Геологічний розвиток і будова Карпат

Карпатська гірська дуга і прилеглі до неї пагорбкуватості і рівнини пройшли складний шлях геологічного розвитку. У наші дні ця область знаходиться в проміжному стані.Тут завершилися інтенсивні тектонічні рухи, і в той же час не настав період повної консолідації і стабільності, характерний для платформ.

Період формування земної кори континентального типу в Карпатах наступив відносно пізно, десь в середньому протерозої. Найбільш древні гірські породи, знайдені в Карпатах, виникли близько 1,2 мільярда років тому. Мабуть лише тільки з цього часу або трохи раніше в Карпатах наступив період геосинклінального розвитку, для якого характерно накопичення потужних товщ осадових порід. Цей процес супроводжувався інтенсивним виділенням магми, що призвело до утворення в цьому регіоні гранітного шару, типового для земної кори континентального типу. Однак тектонічні рухи в Карпатах ще не зовсім припинилися в наші дні. Про це свідчать геодезичні спостереження – гірські Карпати продовжують “рости” і зрушуються на північний схід зі швидкістю декількох сантиметрів на рік. Про активні процеси у верхній мантії Землі під Карпатами свідчать землетруси, останнє з яких відбулося 4 березня 1977 року в горах Вранча на території Соціалістичної Республіки Румунії.

У розвитку рухливих поясів Землі спостерігається циклічність. Кожен такий цикл тектоно-магматичного розвитку включає в себе прогинання земної кори з утворенням западини (геосинклінального прогину), в якій накопичуються потужні товщі опадів. Потім наступає підйом площі прогинів, який супроводжується зминання опадів У складки і утворенням гірських споруд. Для початкового періоду характерні підводні вулканічні виливи основних магм, а також впровадження у верхню оболонку кори гранітних інтрузій, нерідко досягають величезних обсягів. У цей період на глибині – в умовах високих температур і тиску – протікають процеси регіонального метаморфізму-перетворення осадових і вивержених гірських порід у кристалічні сланці, гнейси, амфіболіти та ін

Ще на ранньому етапі утворення гранітного шару в протерозої (понад 1,2 мільярда років тому) відбулося розділення регіону, частини якого до нинішнього часу оформилися як Зовнішні і Внутрішні Карпати. Кордон між ними проходить по Закарпатському глибинному розлому. Товщина земної кори у Внутрішніх Карпатах не перевищує 30 км, а по Зовнішніх Карпатах вона досягає 60 км. Це свідчить про те, що прогинання під Зовнішніх Карпатах в період формування континентальної земної кори відбувалися інтенсивніше, ніж у Внутрішніх Карпатах.HelloDolly

Є ще одна особливість у будові цих структур. Під Зовнішніх Карпатах шар осадових порід, не піддалися метаморфізму, досягає 20 км, тоді як у Внутрішніх Карпатах він ледве наближається до 5 км. Це явище пояснюється тим, що під Зовнішніх Карпатах майже повністю були відсутні процеси магматизму, а отже, і метаморфізму. Навпаки, у Внутрішніх Карпатах магматична діяльність припинялася лише на порівняно короткий час. Потужні магматичні процеси супроводжувалися принесенням тепла з глибин Землі. Це призвело до неодноразового процесу регіонального метаморфізму. На ділянках найбільш інтенсивного метаморфізму осадові породи в результаті перекристалізації й ущільнення придбали фізичні властивості граніту.Таким чином, явища магматизму і метаморфізму приводили до нарощування гранітного шару у Внутрішніх Карпатах і перетворення його в жорсткий масив.Відсутність цих процесів у Зовнішніх Карпатах сприяло розвитку тут рухомої шовної зони між твердими масивами – Східно-Європейської платформою і Внутрікарпатскім масивом. Ця шовна зона в Карпатах в основному і поглинала енергію розширення і стиснення земної кори. Розтягування призводило до утворення прогинів і накопичення в них потужних осадових товщ, а стиск і зминання цих опадів – до утворення складчастих гірських систем.

