовика на континентальном шельфе, включая ортоцериды и цистоиды. [4]
Силурий-девонский
В силуре началось расширение земной коры, открывшее океан Палеотетис на северной окраине Гондваны. Бассейны, заполненные песком, глиной и известняковыми отложениями, в то время как базальт и андезит выливались из трещин, в конечном итоге превращаясь в амфиболиты и зеленые сланцы, которые теперь встречаются в суперъединицах Австроальпийских и Южных Альп.
Гондвана дрейфовала на север в девонском периоде, и на континентальном шельфе Австрии образовались крупные рифы. Столкновения островных дуг регистрируются в виде амфиболитов и гнейсов в субпенникском суперъединице горного хребта Высокий Тауэрн. [4]
С закрытием океана Рейка и западной части палеотетического океана сформировался суперконтинент Пангея. Обширная эрозия горных хребтов и бассейновых образований привела к отложению угля. Эти угольные месторождения впоследствии были добыты в районе Бреннер в Тироле и в Стангальпе в горном массиве Нокберге в Каринтии.
Варисканский орогенез: карбон, пермь и триас
С закрытием океанов образовался крупный горный хребет, протянувшийся на тысячи километров через Пангею. Горообразование, известное как варисканская орогения в Центральной Европе, оставило остатки высокогорья по всей Европе, северо-западной Африке и Северной Америке. Альпы и Богемский массив пострадали от горообразования. Субпеннинская и Молданубская сверхъединицы были глубоко захоронены в пределах нового хребта (например, гранулиты в Молданубской суперъединице образовались на глубине 55 километров), тогда как австроальпийская суперъединица, вероятно, образовала предгорья. В регионе преобладал тропический климат, в котором растут 40-метровые деревья.
Произошло плавление, в результате чего образовались граниты, которые сейчас встречаются во всех крупных австрийских суперъединицах. Расширение земной коры снова началось в перми, что привело к большему количеству базальтовых расплавов, образованию гранита и пегматита, которые обычно встречаются в Южно-Альпийской и Австроальпийской суперединицах. Взрывной вулканизм с преобладанием кварца произошел на поверхности, создав порфир бозенского кварца, толщина которого в Южном Тироле составляет сотни метров. Расширение земной коры в сочетании с эрозией привело к уменьшению высоты Варисканских гор до нескольких сотен метров над уровнем моря. Заливы океана Тетис затопили край Южно-Альпийского и Австроальпийского суперъединиц, оставив богатые ископаемыми известняки, а также отложения соли и гипса. В регионе был сухой климат, похожий на современную Аравию, до массового вымирания в пермско-триасовом периоде. [5]
На фоне более медленной тектонической активности триаса континентальные отложения образовали темные известняки в плохо вентилируемой морской среде. Океан расширился вглубь суши, создав обширную среду на шельфе, а улучшенная циркуляция воды из океана Тетис породила большой пояс рифов. Вулканическая активность возросла 230 миллионов лет назад, образовав Южно-Тирольские Доломиты и выпав пепел в Северных известковых Альпах. Песчаник, гипс и аргиллиты образовались в прибрежных районах суб-Пенникского и Гельветического суперъединиц. В некоторых местах, таких как Лунц-ам-Зее, песок и аргиллиты с прослоями угля.
Знаменитый известняк Хальштатта, хорошо известный своими окаменелостями аммонита, был отложен на теплом мелководье на глубине менее 100 метров. С другой стороны, Meliatic Superunit сохраняет глубоководный кремнистый материал, образовавшийся на глубине 4000 метров под поверхностью океана Тетис. [6]
Распад Пангеи: юрско-меловой период
Внутри Пангеи начали формироваться трещины, открывающие Атлантический океан. Сначала перекаты были заполнены континентальными отложениями. Тарнтал-Брекчия в австроальпийском суперъединице сохраняет тектоническую трещиноватость горных пород. Разлом открылся на западе, образуя Пеннинский океан. Глубокие шлейфы мантийных пород достигли поверхности, взаимодействуя с морской водой и превратившись в серпентинит.
