Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Геологи заметили, что горные пояса часто расположены близко к краям континентов и ориентированы так же. Когда была разработана теория тектоники плит, причина такого расположения гор стала очевидной: повторяющиеся столкновения массивов суши на протяжении долгого времени оказывают влияние на границы плит. Восточное побережье США с точки зрения тектоники в настоящее время является пассивной континентальной окраиной: это означает, что энергии вдоль побережья ниже, чем на активной окраине. В результате, например, континентальный шельф вдоль Атлантики более широкий, содержит больше отложений, а в более спокойных тектонических условиях могут формироваться барьерные острова. Тем не менее Аппалачи и другие горы на восточном побережье параллельны берегу и находятся в глубине континента на не очень большом расстоянии от побережья. Причина в том, что когда-то восточное побережье представляло собой активную континентальную окраину. Активные континентальные окраины – это области с высокой энергией, где происходит горообразование и поднятие наряду с формированием зон субдукции. Западное побережье США в настоящее время – активная континентальная окраина. Повторяющиеся циклы открытия и закрытия океанов привели к формированию горной цепи Аппалачей – это полный, хотя и сложный цикл Уилсона[297].

Края суперконтинентов и континентов испытывали и продолжают испытывать напряжение в результате движения плит, которое формирует пояса гор, зоны столкновений (коллизии) и ведет к наращиванию материала за счет аккреции. Некоторые из блоков, которые выталкиваются на континенты, называют «экзотическими» (или «подозрительными») террейнами (фрагменты континента, отколовшиеся от одного массива суши и «пришитые» к другому под действием тектонических сил). Экзотические террейны – это группы горных пород, сформировавшиеся в одном районе и переместившиеся в другой. Они состоят из материала, «соскобленного» с океанических плит или островных дуг, расположенных на границах активных континентальных окраин, и очень отличаются от других горных пород на прилегающей территории. Примером экзотических террейнов служат отложения океанического дна, офиолиты (рис. 6.2), состоящие из марганцевых конкреций, подушечных базальтов, ультрамафических магматических пород и вулканогенных и осадочных отложений островных дуг. Разломы отделяют эти фрагменты коры у их основания от залегающих ниже пород. Береговые хребты в Калифорнии сложены из экзотических террейнов так же, как и Альпы. На самом деле до появления знаний о тектонической активности обнаруженные высоко в горах материалы, происхождение которых связано с океаническим дном, долгое время озадачивали геологов. Некоторые экзотические террейны содержат ценные минералы и имеют промышленное значение.

Рис. 6.2. Активные континентальные окраины и экзотические террейны (Джим Хафтон. Палеонтологический исследовательский институт, 2000)

Внутренние части континентов – кратоны – в основном не деформированы потому, что они находятся далеко от действия сил растяжения или сжатия. Северо-Американский кратон охватывает значительную область в центре континента, но лишь малая его часть выступает на поверхность. Часть кратона, выступающая на поверхности, называется щитом, она состоит из кристаллических пород фундамента. Эти участки отличаются плоским рельефом, горы встречаются редко, и здесь представлены самые древние горные породы на планете возрастом несколько миллиардов лет, потому что эти области не подвергались переработке и разрушению. Северо-Американский кратон включает Канадский щит, охватывающий бо́льшую часть Канады, северные штаты США и Гренландию. Вокруг щита находятся участки платформы, где осадочные породы палеозоя и мезозоя скрывают кратон.

Аппалачи и горные цепи Центральной Европы, горная система Урал и Пиренеи формировались приблизительно в одно время и пережили три значительных периода горообразования в палеозойскую эру. История этих горных вершин началась еще раньше, в докембрийском суперэоне, когда происходил гренвиллский орогенез и в середине протерозоя, 1,2 млрд лет назад, сформировался суперконтинент Родиния. Все было хорошо на суперконтиненте, пока не вмешались тектонические силы и примерно 750 млн лет назад не началось рифтообразование. Когда тектонические силы разорвали суперконтинент на части, сформировалась неровная береговая линия с выступами, состоящими из территорий Алабамы, Нью-Йорка и района залива Святого Лаврентия, и заливами, состоящими из территорий Теннесси, Пенсильвании, Квебека и Ньюфаундленда, которые формируют фестончатый узор.