皮耶尼山克里彭帶的神秘:它是如何成為喀爾巴阡山脈的主要構造接合處?

皮耶尼山克里彭帶是一個在喀爾巴阡山脈中地質學上相當引人注目的地帶,擁有非常複雜的結構。這條狹窄的帶狀區域長達600公里,寬度僅為0.4至19公里,表現出極端的短縮和近垂直的走滑斷層。該區域的地質歷史複雜,其中僅保留了 отдель層及其特徵的碎片。

皮耶尼山克里彭帶被認為是喀爾巴阡山脈的主要構造接合處,它形成了外部喀爾巴阡山脈(包含薄皮叠瓦)與中央西部喀爾巴阡山脈(包含厚皮叠瓦)之間的邊界。

皮耶尼山克里彭帶源自於斯洛伐克西部的維也納盆地附近,穿過波蘭向東延伸,並在皮耶尼地區彎曲返回斯洛伐克,然後向烏克蘭延伸,最終抵達羅馬尼亞。在一些地區,例如波蘭的波德哈勒盆地和斯洛伐克的維霍拉特山脈,克里彭帶被較年輕的沉積物覆蓋。

這些克里彭帶的特徵是侏羅紀到下白堊紀的岩層,它們是來自其未知母岩的堅固石灰岩塊,這些塊在上覆的中白堊紀到古新世沉積物中以構造窗的形式暴露出來。

該帶的強烈構造變形是阿爾卑斯造山運動期間的兩個主要階段的結果。最古老的階段稱為拉拉米德階段,發生在白堊紀和古新世期間,導致了叠瓦的推擠。而第二個階段稱為薩維安或赫爾維提安階段,則是由北四特洋的隱沒誘發的,進而形成了喀爾巴阡濑帶。

地質結構

皮耶尼山克里彭帶的複雜結構分為多個構造單元,然而其中只有少數單元通過整個帶的分布。克里彭帶中最古老的岩石是中侏羅紀到上白堊紀的岩層,這些岩層位於正常的地層序列上,僅有較小的中斷。大規模的地殼縮短導致了不同構造單元和來源的岩石互相推擠、現在相互接觸。

其中一個名為Czorsztyn單元的構造單元位於克里彭帶的最北部,其主要由淺海沉積物組成,通常是侏羅紀的結節石灰岩和白堊紀所謂的紅層泥岩。

Czorsztyn單元之下是Kysuca單元(也稱為Kysuca-Pieniny單元),其侏羅紀沉積物主要起源於深海,典型的放射虫岩。目前,其他大多數構造單元的沉積位於淺水Czorsztyn單元和深水Kysuca單元之間。

發展過程

因為缺少前三疊紀的岩石,因此無法重建皮耶尼山克里彭帶的早期發展階段。其發展開始於下侏羅紀時期,位於歐洲大陸邊緣的被動邊緣,伴隨著Oravic單元的裂谷和構造沉降。

在中侏羅紀到低白堊紀期間,一個名為Czorsztyn Ridge的海陸高地因熱升起和大陸斷裂而形成。裂谷的形成導致名為Kysuca盆地或Vahic洋(南四特洋相等)的沉積盆地開口。至上侏羅紀時期,整個Oravic區域開始熱沉降。

至低白堊紀時間,北部的Czorsztyn Ridge受到非對稱裂谷的影響,逐漸形成Magura盆地(北四特洋相等)。

隨後在中白堊紀,Czorsztyn Ridge的熱沉降使其演變為一個深海高地,並在Turonian時期,Fatric Nappe系統的前方構造元件被放置於Vahic洋的南部。在上白堊紀到古新世期間,Vahic洋開始閉合,Oravic單元脫離其隱沒的基底,形成了一個褶皺和推擠帶。

隨著第一個推擠階段的結束,沉積的浊流序列重新開始形成。整個區域再次在上古新世到下中新世期間經歷第二次構造變形,此時逆時針旋轉的ALCAPA微板造成了典型的"克里彭"構造樣式。此時,與隱沒有關的斜坡火山在該區域局部發育。

隨著地質時代的推進,晚中新世和上新世期間,左旋超張和側向擴展使構造帶的結構發生變化。皮耶尼山克里彭帶的東西兩側的擴展變形與維也納和超卡帕阡盆地的發展相互作用。在中新世末期,隨著海洋回歸,較年輕的泥灰岩和浊積岩的侵蝕速度更快,形成明顯的克里彭結構。

這片地區的地質演化不僅揭示了自然力量的驚人影響,還讓我們思考喀爾巴阡山脈未來的發展會走向何方?

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