Подвал (геология) -Basement (geology)

Обнажение гнейса , подвальная порода, Шотландия

В геологии фундамент и кристаллический фундамент — это породы под осадочной платформой или чехлом, или, в более общем смысле, любая порода под осадочными породами или осадочными бассейнами , которые имеют метаморфическое или магматическое происхождение. Точно так же отложения или осадочные породы поверх фундамента можно назвать «покрытием» или «осадочным чехлом».

Континентальный разлом

Фундаментальная порода представляет собой толстое основание древних и древнейших метаморфических и магматических пород , образующих кору континентов , часто в виде гранита . Фундаментальная порода отличается от вышележащих осадочных пород , которые отложились поверх фундаментальных пород после образования континента, таких как песчаник и известняк . Осадочные породы, которые могут откладываться поверх фундамента, обычно образуют относительно тонкий слой, но могут иметь толщину более 3 миль. Фундаментальная порода земной коры может иметь толщину 20–30 миль и более. Фундаментальная порода может располагаться под слоями осадочной породы или быть видимой на поверхности.

Видна порода фундамента, например, на дне Гранд-Каньона , состоящая из гранита ( зороастрийский гранит ) и сланца возрастом 1,7–2 миллиарда лет ( гранит вишну ). Считается, что сланцы Вишну представляют собой сильно метаморфизованные магматические породы и сланцы из базальта , грязи и глины , образовавшиеся в результате вулканических извержений, а гранит является результатом вторжений магмы в сланцы Вишну. Также виден обширный поперечный разрез осадочных пород, отложившихся поверх него на протяжении веков.

Возраст

Породы фундамента континентальной коры, как правило, намного старше океанической коры. Океаническая кора может иметь возраст от 0 до 250 миллионов лет, обычно она тоньше (10 миль или около того) и состоит из базальтовых пород. Континентальная кора старше, потому что континентальная кора достаточно легкая и толстая, чтобы не подвергаться субдукции, в то время как океаническая кора периодически субдуцируется и замещается в областях субдукции и океанического рифтогенеза .

Сложность

Породы фундамента часто сильно метаморфизованы и сложны. Они могут состоять из многих различных типов горных пород – вулканических, интрузивных магматических и метаморфических. Они также могут содержать офиолиты , представляющие собой фрагменты океанической коры , которые оказались зажатыми между плитами, когда террейн прирос к краю континента. Любой из этих материалов может быть сложен, пересложен и преобразован. Новая магматическая порода может недавно внедриться в земную кору снизу или может образовать андерплейтинг , где новая магматическая порода образует слой на нижней стороне земной коры. Возраст большей части континентальной коры на планете составляет около 1–3 миллиардов лет, и предполагается, что в докембрии был по крайней мере один период быстрого расширения и приращения континентов.

Большая часть породы фундамента, возможно, изначально была океанической корой, но она была сильно метаморфизована и превратилась в континентальную кору . Океаническая кора может погружаться в мантию Земли на фронтах субдукции, когда океаническая кора вдавливается в мантию преобладающей плитой океанической или континентальной коры.

вулканизм

Когда плита океанической коры погружается под преобладающую плиту океанической коры, по мере того, как поддвигающаяся кора плавится, это вызывает подъем магмы, который может вызвать вулканизм вдоль фронта субдукции на преобладающей плите. Это производит океаническую вулканическую дугу , как Япония . Этот вулканизм вызывает метаморфизм , вводит магматические интрузии и утолщает кору за счет отложения дополнительных слоев экструзивных магматических пород из вулканов. Это имеет тенденцию делать кору более толстой и менее плотной, делая ее невосприимчивой к субдукции.

Океаническая кора может субдуцироваться, а континентальная – нет. В конце концов, субдукция поддвигаемой океанической коры может приблизить вулканическую дугу к континенту, с которым она может столкнуться. Когда это происходит, вместо субдукции он прирастает к краю континента и становится его частью. Тонкие полосы или фрагменты поддвигаемой океанической плиты также могут оставаться прикрепленными к краю континента, так что они вклиниваются и наклоняются между сходящимися плитами, создавая офиолиты . Таким образом, континенты могут со временем расти по мере того, как к их краям прирастают новые террейны , и поэтому континенты могут состоять из сложного лоскутного одеяла террейнов разного возраста.

Таким образом, порода фундамента может становиться моложе по мере приближения к краю континента. Однако есть исключения, такие как экзотические террейны . Экзотические террейны — это части других континентов, отколовшиеся от своего первоначального материнского континента и приросшие к другому континенту.

Кратоны

Многие континенты могут состоять из нескольких континентальных кратонов — блоков земной коры, построенных вокруг первоначального первоначального ядра континентов, которые постепенно росли и расширялись по мере добавления к их краям новых вновь созданных террейнов. Например, Пангея состояла из большинства континентов Земли, сросшихся в один гигантский суперконтинент . Большинство континентов, таких как Азия, Африка и Европа, включают в себя несколько континентальных кратонов, так как они образовались в результате слияния множества более мелких континентов.

Применение

В европейской геологии фундамент обычно относится к породам старше варисканского орогенеза . Поверх этого более древнего фундамента отлагались пермские эвапориты и мезозойские известняки . Эвапориты образовывали слабую зону, по которой более твердый (более прочный) известняковый покров мог перемещаться по твердому фундаменту, делая различие между фундаментом и чехлом еще более выраженным.

В андской геологии фундамент относится к протерозойским , палеозойским и раннемезозойским ( от триаса до юры ) породным единицам, а фундамент — к позднемезозойским и кайнозойским андским последовательностям, образовавшимся после начала субдукции вдоль западной окраины Южно-Американской плиты .

При обсуждении Трансмексиканского вулканического пояса Мексики фундамент включает породы протерозойского, палеозойского и мезозойского возраста для террейнов Оахакия, Микстеко и Герреро соответственно.

Термин «фундамент» используется в основном в таких дисциплинах геологии, как геология бассейнов , седиментология и нефтяная геология , в которых (обычно докембрийский ) кристаллический фундамент не представляет интереса, поскольку он редко содержит нефть или природный газ . Термин « экономический фундамент » также используется для описания более глубоких частей последовательности покрытия, не представляющих экономического интереса.

Смотрите также

  • Щит  - большая стабильная область обнаженных докембрийских кристаллических пород.
  • Коренная  порода - литифицированная порода под реголитом.

использованная литература

Источники