CC BY
52
УДК 550.8.52
ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ОБЛАСТИ ДОРИФТОВОГО СОЧЛЕНЕНИЯ ЮГА АРАВИИ И ВОСТОЧНОЙ АФРИКИ
Е.А. Долгинов, М. Обали, Ю.В. Башкин
Российский университет дружбы народов, Москва Поступила в редакцию 09.04.13
Детальное сопоставление разновозрастных геологических комплексов, расположенных по разные стороны Аденского залива и южного окончания Красного моря, подтверждает предложенную ранее реконструкцию «дорифтового» субрегиона, предполагающую максимальную сближенность Аравии с Африкой и глубокое вхождение юго-западного «угла» аравийского блока в Афарский «треугольник». Рифты Аденского залива и Красного моря заложились вдоль зон предшествующей внутриконтинентальной тектонической неустойчивости.
Ключевые слова: палеотектоника, палеогеография, докембрий, фанерозой, Йемен, Эфиопия, Сомали.
Введение
Аденский залив и Красное море являются единственными межконтинентальными океаническими рифтами, имеющими непосредственную связь с риф-товой системой Мирового океана. Поэтому изучение
Рис. 1. Схема «дорифтовой» реконструкции Афро-Аравии (с учетом данных (Казьмин, Бяков, 1997; Bosselini, 1989)). Толстые линии — современные границы Аравии и Восточной Африки; пунктир — «дорифтовое» положение Аравии; штрихпун-ктир — границы Афарской рифтовой депрессии, затемненный участок в Афарской депрессии — Данакильский горст
развития области рифтового сочленения юга Аравии и Восточной Африки имеет большое значение для пополнения наших знаний относительно тектонических обстановок, предшествовавших рифтовому распаду древних континентов, и в частности Гондваны.
По наиболее широко распространенному представлению, до образования в позднем кайнозое рифтов Аденского залива и Красного моря Аравия находилась вблизи берегов Африки, а ее юго-западный «угол» входил далеко в глубь депрессии Афара (рис. 1). Такая палеотектоническая реконструкция дорифто-вого материка основывалась изначально на очень хорошей «сходимости» противоположных рифтовых границ Аравии и Африки. Этот аргумент остался одним из главных и в последующих более совершенных моделях образования указанных рифтов в контексте положений плитной тектоники.
Вместе с тем, несмотря на большое число публикаций, посвященных происхождению Красноморско-Аден-ской рифтовой системы, геологическое обоснование прежнего единства Аравии и Африки осуществлено в явно недостаточной степени, что было отмечено ранее (Boswort et al., 2005). В отдельных работах оно дано в сугубо схематическом виде без четкой географической привязки к сетке координат «возвращенного» Аравийского блока, при произвольном изображении его контуров и лишь для некоторых выбранных комплексов, распространенных по разные стороны Аденского залива и Красного моря (Лаутон, 1970; Bosselini, 1989; Boswort et al., 2005; Richardson et al., 1995). В настоящей статье на основе указанной предрифтовой палеотектонической реконструкции Афро-Аравии в масштабе карты 1: 5 000 000 впервые дается комплексное сопоставление всех главных геологических комплексов и их структур, распространенных на юге Аравии, на севере Сомали, в Эритрее и отчасти Эфиопии. В работе использованы материалы многочисленных
публикаций зарубежных и отечественных геологов, дополненные некоторыми результатами наблюдений, проведенных авторами в Северном Сомали и Южном Йемене.
Перед тем как перейти к рассмотрению палеотек-тонических реконструкций субрегиона, необходимо коснуться «проблемы» древних коровых комплексов, залегающих в фундаментах рифтов Красного моря и Афара.
Известно, что рифт Красного моря состоит из Главного и Осевого трогов. Осевой трог представляет собой узкую (~50 км) глубоководную депрессию, характеризующуюся молодой океанической корой (< 5 млн лет). Главный трог, включающий мелководную часть Красного моря и прибрежные равнины, выполнен мелководно-морскими отложениями олигоцен-четвертич-ного возраста, частично эоцена, мощностью до 6 км. Эти отложения перекрывают в разной степени редуцированную докембрийскую кристаллическую кору (Долгинов, д'Альмейда, 2002; Lancelot, Bosch, 1991; Mooney et al., 1985; Rihm et al., 1990; Salah et al., 2006). Это же относится и к основанию вулканической депрессии Афара (Makris, Ginzburg, 1987).
Наличие комплексов докембрийской коры в этих рифтах требует дополнительной аргументации идеи их полного раскрытия при удалении Аравии от «берегов» Африки, что служит также стимулом для ее качественного геологического (палеотектонического) обоснования.
В аспекте проблемы древних внутририфтовых комплексов особое значение имеет Данакильский горст, который является наиболее явным «препятствием» при его современном положении для глубокого палеовхождения «угла» Аравии в Афарский «треугольник» (Лаутон, 1970).