Центральная Европа сформировала северо-западную окраину Пеннинского океана. Пермские и триасовые отложения поднялись над уровнем моря в молданубских, моравских, гельветских и субпеннинских суперъединицах. Когда кора океана Тетис начала субдукцию, только небольшие фрагменты ее коры остались в Мелиатической суперъединице в Восточных Альпах. Океан Тетис закрылся в динаридах и эллинидах в конце мелового периода. Формирование Альп началось 135 миллионов лет назад в результате сдвига между Пеннинским океаном и океаном Тетис. Северные известковые Альпы и Гурктальские Альпы образовались в виде орогенного клина, когда осадочные породы были оторваны от породы фундамента, которая была погружена обратно в мантию. Кора Пеннинского океана подверглась погружению около 85 миллионов лет назад. Накопление глубоководных отложений произошло в результате подводных оползней, вызванных землетрясением. Некоторые скальные отряды утащили под горы Радштадтер-Тауэрн и Земмеринг. [7]
Кайнозой: палеоген-неоген
Пеннинский океан полностью закрылся и подвергся субдукции 50 миллионов лет назад, хотя участки орогенной породы были вытеснены на гельветический шельф. Покровы в Южно-Альпийской суперъединице сформировались, когда нестабильная Адриатическая плита сместилась на север в Гельветический шельф. Строительство Альп продолжалось, поскольку некоторые подразделения ушли на глубину 60 километров под землей, подвергаясь метаморфозам под высоким давлением. Эклогит и голубой сланец в субпеннинской суперъединице и пеннинской суперъединице рассматриваются как свидетельство степени метаморфизма.
Магматическая активность сформировала тоналит, гранит и базальт на глубине от 5 до 25 километров, в то время как вулканы действовали на поверхности. Вулканические обломки в зоне молассы в Верхней Баварии и Зальцбурге свидетельствуют о наличии вулканов, которые впоследствии подверглись эрозии. Восточная часть Северных известняковых Альп была частью аллювиальной речной равнины, что объясняет наличие кристаллической гальки, ныне расположенной на высоких плато.
Территория на краю Альп была сдвинута вниз под тяжестью орогенного клина, образовав прибрежный бассейн, который затопил около 34 миллионов лет назад, превратившись во внутреннее море Моласса от Франции до Средней Азии. Новое море, также известное как Паратетис, стало местом обитания богатой фауны, в том числе китов, акул, ламантинов, мидий, морских водорослей и мочевого пузыря, и образовало сланцевую глыбу Шонек, важную нефтематеринскую породу. Бассейн заилился 17 миллионов лет назад и превратился в отложения пресной воды, которые затем стерлись семь миллионов лет назад.
Начиная с 23 миллионов лет назад, Адриатическая плита продолжала приближаться к Евразийской плите, что привело к сокращению земной коры и расширению орогенного образования на восток, создавая бассейны Штирии, Карпат, Паннонии и Вены. Наибольшее сокращение и сжатие наблюдается в окрестностях гор Высокий Тауэрн, образуя крупные кристаллы и эпидот в трещинах горных пород. Вода и лед размывали тектонически трещиноватые породы 17 миллионов лет назад, создавая глубокие альпийские долины.
Вдоль сдвигов горные хребты Коралпе и Сауалпе были подняты и наклонены к востоку. В другом месте образовались внутригорные бассейны, такие как Фонсдорф, Тамсвег и Лаванталл, накапливая горные обломки и уголь. Море Моласса и океан Паратетис простирались на бассейны Вены, Штирии и Паннонии, которые стали изолированными как Паннонское озеро 12 миллионов лет назад.
