Геологическое строение Аравийской платформы и гор Хаджар

Аравийская платформа представляет собой обширный массив осадочных и вулканогенно-осадочных пород, слагающий северную и восточную части Аравийского полуострова. Ее формирование происходило в течение палеозойской и кайнозойской эр, а в составе преобладают песчаники, известняки, алевролиты и эвапориты. Наиболее молодые слои сложены рыхлыми песками, илами, гравием и отложениями сабх, широко развитыми в Кувейте и странах Персидского залива. Фанерозойские толщи платформы полого погружаются к востоку, резко увеличивая мощность от нескольких метров над докембрийским Аравийским щитом до более 9,5 километров под восточными районами Саудовской Аравии, Кувейта и Омана.

Наиболее мощные выходы пород Аравийской платформы обнажены в горах Хаджар (Оман), расположенных на северо-восточной окраине Аравийской плиты. Этот хребет, удаленный на 100–200 км от фронта активных деформаций в Оманском заливе, включает пять основных структурных единиц возрастом от докембрия до миоцена. В их число входят предпермский фундамент, хаджарская толща, покровы Хавасины, семайльский офиолит с метаморфической подошвой и постнаппские структурные образования. Горный рельеф отличается молодостью, о чем свидетельствуют вершины до 3 км высотой, глубокие каньоны и прямые фронты, сформированные активным тектоническим поднятием.

Геологическая карта Омана. Крупнейший в мире офиолит Семайл показан зеленым цветом.

Современный ландшафт региона является результатом сложной геологической истории, включающей надвиг офиолитов в меловом периоде, их последующее распространение в третичное время и возобновившийся подъем, начавшийся в позднем олигоцене. Плато Сайк, расположенное к юго-западу от Маската, находится на высоте 2–3 км, а Джабаль-Шамс на его окраине является высочайшей точкой Аравии. К северу абсолютные отметки снижаются примерно до 2 км на полуострове Мусандам, где склоны круто обрываются в море. Наиболее древние породы, вскрытые в районах Джабаль-Ахдар и Саих-Хатат, представлены гнейсовым фундаментом позднего протерозоя, коррелируемым с Арабо-Нубийским щитом.

Над этим докембрийским фундаментом залегает вулкано-осадочная толща позднего протерозоя–ордовика, разделяемая на группу Хукф и ордовикскую группу Хайма. Группа Huqf содержит диамиктиты, алевролиты, граувакки, доломиты и прослои основных вулканитов. Группа Хайма сложена песчаниками, алевролитами, кварцитами и сколитосодержащими песчаниками, интерпретируемыми как сублиторальные и приливно-отливные отложения. Данные формации представляют собой древнейшие осадочные образования на Аравийской платформе.

Хаджарская толща является основной карбонатной формацией Аравийской платформы от перми до мела, накопившейся на южной окраине океана Нео-Тетис. Именно эти карбонаты слагают скалистые пики Джабаль-Ахдар и образуют надвиговые плиты в западной части Хаджарского региона. В стратиграфическом разрезе данного подразделения выделяют группы Ахдар, Сахтан, Кахма и Вайса, а на востоке – формацию Мути. Эквивалентными им образованиями на полуострове Мусандам являются группы Руус-аль-Джибал, Эльфинстон, Мусандам и Тамама.

В отличие от платформенных карбонатов, покровы Хавасины представляют собой аккреционный комплекс осадочных и вулканических пород позднепермского–мелового возраста, отложившихся в бассейне Хавасины между Аравийской окраиной и открытым Нео-Тетисом. В их состав входят группы Хамрат-Дуру, Аль-Арид, Кавр и Умар, а также хаотическая формация Байд. Группа Хамрат-Дуру сложена радиоляриевыми кремнями, подушечными лавами и турбидитами. Группа Аль-Арид содержит гиалокластиты, пелагические карбонаты и брекчии, которые перекрываются мелководными морскими карбонатами группы Кавр.