Данакильский горст расположен на восточной окраине депрессии Афара (рис. 1, 2). Он выступает в рельефе в виде крупного горного поднятия высотой до 2150 м, которое часто именуется Данакильскими Альпами. По геологическому строению он резко отличается от вулканической Афарской депрессии и имеет почти полное сходство с расположенным западнее Эритрейским поднятием. Это обстоятельство позволяет вслед за рядом исследователей считать Да-накильский горст отторженцем Африканского материка (Лаутон, 1970; Bosselini, 1989; Kazmin, Garland, 1973) и принять его прежнее («околоэритрейское») положение при представленных в статье палеотекто-нических реконструкциях.
Рассматриваемые районы Аравии и Африки являются частями одной из наиболее молодых тектонических провинций докембрийской Аравийско-Африканской платформы. Фундамент этой части платформы был консолидирован в самом конце позднего протерозоя в интервале 750—650 млн лет назад во время так называемой панафриканской фазы регионального диа-строфизма. На большей части районов, прилегающих к Аденскому заливу и южной части Красного моря,
фундамент перекрыт отложениями юры, мела, на востоке — также палеогена, на западе — дорифтовыми вулканитами палеоцена — раннего олигоцена (рис. 2). Он выступает в ряде поднятий, имеющих разную природу. Самые северные Эритрейское и Северо-Йемен-ское поднятия представляют собой части южного склона длительно воздымавшегося Аравийско-Нубий-ского щита. На остальных участках панафриканский фундамент был вскрыт на дневной поверхности во время развития рифтов вдоль их воздымавшихся бортовых зон.
Строение и реконструкция структур панафриканского фундамента
В панафриканском фундаменте региона по составу, изотопным датировкам исходных пород, времени их метаморфизма и деформации выделены три главных комплекса, выходы которых показаны на рис. 3 (Долгинов, 1976; Boswort, 1993; Kroner, Sassi, 1996; Lancelot, Bosch, 1991; Mineral..., 1994; Stern, 2002; Utke et al., 1990). Наиболее древний комплекс сложен породами нижнего протерозоя, частично верхнего архея, представленных в амфиболитовой и гранули-товой фациях метаморфизма. Это различные гнейсы, мигматито-гнейсы, амфиболиты, кристаллические сланцы с пластами кварцитов, мраморов. Более молодой комплекс сложен метавулканическими и метаосадоч-ными породами верхнего рифея, измененными в условиях зеленосланцевой, отчасти амфиболитовой фаций. Комплекс образует зеленокаменные пояса разных размеров, конфигураций и направлений, разделенные поднятиями нижнего мигматито-гнейсо-вого комплекса.
Самыми молодыми в панафриканском фундаменте являются песчано-глинистые толщи турбидитного типа терминального рифея — венда, метаморфизм которых не превышает низких ступеней фации зеленых сланцев. Эти породы выступают на поверхность на противоположных берегах Аденского залива (в районах Мукалла и о. Сокотра Йемена, Майд-Ласкорей Сомали), а также вскрыты скважинами под отложениями палеогена или юры на йеменском шельфе у п-ова Мукалла (Haitham, Nani, 1990) и юры на северо-востоке Сомали (Казьмин, Бяков, 1997; Bosselini, 1989).
Существенную роль в строении панафриканского фундамента играют синтектонические гранитоиды (от диоритов до лейкогранитов) позднего рифея — венда (750—650 млн лет). Они прорывают большей частью древнейший мигматито-гнейсовый комплекс в поднятиях между зеленокаменными поясами рифея.
При глубоком вхождении «угла» Аравии в Афар-ский «треугольник» и максимальном сближении противоположных берегов Аденского залива и Красного моря достигается хорошее совмещение различных комплексов и структур панафриканского фундамента (рис. 3). На северо-западе восстанавливается крупная область распространения зеленокаменных комплексов
Рис. 2. Упрощенная геологическая карта юга Аравийского п-ова и сопряженных районов Африки:
1 — метаморфические и интрузивные комплексы докембрия; 2—4 — осадочные комплексы: 2 — палеозоя, 3 — юры—мела, 4 — палеогена; 5—6 — вулканические комплексы: 5 — палеогена, 6 — миоцен(олигоцен)-четвертичного возраста; 7 — плиоцен-четвертичные отложения и вулканиты; 8 — пограничные разломы Афарского и Эфиопского рифтов. Цифры на карте — морфотектонические элементы, упомянутые в тексте: 1—9 — поднятия с выходом на поверхность докембрийского (панафриканского) фундамента: 1 — Данакильское,
2 — Борамо-Лаферуг, 3 — Западно-Йеменское, 4 — Северо-Йеменское, 5 — Эритрейское, 6 — Мукалла, 7 — Дарфурское, 8 — Майд-Ласкорей, 9 — Абдул-Кадр; 10—11 осадочные плато: 10 — Хадрамаут, 11 — Шол; 12—13 — вулканические плато: 12 — Эфиопское, 13 —
Западно-Йеменское; 14—15 — вулканические рифты: 14 — Афарский, 15 — Эфиопский
рифея, соответствующая южному склону Аравийско-Нубийского щита. В центральной части субрегиона синтезируются область с субширотным простиранием панафриканских структур, особенно по соответствующему расположению зеленокаменных поясов указанного возраста. Крайне показательными для корреляции аравийских и африканских структур панафриканского фундамента являются расположенные «визави» районы о. Майд на севере Сомали и п-ова Мукалла в Йемене, в которых вскрываются однотипные рифейские вулканогенно-осадочные толщи, образующие структуры одного и того же северо-северо-западного — юго-юго-восточного, «антиаденского» направления (рис. 3).