Нинішнє розділення Карпат на Зовнішні і Внутрішні чітко проявилося в альпійському тектоно-магматичної циклі, який розпочався в тріасі (понад 200 мільйонів років тому), і триває досі. Всі товщі гірських порід, що утворилися до цього, були сильно порушені і глибоко метаморфізовані. Після завершення попереднього альпійського герцинського циклу, наступив період відносного спокою, під час якого територія Карпат була піднята над рівнем моря, а гірський рельєф був згладжений процесами денудації. На початку мезозою (понад 200 мільйонів років тому) значна частина суші опустилася, і тут виник великий морський басейн, де накопичувалися кременисто-карбонатні опади, які періодично порушувалися потужними підводними вулканічними виверженнями базальтових магм. Цей режим тривав до ніжнемеловоє епохи (120-130 мільйонів років тому). З епохи нижньої крейди (або трохи раніше) і до кінця палеогену (36 мільйонів років тому) на території Зовнішніх Карпат формувався глибокий прогин, в якому накопичувалися потужні товщі флішевих опадів. У внутрішній частині флішевиє басейну відбувалися підводні виверження спіліти і кератофіри, але великої сили вони не мали. В епоху верхньої крейди потужні тектонічні рухи у Внутрішніх Карпатах сприяли впровадженню гранітних інтрузій, які прийнято називати банатітамі (від назви провінції Банат в Південних Карпатах, де вони найбільш інтенсивно проявилися). Освіта внутрікорових кислих магм, дуже сильно насичених газами після впровадження інтрузій, привело до грандіозних вулканічних вивержень. Вибухи досягали величезної сили, і вулканічний попіл розносився на сотні кілометрів від джерела. Ліпарітовие вулканізм тривав близько 30 мільйонів років (верхній палеоген і міоцен). Основна частина ліпарітовие вулканів розташовувалася на території Угорщини. На території Закарпаття вони існували в районі міста Берегова.

Переломний момент у розвитку Карпат наступив на кордоні палеогену і неогену (25-26 мільйонів років тому). З цього часу почали діяти сили стискання земної кори.Флішевих басейн був зім’ятий і перетворений в складчасту гірську споруду. Цей період геологи називають інверсійним, коли дно западини, що утворює водоймище, виходить з-під рівня води, стає суходолом, і тут вже відбувається не нагромадження опадів, а руйнування раніше утворених порід. Уздовж підіймаються складчастої зони, компенсуючи підняття складчастої флішевиє зони, утворилися прогини – Прикарпатський передовий і Закарпатський внутрішній. Передкарпатський передовий прогин розвився із зовнішньої сторони на фундаменті Східно-Європейської платформи, а з внутрішнього – на фундаменті складчастої зони.Закарпатський внутрішній прогин виник на жорсткому фундаменті Внутрішніх Карпат.У прогинах, накопичувалися потужні товщі піщано-глинистих опадів з прошарками ліпарітовие туфів, а також утворилися шари бурого вугілля і поклади кам’яної (в Закарпатті) і калійних (у Прикарпатті) солей.

Розвиток Закарпатського внутрішнього прогину супроводжувалося глибокими розколами внутрікарпатского масиву на окремі блоки. За міжблокових розривів з верхньої мантії піднімалася магма. На поверхні вона утворила потужні гряди вулканічних порід. В результаті виникла так звана ланцюг похованих вулканів, що оголюються в районі сіл Вишкова, Великої Доброні, Дрісіни і Шаланок. У пліоцені (10-12 мільйонів років тому) в центральній частині Внутрішніх Карпат утворилася Міжгірська (Велика Угорська) западина, в бортових частинах якої тривав андезитовий вулканізм, що сформував на території Закарпаття протяжну північно-східних схилах вулканічну гряду.

Таким чином, протягом усього неогену у Внутрішніх Карпатах діяли потужні вулкани, що і призвело до накопичення величезних мас порід, витягнутих у вигляді протяжних гряд, які і прийнято називати Вулканічні Карпати.

У раннечетвертичной час Карпатський регіон був піднятий і осушений. Реліктами великих водойм, що покривали значну частину Внутрішніх Карпат, є озера, до числа яких належать розташовані в Угорщині Балатон і Веленце.

* * *

Сучасна геологічна структура Карпат була сформована за останні 200 мільйонів років в період альпійського циклу тектоно-магматичного розвитку. Як у вертикальному розрізі, так і в плані територія Карпат поділяється на цілий ряд зон зі своїм специфічним геологічною будовою. Частково глибинне геологічне будова відбивається і в рельєфі поверхні. У Карпатах виділяють основні тектонічні зони, які змінюючи один одного, успадковують дугоподібну форму цієї складчастої гірської системи.

Із зовнішнього боку Карпатська рухома область межує з жорсткою Східно-Європейської платформою, консолідація якої сталася понад 1200 мільйонів років тому. Для неї характерно двоповерхова будова. Нижній поверх (фундамент) складається з метаморфічних порід, інтенсивно зім’ятих в складки. Верхній поверх представлений осадовими породами, пласти яких, як правило, залягають горизонтально.