Вулканы были активны до 15 миллионов лет назад в результате субдукции летучих веществ с плавящейся коркой Пеннинского океана, обнаруженной в Бад-Глайхенберге и Вайтендорфе, деревнях в Штирии. Базальты извергались на горе Паулиберг примерно 11 миллионов лет назад, а небольшие базальтовые потоки прорывались в ранний четвертичный период. [8]
Четвертичный
Четвертичное оледенение началось в Альпах 870 000 лет назад и продвинулось до Альпийского побережья 650 000 лет назад. В Альпах четыре оледенения известны под названиями баварских рек: Гунц, Миндел, Рис и Вурм. Вурмское оледенение - самое недавнее и наиболее хорошо сохранившееся, закончившееся 11700 лет назад. Осадочные террасы толщиной до 300 метров быстро сформировались в долине реки Инн из-за оледенения. Венская котловина заполнена рыхлым материалом, образовавшимся при расколотом морозе и перемещенным в результате частичного таяния вечной мерзлоты и сильных ветров. Хотя период потепления 20 000 лет назад быстро растаял ледники, они снова поднялись 16 000 и 12 000 лет назад. [9]
Структурная и тектоническая геология
Разлом Зальцах-Эннс-Мариацелль-Пухберг (SEMP) является крупнейшим в Северных известняковых Альпах. Долины Полс, Лавант, Мур, Мурз, Изель и Молл являются примерами сдвиговых разломов. Периадриатический разлом в долине Гайль в горах Караванкен образует границу между Восточными и Южными Альпами. Покровы в суперблоках Penninic и Sub-Penninic обнажаются через обычные разломы, такие как окно Нижнего Энгадина, окно Тауэрна и окно Рехница. [10]
Геология природных ресурсов
Медные руды добывались в австрийской зоне Гравакке с доисторических времен. Добыча соли в Северных известняковых Альпах началась в Зальцкаммергуте (Гальштат) в позднепермских отложениях в бронзовом веке, наряду с месторождениями железа.
К началу 1990-х годов добыча в Австрии в основном прекратилась, за исключением 980 000 тонн спарри-магнезита, добытого в 1991 году, и некоторой добычи сидерит, сульфиды свинца-цинка и антимонит. В то время также добывались небольшие залежи каолинита, талька, графита, слюды, каменной соли, гипса и ангидрита.
В 1930 году началась неогеновая добыча углеводородов в Венском бассейне с последующими открытиями в зоне Молассе в Верхней Австрии - к 1991 году было добыто 1,3 миллиарда кубометров газа и 1,16 метрических тонн нефти. Бассейн Штирии содержит низкосортный лигнит. Из-за карстового ландшафта в Австрии обычно грунтовые воды высокого качества. [11]
История геологических исследований
Геологические исследования начались в 18 веке, вдохновленные работами отдельных естествоиспытателей. «Минералогическое и ботаническое увеселительное путешествие от горы Терглоу в Крайне до горы Глокнер в Тироле в 1779 и 1781 годах» опубликованная в 1783 году, признана первой книгой по австрийской геологии. В 1835 году Императорское и Королевское геологическое управление в Вене основали Музей горного дела. Риттер фон Хайдингер основал бюро, которое начало систематическое обследование Австро-Венгрии в 1849 году. Эдвард Зюсс стал первым австрийским профессором геологии и палеонтологии в 1850-х годах. Во второй половине XIX века в Университете Граца и Университете Инсбрука были открыты новые геологические факультеты. Альпинисты из Австрийский Альпийский Клуб распознал окаменелости аммонита, получая лучшее понимание альпийской геологии. [12]
использованная литература
- ^ Скалистая Австрия: геология Австрии - кратко и красочно. Геологическая служба Австрии. 2014. с. 79.
- ^ Lindner, M .; Фингер, Ф. (2018). «Геохимические характеристики позднепротерозойских гранодиоритовых гнейсов шпицев в блоке Дрозендорф (Южно-Чешский массив, Австрия) и их значение для региональных тектонических интерпретаций». Журнал наук о Земле. 63 (4): 345–362. Дои:10.3190 / jgeosci.271.
- ^ Геологическая служба Австрии 2014, п. 50.
- ^ а б Геологическая служба Австрии 2014, п. 51.
- ^ Геологическая служба Австрии 2014 г., п. 52-53.
- ^ Геологическая служба Австрии 2014, п. 54-55.
- ^ Геологическая служба Австрии 2014, п. 58-60.
- ^ Геологическая служба Австрии 2014, п. 61-66.
- ^ Геологическая служба Австрии 2014, п. 67-68.
- ^ Геологическая служба Австрии 2014 г., п. 85.
- ^ Moores, E.M .; Фэйрбридж, Родс В. (1997). Энциклопедия европейской и азиатской региональной геологии. Springer. п. 59.
- ^ Геологическая служба Австрии 2014, п. 5.