На востоке региона восстанавливается крупный дугообразный пояс складчатости, сложенный мета-осадками терминального рифея — венда, что уже было отмечено в литературе (Казьмин, Бяков, 1997). Глубо-кометаморфизованные породы нижнего докембрия, выступающие на крайнем северо-востоке Сомали (в районе г. Кандала), на западном окончании о. Сокотра и на расположенных к западу от него более мелких островах, представляют собой, скорее всего, реликты крупного древнего поднятия.
Главные сегменты фундамента субрегиона являются северными ветвями крупного панафриканского Мозамбикского пояса складчатости, протягивающегося вдоль Восточной Африки. Они определили в целом направления и некоторые особенности развития рассматриваемой части Афро-Аравии в юрско-мело-вое время и в палеогене и в конечном итоге поздне-кайнозойских рифтов. Так, рифт Красного моря образовался в области широкого распространения зеленокаменных поясов позднего рифея, которая до этого испытывала устойчивое воздымание. Эфиопско-Йеменское вулканическое плато палеогена и более молодой рифт Афара образовались в районе сочленения панафриканских структур северо-западного—юго-восточного и субширотного направлений. По границе между разновозрастными комплексами фундамента происходят наиболее существенные изменения в структуре срединного хребта и геофизических полей рифта Аденского залива (Бо8^ог1 е1 а1., 2005).
Палеоструктуры осадочного комплекса
Для проводимого анализа особенно большое значение имеют интегрированные структуры осадочного
Рис. 3. Схема реконструированной структуры панафриканского фундамента области «дорифтового» сочленения юга Аравии и Африки: 1 — современные границы Южной Аравии и Африки; 2 — палеоположение границы Южной Аравии до её отчленения от Африки; 3 — разломы позднекайнозойских Афарского и Эфиопского рифтов; 4—7 — комплексы панафриканского фундамента: 4 — гранулитовый архея, 5 — гранитогнейсовый архея — раннего протерозоя, 6 — зеленокаменный вулканогенно-осадочный позднего рифея, 7 — квар-цито-сланцевый терминального рифея — венда; 8 — мезозойские и кайнозойские осадочные и вулканические чехольные и рифтовые комплексы; 9 — предполагаемые границы распространения складчатых толщ терминального рифея — венда под осадочными комплексами
комплекса и его отдельных стратиграфических подразделений совмещенных Аравии и Африки.
Предрифтовые структуры осадочного комплекса.
При «возвращении» Аравии и Данакильского горста в их предполагаемое «предрифтовое» положение реконструируются следующие обобщенные структуры осадочного комплекса (рис. 4). На западе субрегиона выявляются глубокий линейный рифтового типа юрский прогиб и обширное поле перекрывающих его вулканитов палеоцен-эоцена, образующих в настоящее время Эфиопское и Западно-Йеменское плато. На большей, восточной части совмещенной Афро-Аравии для предолигоцена или предмиоцена восстанавливается крупный изометричный периконтинен-тальный осадочный бассейн сложного строения, заполненный отложениями юры, мела и палеогена (палеоцена — эоцена), структура которого в схемати-
ческом виде была показана ранее (Richardson et al., 1995).
В бассейне диагностируются две структурные области. Структуры западной области имеют на аравийском блоке северо-северо-западное — юго-юго-восточное, на африканском — субширотное («аденское») направление. На востоке бассейна реконструируется «сквозной» (трансаденский) прогиб Джеза — Самхах.
При принятом сочленении Аравии и Африки мы получаем почти идеальное совпадение западных границ распространения отложений палеозоя на аравийском блоке и о. Сокотра (рис. 4), а также палеоцена и эоцена в Йемене и Сомали (рис. 5).
Для геологического обоснования реконструкции предрифтовой Афро-Аравии важное значение имеет не только степень согласованности общей структуры осадочных комплексов территорий, расположенных по разные стороны Аденского залива и Красного моря,
Рис. 5. Схема реконструкции районов распространения и отсутствия отложений юры в области «дорифтового» сочленения юга Аравии
и Африки:
1 — современные границы Южной Аравии и Африки; 2 — палеоположение границы Южной Аравии до ее отчленения от Африки; 3 — разломы позднекайнозойских Афарского и Эфиопского рифтов; 4 — районы распространения отложений юры; 5 — область горсто-грабеновых структур юры и мела; 6 — районы отсутствия в разрезах отложений юры: а — достоверные, б — предполагаемые в акваториях; 7 — граница предполагаемого накопления отложений юры на подводном склоне Африки; 8 — западная граница распространения отложений палеоцена — эоцена
но также структур их отдельных подразделений. Из таковых наиболее коррелированными в этом отношении оказались нижняя — средняя юра, верхняя юра, мел и палеоген (палеоцен — эоцен).