Семайльский офиолит является крупнейшим в мире по площади выходом офиолитовых пород и демонстрирует полную, хотя и нестандартную, офиолитовую последовательность с двумя магматическими комплексами. Верхняя часть разреза переходит от радиоляриевых кремней формации Сухайлах к базальтам подушечных лав, расслоенному дайковому комплексу, расслоенным габбро и кумулятивным дунитам. Четко фиксируется граница Мохоровичича (Moho), отделяющая эти коровые породы от мантийной толщи тектонизированных гарцбургитов и лерцолитов.

Под офиолитами залегает метаморфическая подошва, или динамотермический ореол, образованный породами, метаморфизованными под воздействием базального надвига в процессе обдукции. Она обычно состоит из нижнего метаосадочного горизонта и верхнего слоя полосчатых амфиболитов. Степень метаморфизма возрастает до условий верхней амфиболитовой фации в зоне контакта с офиолитовым покровом. Эта подошва служит ключевым свидетельством, определяющим время и механизм процесса обдукции.

Постнаппские образования включают позднемеловую группу Арума и третичную группу Хадрамаут. Группа Арума состоит из конгломератов формации Кахла и брекчий формации Такаб. Хадрамаутская группа представлена известняками палеоценового и эоценового возраста, а также доломитами, обнажающимися вдоль южного края прибрежной равнины Батина.

Четвертичная геология северной Аравии характеризуется наличием нескольких уровней речных террас, обрамляющих горы Хаджар. Они подразделяются на более древнюю, сцементированную террасу и более молодую, несцементированную группу. Нижняя цементированная терраса служит важным стратиграфическим репером; хотя она несогласно перекрывает большинство структур, ее пересекают некоторые разломы, что свидетельствует о недавней тектонической активности. Эти террасы переходят в слившиеся аллювиальные конусы выноса (баджады) и узкую прибрежную равнину вдоль Оманского залива.

Тектоническая история региона и этапы поднятия тесно связаны с его положением на активном выступе, сформированном в результате столкновения Аравийской плиты с Загросским и Макранским поясами. В разрезе супергруппы Хаджар зафиксировано длительное погружение с перми по мел. Около 100 млн лет назад в результате спрединга в Нео-Тетисе сформировалась офиолитовая кора, которая вскоре была надвинута на континент. Возраст метаморфической подошвы указывает на начало обдукции в интервале 105–89 млн лет назад. Офиолит, соскабливая осадки бассейна Хавасины, продвигался на запад и окончательно перекрыл Аравийскую окраину примерно 85–75 млн лет назад.

Начальное куполообразное поднятие Джабаль-Ахдар и Саих-Хатат, вероятно, началось на поздней стадии коллизии и контролировалось уклоном фундамента и древними горст-грабеновыми структурами. Основная фаза поднятия произошла в олигоцене–миоцене, о чем свидетельствуют наклонные слои на склонах куполов. Этот подъем является частью сложной, многофазной тектонической истории, которая продолжается и в настоящее время, контрастируя с одновременным опусканием равнины Батина. В горах покровы Хавасины обычно падают к северу над Хаджарской супергруппой, а крупные долины часто приурочены к размыву менее устойчивых сланцев Хавасины.

К югу от офиолитового пояса породы группы Хамрат-Дуру интенсивно деформированы и образуют складчато-надвиговый пояс предгорий, переходящий в предгорный бассейн Сунейнаха. Пояс антиклинальных поднятий, например Джабаль-Салах, выводит на поверхность карбонаты супергруппы Хаджар. Южнее поверхность перекрыта конгломератами миоцен-плиоценовой формации Барзаман.

Молодость современного рельефа обусловлена третично-четвертичным поднятием. Ключевым доказательством служат приподнятые четвертичные морские террасы в районе Тиви, указывающие на амплитуду поднятия в 100–500 метров. Это недавнее воздымание наложилось на более раннюю меловую-третичную топографическую основу, сформированную продолжающимся континентальным столкновением на северной окраине Аравийской плиты.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Тимоти Куски

Источник: Энциклопедия наук о Земле и космосе

Данные публикации будут полезны студентам и аспирантам геологических специальностей, профессиональным геологам-тектонистам, специалистам в области геодинамики и региональной геологии, а также всем, кто интересуется фундаментальными процессами формирования и эволюции земной коры.