Передкарпатський передовий прогин складний вулкана-генно-осадової товщею неогену з прошарками вугілля, гіпсів, солі. Порода зібрані у великі пологі складки, крутизна яких збільшується з наближенням до складчастої флішевиє зоні. Особливо примітним для внутрішньої частини Передкарпатського прогину є великий Недовго крейда-палеогенових порід на більш молоді неогенові осадочно-вулканогенні породи. Амплітуда переміщення гірських мас у горизонтальному напрямку місцями перевищує 50 км. Рух гірських мас, в межах Українських Карпат, йшло в основному на північний схід.

Складчаста флішевиє зона складена інтенсивно зім’ятими переважно флішевимі породами, а також горизонтами пісковиків, когломератов, гравелітов, аргілітів, мергелів. Дуже незначні за масштабами виходи магматичних порід. Найбільші з них відомі в нижньокрейдових відкладах Рахівського району, де вони представлені підводними виверженнями спіліти і кератофіри.

Флішевиє опади – це ритмічно чергуються прошаруй аргілітів, алевролітів, мергелю і вапняку.

У процесі стиснення спокійне залягання порід було порушено і різновікові пласти виявилися насунутими один на одного. Так утворилося тваринний лускате будова флішевиє зони.

Утьосова зона розділяє Зовнішні і Внутрішні Карпати. Це зона Закарпатського глибинного розлому, що виникла багато сотень мільйонів років тому і служила ареною інтенсивних тектонічних рухів аж до четвертинного періоду (1-2 мільйони років тому). Відмінною рисою зони є скелі юрського вапняку віком більше 140 мільйонів років, які як би плавають в верхньокрейдяними (70 мільйонів років) мергель. Ці геологічні явища багато в чому залишаються загадкою для геологів і в даний час. Очевидно, в процесі інтенсивних тектонічних рухів величезні брили вапняку були зірвані зі свого заснування і вм’ятий в м’який верхньокрейдяними мергель. Утьосова зона протягом тривалого часу розділяла дві зони з різним характером геологічного розвитку.

Зону центральних масивів характеризують високо піднятий складчастий фундамент доальпійскіх метаморфічних порід, який лише місцями перекритий альпійськими породами. Вона має глибового-лускате будову. У ній часто можна спостерігати, як стародавні породи по горизонтах далеко насунені на більш молоді. Показовим у цьому плані на території Закарпаття є Рахівський район. Тут в долині річки Тиси оголюються породи крейдового флішу, а на височинах – метаморфічні породи палеозою і протерозою. Таке явище можна пояснити тільки пологим надвигом древніх кристалічних порід на більш молодий фліш.

Внутрішні прогини виникли в період міоцену (12 – 26 мільйонів років тому) в тильній частині центральних масивів як компенсаційні западини по відношенню до піднімається складчастої флішевиє зоні. Вони мають блокову будову, заповнені молассамі – продуктами руйнування гірських порід складчастої зони і туфів матеріалом. До міжблокових (межглибовим) розламах, що пронизує земну кору, приурочені вулканічні товщі. Одна з них – найбільш потужна – спостерігається в осьовій частині Закарпатського внутрішнього прогину. Це так звана ланцюг похованих вулканів. Вулканічні породи в цьому ланцюзі представлені в основному, андезитами. Виходи їх відомі в районі сіл Дрісіни і Шаланок. Уздовж південної околиці Закарпатського внутрішнього прогину відзначаються потужні товщі ліпаритів. На поверхні вони оголюються на великій площі в Берегівському районі. Ці вулканічні виверження почалися в палеогені і закінчилися в кінці міоцену (близько 15 мільйонів років тому). Тому значна їх частина перекрита осадовими породами пліоцену.

Велика Угорська западина утворилася в пліоцені (12 мільйонів років тому) і її формування тривало до четвертинного часу (2 мільйони років тому). Улоговина виникла на місці паннонского масиву і заповнена піщано-глинистими породами товщиною до 3,5 км. На зчленуванні внутрішніх прогинів і Великий Угорської западини збереглися окремі виступи (жменю) цього масиву, які об’єднуються в самостійну горстово зону. На території Закарпаття розташоване Берегівський горст.

По краях западини в пліоцені тривав андезитовий вулканізм. З ним пов’язано утворення найбільш великої в Закарпатті Вигорлат-Гутинської вулканічної гряди.

Загальна протяжність гряди понад 200 км при ширині до 20 км. У пасмі переважають андезити і їх туфи, значно менше базальтів, ліпаритів та їх туфів. Потужність вулканічної гряди перевищує 1000 м.

Така коротка характеристика основних геологічних зон Карпат.

Цікаві новини