Палеоструктуры ранней — средней юры. При предполагаемой предрифтовой сближенности Аравии и Африки достигается почти полное совпадение зон и областей наличия и отсутствия на их противоположных окраинах юрских отложений (рис. 5). Юрские отложения отсутствуют на двух крупных северном и восточном палеоподнятиях, на которых они не накапливались изначально. С большим основанием это
относится к южному склону Аравийско-Нубийского щита. Особенно показательной является 8-образная зона отсутствия юры в центре субрегиона, на которой докембрийский фундамент перекрыт отложениями мела. Во внутренней части этого предмелового поднятия восстанавливается овальный район повышенной (гра-бен-горстовой) деформации отложений юры и мела.
Для ранней — средней юры в областях заложения рифтов Аденского залива и Красного моря восстанавливаются две разные палеотектонические и палеогеографические обстановки (рис. 6). На большей по площади восточной области в это время существовала
-<-
Рис. 4. Палеотектоническая схема реконструируемой Афро-Аравии к началу формирования рифтовой системы Аденского залива —
Красного моря — Афара (поздний олигоцен — ранний миоцен): 1 — современные границы Аравии и Африки; 2 — положение границы Аравии до ее отчленения от Африки; 3 — бортовые разломы позднекайнозойких Эфиопского и Афарского рифтов; 4 — точки опорных разрезов мезозойского — палеогенового дорифтового осадочного комплекса и их мощности (м); 5 — изопахиты (м) осадочного чехла: а — более достоверные, б — предполагаемые; 6 — наиболее крупные разломы; 7 — западная граница распространения отложений палеозоя; 8 — область распространения вулканитов палеоцена —
эоцена
озерно-аллювиальная равнина. На ее более приподнятом аравийском блоке на обширной территории вскрывался докембрийский фундамент, а в плоских мелких понижениях накапливались соответствующие осадки формации Кохлан, мощность которых не превысила 20 м. На несколько быстрее прогибавшемся африканском блоке восточной области накопились сходные континентальные осадки мощностью до 300—350 м формации Адиграт. Однако наличие в составе последней прослоев морских песчаников указывает на перекрытие этой территории кратковременными трансгрессиями. Крупный морской залив, раскрывавшийся в сторону Индийского океана, существовал в это время на востоке африканского блока. В соответствующем ему прогибе накопились мелководные известняки, мергели, пласты солей, песчаников и аргиллитов формации Аль-Мадо мощностью до 600—700 м (Luger et al., 1990).
В формации Адиграт на ряде участков Северного Сомали, расположенных вдоль Аденского залива, присутствуют пласты базальтов. Раннеюрские базальты вскрыты также в скв. Самхах-1 между о. Сокотрой и «Рогом Африки» (Richardson et al., 1995). Эти вулканические центры свидетельствуют о существовании в лейасе — доггере между совмещенными относительно приподнятым аравийским и опущенным африканским блоками системы глубоких широтных разломов.
Совершенно иная структурно-палеогеографическая ситуация в ранней—средней юре была на западе субрегиона, о чем свидетельствуют особенности разрезов отложений этого возраста в Эфиопии и Эритрее. На Эфиопском плато в их разрезе выделены две формации — Адиграт нижней—средней юры и Аббай средней юры. Первая, так же как и формация Кохлан в Йемене и одноименная формация в Сомали, сложена главным образом косослоистыми аллювиальными песчаниками, в подчиненном количестве озерными глинами и алеврито-песчаниками. Ее мощность достигает 800—1000 м. Формация Аббай состоит из морских плитчатых известняков с пластами и пачками глинистых сланцев, гипсов и ангидритов, имеет мощность до 450—500 м. В целом мощность отложений нижней и средней юры на Эфиопском плато увеличивается в восточном направлении от 1000 до 1500 м.
Чрезвычайно своеобразен разрез лейаса—доггера в Данакильском горсте, контактировавшем до кайнозойского рифтинга, как на это было указано в начале статьи, с Эритрейским поднятием. В нем к формации Адиграт отнесена нижняя толща мощностью более 1700 м, сложенная мелководно-морскими песчаниками с пачками и пластами известняков. Вышележащая карбонатная формация Антало мощностью более 1420 м включает отложения средней и верхней юры, из которых на первые приходится, по-видимому, около одной трети (за границу средней и верхней юры может быть принят пласт конгломератов, возможно
соответствующий региональному перерыву между доггером и мальмом). Суммарная мощность нижней и средней юры в Данакильском горсте достигает 2700 м (Бо^ой е1 а1., 2005).
