皮耶尼山克里彭带的神秘:它是如何成为喀尔巴阡山脉的主要构造接合处?

皮耶尼山克里彭带是一个在喀尔巴阡山脉中地质学上相当引人注目的地带,拥有非常复杂的结构。这条狭窄的带状区域长达600公里,宽度仅为0.4至19公里,表现出极端的短缩和近垂直的走滑断层。该区域的地质历史复杂,其中仅保留了 отдель层及其特征的碎片。

皮耶尼山克里彭带被认为是喀尔巴阡山脉的主要构造接合处,它形成了外部喀尔巴阡山脉(包含薄皮叠瓦)与中央西部喀尔巴阡山脉(包含厚皮叠瓦)之间的边界。

皮耶尼山克里彭带源自于斯洛伐克西部的维也纳盆地附近,穿过波兰向东延伸,并在皮耶尼地区弯曲返回斯洛伐克,然后向乌克兰延伸,最终抵达罗马尼亚。在一些地区,例如波兰的波德哈勒盆地和斯洛伐克的维霍拉特山脉,克里彭带被较年轻的沉积物覆盖。

这些克里彭带的特征是侏罗纪到下白垩纪的岩层,它们是来自其未知母岩的坚固石灰岩块,这些块在上覆的中白垩纪到古新世沉积物中以构造窗的形式暴露出来。

该带的强烈构造变形是阿尔卑斯造山运动期间的两个主要阶段的结果。最古老的阶段称为拉拉米德阶段,发生在白垩纪和古新世期间,导致了叠瓦的推挤。而第二个阶段称为萨维安或赫尔维提安阶段,则是由北四特洋的隐没诱发的,进而形成了喀尔巴阡濑带。

地质结构

皮耶尼山克里彭带的复杂结构分为多个构造单元,然而其中只有少数单元通过整个带的分布。克里彭带中最古老的岩石是中侏罗纪到上白垩纪的岩层,这些岩层位于正常的地层序列上,仅有较小的中断。大规模的地壳缩短导致了不同构造单元和来源的岩石互相推挤、现在相互接触。

其中一个名为Czorsztyn单元的构造单元位于克里彭带的最北部,其主要由浅海沉积物组成,通常是侏罗纪的结节石灰岩和白垩纪所谓的红层泥岩。

Czorsztyn单元之下是Kysuca单元(也称为Kysuca-Pieniny单元),其侏罗纪沉积物主要起源于深海,典型的放射虫岩。目前,其他大多数构造单元的沉积位于浅水Czorsztyn单元和深水Kysuca单元之间。

发展过程

因为缺少前三叠纪的岩石,因此无法重建皮耶尼山克里彭带的早期发展阶段。其发展开始于下侏罗纪时期,位于欧洲大陆边缘的被动边缘,伴随着Oravic单元的裂谷和构造沉降。

在中侏罗纪到低白垩纪期间,一个名为Czorsztyn Ridge的海陆高地因热升起和大陆断裂而形成。裂谷的形成导致名为Kysuca盆地或Vahic洋(南四特洋相等)的沉积盆地开口。至上侏罗纪时期,整个Oravic区域开始热沉降。

至低白垩纪时间,北部的Czorsztyn Ridge受到非对称裂谷的影响,逐渐形成Magura盆地(北四特洋相等)。

随后在中白垩纪,Czorsztyn Ridge的热沉降使其演变为一个深海高地,并在Turonian时期,Fatric Nappe系统的前方构造元件被放置于Vahic洋的南部。在上白垩纪到古新世期间,Vahic洋开始闭合,Oravic单元脱离其隐没的基底,形成了一个褶皱和推挤带。

随着第一个推挤阶段的结束,沉积的浊流序列重新开始形成。整个区域再次在上古新世到下中新世期间经历第二次构造变形,此时逆时针旋转的ALCAPA微板造成了典型的"克里彭"构造样式。此时,与隐没有关的斜坡火山在该区域局部发育。

随着地质时代的推进,晚中新世和上新世期间,左旋超张和侧向扩展使构造带的结构发生变化。皮耶尼山克里彭带的东西两侧的扩展变形与维也纳和超卡帕阡盆地的发展相互作用。在中新世末期,随着海洋回归,较年轻的泥灰岩和浊积岩的侵蚀速度更快,形成明显的克里彭结构。

这片地区的地质演化不仅揭示了自然力量的惊人影响,还让我们思考喀尔巴阡山脉未来的发展会走向何方?

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