С учетом изменения мощности отложений нижней и средней юры на западе субрегиона для соответствующего времени реконструируется крупный субмеридиональный прогиб, определивший общую пред-рифтовую палеоструктуру района (рис. 4). В лейасе в глубоководной осевой зоне этого прогиба накапливались песчано-глинистые осадки турбидитного типа. В это же время на его западном (африканском) и восточном (аравийском) склонах происходило накопление мелководно-морских осадков. В средней юре произошло обмеление осевой зоны прогиба и, таким образом, выравнивание условий осадконакопления.
Морские воды в данный внутриконтинентальный юрский прогиб, который условно может быть назван Данакильским, проникали, скорее всего, из Индийского океана через рифтовый прогиб Анза, протягивающийся от последнего в глубь континента вдоль границы Кении и Сомали. Наиболее вероятно, что прослои морских осадков, содержащиеся в верхней части формации Адиграт в районах Зейла и Бербера — Бихендула Северо-Западного Сомали, образовались во время кратковременных морских ингрессий, распространявшихся из Данакильского прогиба.
Как можно видеть, в ранней и средней юре еще более четко, чем в конце протерозоя, проявились структурные направления, по которым в позднем олигоце-не — раннем миоцене начался отрыв Аравии от Африки. Ими явились зона субширотных разломов, разделявшая йеменский и сомалийский блоки Афро-Аравии и Данакильский прогиб (рис. 6).
Палеоструктуры поздней юры. Серьезные изменения в развитии субрегиона произошли в поздней юре. В это время он был перекрыт водами эпиконтинен-тального моря, в условиях которого происходило накопление преимущественно карбонатных, отчасти глинистых осадков. На западе продолжалось развитие Данакильского прогиба (рис. 7). К востоку от последнего, в зоне разломов, разделивших в лейасе и доггере аравийский и африканский блоки единого континента, к концу мальма сформировался достаточно глубокий прогиб. Он располагался между обширными структурно слабо дифференцированными областями замедленного опускания, которым в современной морфоструктуре субрегиона соответствуют плато Ха-драмаут в Йемене и Шол в Сомали. Как и в предшествующее время, аравийский блок испытывал более медленное погружение. Отсутствие на его значительной части отложений верхней юры связано, по-видимому, с их размывом в предмеловое время. На это указывает сходство карбонатных разрезов данного возраста, лишенных грубозернистого терригенного материала, который мог бы указывать на существование местных участков размыва и источников его сноса.
I Й
£ I
а
1 £
I
Ко
2с
I
Ко
1
4
X
5
6
800
7
8
¿О
9
10
Рис. 6. Палеотектоническая схема ранней—средней юры области «дорифтового» сочленения юга Аравии и Африки: 1 — современные границы Аравии и Африки; 2 — положение границы Аравии до ее отчленения от Африки; 3 — бортовые разломы Эфиопского и Афарского рифтов; 4 — граница предполагаемого накопления отложений нижней—средней юры на подводном склоне Африки; 5 — граница лагунно-мелководно-морского бассейна Аль-Мадо; 6 область преимущественного размыва; 7 — точки опорных разрезов нижней—средней юры и их мощности в метрах (цифры); 8 — изопахиты (м) отложений нижней—средней юры; 9 — участки проявления базальтоидного вулканизма; 10 — направления сноса терригенного материала
•л
Рис. 7. Палеотектоническая схема поздней юры области «дорифтовош» сочленения юга Аравии и Африки: 1 — современные границы Аравии и Африки; 2 — положение границы Аравии до её отчленения от Африки; 3 — бортовые разломы Эфиопского и Афарского рифтов; 4 — южная граница Аравийско-Нубийского щита; 5 — области поднятий и размыва поздней юры; 6 — граница предполагаемого накопления отложений верхней юры на подводном склоне Африки; 7 — точки опорных разрезов верхней юры и их мощности (м); 8 — изопахиты (м) отложений верхней юры: а — более достоверные, б — предполагаемые; 9 — синконседимента-
ционные разломы рифта Ногаль
ч. ■^Г" 1Пп а
N. 800
5 Ч. Ч. 6 • 7
Вдоль западных границ этих карбонатных «платформ» в поздней юре развивались сходного северозападного—юго-восточного направления рифтовые прогибы Ногаль в Сомали и Шабва в Йемене. Хотя в зоне сопряжения Аравийского и Африканского блоков эти прогибы были разделены палеоподнятием, они, бесспорно, принадлежали единой региональной рифтовой системе.
В особых палеогеографических условия происходило развитие рифта Шабва. В нем наряду с мелководно-морскими известняками в келловее — раннем оксфорде накапливались доломиты и ангидриты формации Шукра (1900 м), в позднем кимеридже—тито-не — эвапориты формаций Сабатейн и Найфа (1100 м). На северо-западе и востоке субрегиона реконструируются крупные поднятия (соответственно Аравий-ско-Нубийское и Сокотринское). В их пределах отложения мальма, так же как и лейаса—доггера, если и накапливались, то при крайне медленном опускании фундамента и в связи с незначительной мощностью были затем полностью уничтожены эрозией.
Палеоструктуры мела. Для «совмещенной» Афро-Аравии восстанавливается следующий структурный план, сформированный в меловое время (рис. 8).
На западе субрегиона исчезли юрские прогибы Данакильский и Шабва, и вместо них существовала широкая, полого наклоненная к югу, периодически заливавшаяся морем аккумулятивная равнина. Восточнее находился дифференцированно прогибавшийся периконтинентальный бассейн. В зоне сочленения аравийского и африканского блоков в нем к концу мела оформились поднятия и прогибы «аденского» направления. В западной части этой зоны до широты портового г. Бербера в Сомали накапливались в начале осадки мелководно-морского и континентального происхождения (мергели, алевролиты, песчаники формации Шебел), а затем аллювиальные и подводно-дельтовые песчаники формации Джесома. К северу и югу от этого района накапливались исключительно континентальные, преимущественно речные осадки. Восточнее, вдоль «аденской» зоны сочленения Аравии и Африки, располагалось относительно узкое поднятие, которое разделяло два крупных прогиба, возникшие в районах позднеюрских «карбонатных платформ». Южному изометричному прогибу соответствует плато Шол в Сомали. Северный, более узкий прогиб охватывал восточную часть плато Хадрамаут в Йемене и протягивался на юг между о. Сокотра и «Рогом Африки» примерно до 10° с.ш.
Условия осадконакопления в мелу в целом изменялись от мелководно-морских и лагунных на главных площадях к глубоководно-шельфовым на индооке-анской окраине палеоматерика (Bosselini, 1989; Mineral..., 1994). Изменялось оно также во времени. Так, на большей части африканского блока накапливались: в неокоме доломиты и сульфаты формации Главного Гипса, затем до маастрихта главным образом мелко-
водно-морские карбонатные отложения и в маастрихте косослоистые речные пески формации Джесомма (Bosselini, 1989).
Разрезы нижнего мела в Йемене и Северном Сомали существенно отличаются по стратиграфической полноте. В Йемене большинство их включает отложения неокома и баррема. В пределах Северного Сомали эти отложения почти всюду отсутствуют, и разрезы мела начинаются здесь большей частью с апта. Это несоответствие указывает на повторение в раннем мелу дифференцированных вертикальных движений аравийского и африканского блоков, проявившихся в ранней — средней юре. Однако в отличие от юрского времени перед аптом более приподнятым оказался африканский блок.
Палеоструктура палеогена. В палеотектонической структуре «совмещенной» Афро-Аравии для палеоцена и эоцена восстанавливаются две области различного строения и развития (рис. 9). В Западной области реконструируется обширное вулканическое плато, сформированное на поднятии докембрийского фундамента, частично перекрытом маломощными отложениями юры и мела. В Восточной области продолжалось развитие периконтинентального бассейна, в котором происходило накопление лагунных эвапоритов и мелководно-морских карбонатно-терригенных осадков. Палеогеографическое единство этого бассейна устанавливается по очень хорошей коррелятивности четырех главных литолого-стратиграфических подразделений разрезов палеоцена и эоцена Йемена и Сомали. Это карбонатные формации палеоцена—нижнего эоцена Радума в Йемене и Аураду в Сомали, карбонатно-песчано-гли-нистые формации нижнего эоцена Джиза в Йемене и Аллабкаджид в Сомали, эвапоритовые формации нижнего—среднего эоцена Рас в Йемене и Салех в Сомали, карбонатные формации среднего—верхнего эоцена Хабшия в Йемене и Каркар в Сомали (Bosselini, 1989; Mineral., 1994). Как и в меловое время, мелководно-морские и лагунные условия седиментации, господствовавшие на большей площади периконтинентального бассейна палеогена, сменялись в сторону Индийского океана накоплением песчано-глинистых отложений мелкого и глубокого шельфа.
В реконструированном периконтинентальном бассейне палеоцена—эоцена в целом сохранились те же главные структуры, которые были заложены в меловое время. Это два широких слабо дифференцированных прогиба на аравийском и африканском блоках и разделяющая их субширотная зона более сложного строения, характеризовавшаяся сочетанием широкого прогиба Дабан (на западе) и поднятия Майт (на востоке).
Заключение
Наиболее важными из приведенных палеотектони-ческих реконструкций являются следующие выводы, имеющие отношение к происхождению рифтов Аденского залива и Красного моря.
оо
Рис. 8. Палеотектоническая схема мела области «дорифтового» сочленения юга Аравии и Африки: 1 - современные границы Аравии и Африки; 2 — положение границы Аравии до ее отчленения от Африки; 3 — бортовые разломы Эфиопского и Афарского рифтов; 4 - граница Аравийско-Нубийского щита; 5 — граница предполагаемого накопления отложений мела на подводном склоне Африки; 6 — точки опорных разрезов мела и их мощность в метрах
(цифры); 7 — изопахиты (м) отложений мела; 8 — наиболее крупные конседиментационные разломы
3000
Рис. 9. Палеотектоническая схема палеоцен—эоцена области «дорифтового» сочленения юга Аравии и Африки: 1 — современные границы Аравии и Африки; 2 - положение границы Аравии до ее отчленения от Африки; 3 — бортовые разломы Эфиопского и Афарского рифтов; 4 — точки опорных разрезов палеоцена—эоцена и их мощность в метрах (цифры); 5 — изопахиты (м) отложений палеоцена—эоцена; 6 — вулканическое плато палеоцен — эоцена
1. Сопоставление комплексов и структур панафриканского фундамента, осадочного чехла в целом и его главных стратиграфических подразделений в объемах нижней—средней юры, верхней юры, мела и палеоцен-эоцена полностью подкрепляет модель предрифтовой реконструкции Афро-Аравии, предусматривающую глубокое вхождение Аравийского блока в Афарский рифтовый «треугольник» и сближенность аравийской и африканской береговых зон Красного моря.
2. Рифты Красного моря, Афара и Аденского залива, характеризующиеся разными геолого-геофизическими характеристиками и особенностями развития, заложились в различных тектонических обстановках: первый — на Аравийско-Нубийском щите, второй — на вулканическом плато, третий — в области пери-континентального прогиба.
3. Названные рифты позднего кайнозоя унаследовали направления структур панафриканского фундамента, а также разных структур осадочного комплекса и его отдельных стратиграфических подразделений. Рифты Красного моря и Афара образовались по направлению глубокого Данакильского юрского прогиба. Рифт Аденского залива заложился по зоне разломов
Рис. 10. Модель вероятного механизма формирования рифта Красного моря (Вов^тах! е! а1., 2005). Стадии формирования рифта (сверху вниз): ранняя и средняя внутриконтинентальные, поздняя океаническая
и повышенной структурной неоднородности, разделявшей аравийский и африканский блоки до их разобщения.
Несмотря на убедительное «палеотектоническое» подтверждение идеи удаления Аравии от Африки на полную ширину Аденского залива и Красного моря, остается необходимость объяснить, каким образом при этом в фундаментах рифтов Красного моря и Афара сохранилась в разной степени редуцированная докемб-рийская материковая кора. Для решения этой проблемы важным является то обстоятельство, что африканский фланг Главного трога рифта Красного моря и рифт Афара подстилаются комплексами высокоплот-ностной нижней коры, по нашей оценке, гранулита-ми (Долгинов, д'Альмейда, 2002), а аравийский фланг Красноморского рифта характеризуется низкоплот-ностной материковой корой с развитым гранитно-метаморфическим слоем. При дорифтовом расположении Аравии у «берегов» Африки двуслойная материковая кора должна была перекрывать однослойную (по терминологии зарубежных геофизиков, «псевдоокеаническую», «семиконтинентальную») кору второй. Для синрифтового разрушения материковой коры Афро-Аравии наиболее привлекательна модель восточного смещения Аравии по системе внутрикоровых и затем сквозьлитосферных листрических разломов (рис. 10). В отличие от преимущественно эпиконтинентальных рифтов Красного моря и Афара рифт Аденского залива является почти полностью океаническим. Это дает основание предполагать и существенно иную геодинамику его раскрытия. В качестве таковой может рассматриваться сдвигово-раздвиговое смещение Аравии относительно «Рога Африки» с некоторым элементом ее вращательного движения против часовой стрелки. С таким предположением согласуется связь осевого хребта рифта Аденского залива со срединно-океаническим хребтом Индийского океана.
Аргументами в пользу предположения о различиях геодинамики формирования рифтов Красного моря и Аденского залива могут служить два обстоятельства. При одновозрастности этих рифтов (напомним, что оба они заложились в позднем олигоцене — раннем миоцене) рифт Аденского залива, по существу, с самого начала вступил в океаническую стадию развития и поэтому достиг широкого раскрытия с образованием зачаточного срединного хребта. Осевой океанический трог рифта Красного моря образовался лишь в четвертичное время после длительного развития эпиконтинен-тального Главного трога. Если рифт Аденского залива возник по разломной зоне обширного периконти-нентального бассейна, то Главный трог рифта Красного моря образовался на Аравийско-Нубийском щите, а его осевой трог возник на сводовом конседимента-ционном синвулканическом поднятии.
ЛИТЕРАТУРА
Долгинов Е.А. О корреляции докембрийских образований центральной части Красноморско-Мозамбикского пояса // Изв. вузов. Геол. и разведка. 1976. № 9. С. 25—34.
Долгинов Е.А., д'Альмейда Ж.Ф. Взаимосвязь рифтов позднего фанерозоя со структурами докембрия в Африканско-Аравийском регионе // Геотектоника. 2002. № 5. С. 89—96.
Казьмин В.Г., Бяков А.Ф. Континентальные рифты: структурный контроль магматизма и раскол континентов // Геотектоника. 1997. № 1. С. 25—32.
Козыренко В.Н., Ларцев В.С. Происхождение и развитие Аденской рифтовой зоны в свете данных ее южного борта // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1978. Т. 53, вып. 3. С. 30—42.
Лаутон А.С. Структурные взаимоотношения Аденского залива, Красного моря и депрессии Афар в Эфиопии // Система рифтов Земли. М.: Мир, 1970. С. 61—75.
Bosselini A. The continental margins of Somalia. Their structural evolution and sequence stratigraphy // Mem. Sci. Geol. Padova. Soc. Coop. Topografica. 1989. Vol. 41. P. 373—458.
Bosworth W. Structural style and tectonic evolution of the rift basins of Northeast Africa // Geoscientific Research in Northeast Africa. Rotterdam: Balkema, 1993. P. 213—221.
Boswort W., Huchon P., McClay K. The Red Sea and Gulf of Aden Basins // J. Afr. Earth Sci. 2005. Vol. 43. P. 334—378.
Girdler R.W., Underwood M. The evolution of early oceanic lithosphere in the Southern Red Sea // Tectonophysics. 1985. Vol. 116. P. 95—108.
Haitham F.M.S., Nani A.S.O. The Gulf of Aden Rift: hydrocarbon potential of the Arabian sector // J. Petrol. Geol. 1990. Vol. 13, N 3. P. 211—220.
Kazmin V.G., Garland C.R. Evidence of Precambrian block-faulting in the western margin of the Afar depression, Ethiopia // Geol. Mag. 1973. Vol. 110. P. 53—57.
Kroner A., Sassi F.P. Evolution of the northern Somali basement: new constraints from zircon ages // J. Afr. Earth Sci. 1996. Vol. 22, N 1. P. 1—15.
Lancelot J.R., Bosh D. A Pan-African age for the HP-HT granulite gneisses of Zabargad island: implication for the early
stages of the Red Sea rifting // Earth Planet Sci. Lett. 1991. Vol. 107. P. 539—549.
Luger P., Henoriks F., Arush M. et al. The Jurassic and the Cretaceous of Northern Somalia: preliminary results of the sedi-mentologic and stratigraphic investigations // Berliner geowiss. Abh. Reihe A. 1990. Bd 120. S. 571—594.
Makris J., Ginzburg A. The Afar depression: transition between continental rift and sea-floor spreading // Tectonophysics. 1987. Vol. 141. P. 199—214.
Mineral Resources Map. Republic of Yemen, Scale 1:1 000 000 / I.A. Mikhailov, S.S. Lobunez, L.M. Vimanova, N.V Frolova. V/O "Zarubezhgeologia". Moscow: Ministry of oil and mineral resources of Yemen, 1994.
Milkereit B., Fluh E.R. Saudi Arabian refraction profile: crustal structure of the Red-Sea-Arabian shield transition // Tectoniophysics. 1985. Vol. 111. P. 283—298.
Mooney W.D., Gettings M.E., Blank H.R., Healy J.H. Saudi Arabian seismic-refraction profile: a traveltime interpretation of crustal and upper mantle structure // Tectonophysics. 1985. Vol. 111. P. 173—246.
Richardson S.M., Bott W.F., Smith B.A. et al. A new hydrocarbon "pley" area offshore Socotra Island, Republic of Yemen // J. Petrol. Geol. 1995. Vol. 18, N 1. P. 5—28.
Rihm R., Markis J., Moller L. Seismic surveys in the Northern Red Sea: asymmetric crustal structure // 15th coll. Afr. Geol. Univ. Nancy 1. Abstracts. Int. Center for Training and Exchanges in the Geosciences, 1990. P. 158.
Salah S., Jahr T, Jentzsch G. et al. Crustal evaluation of the Northern Red Sea rift and Gulf of Suez Egypt from geophysical data. 3-demension modeling // J. Afr. Earth Sci. 2006. Vol. 49. P. 257—278.
Stern R.J. Crustal evolution in the East African Orogen: a neodymium isotopic perspective //J. Afr. Earth Sci. 2002. Vol. 14. P. 109—117.
Utke A., Huth A., Matheis G, Hawa H.H. Geological and structural setting of the Maydh and Inda Ad basement units in Northeast Somalia // Berliner geowiss. Abh. Reihe A. 1990. Bd 120. S. 537—550.
PALEOTECTONIC RECONSTRUCTIONS OF REGION OF PRERIFT JUNCTION OF SOUTH
ARABIA AND EAST AFRICA
E.A. Dolginov, M. Obali, Yu.V. Bashkin
The detail correlation of geological complexes of different ages (from Precambrian to Paleogene) developed on opposite sides of the Gulf of Aden and southern end of the Red Sea confirm idea about very close prerift junction of the Arabia and Africa and "deep" entrancing of the south-western "Arabian angle" into the "Afar triangle". The Gulf of Aden, southern part of the Red Sea and the Afar rifts originated along zone of older intracontinental tectonic instability.
Key words: paleotectonics, paleogeography, Precambrian, Phanerozoic, Yemen, Ethiopia, Somalia.
Сведения об авторах: Долгинов Евгений Александрович — докт. геол.-минерал. наук, проф. инженерного ф-та Российского университета дружбы народов; Обали М. — аспирант того же университета; Башкин Юрий Владимирович — канд. геол.-минерал. наук, сотрудник ООО «ВНИИГАЗ»-Газпром, e-mail: y_bashkin@vniigaz.gazprom.ru
