Остров, рожденный из моря (история тектоники Кипра)

Как возник остров Кипр?

Практически каждый второй турист задает мне вопрос «Как возник остров Кипр?». Есть что-то мистическое в метафоре, что остров Афродиты как и сама богиня Афродита, появился из морских глубин. И эта метафора очень удачная, дальше мы её будем развивать. А чтобы картина рождения острова вас не запутала своей сложностью, сначала мы разберем некоторые важные определения:

1. Океан Тетис

Первые континенты Земли возникли около 3 млрд. лет назад. Если мы вспомним школьные учебники природоведения (окружающего мира), то в памяти всплывет иллюстрация земного шара в разрезе: в центре земного шара горячее твердое ядро, его опоясывает мантия (также горячая, но уже пластичная), а сверху останется земная кора. Эта кора состоит из блоков – литосферных плит, а плиты в свою очередь находятся в постоянном движении (из-за конвекционного движения масс мантии). Такая модель дает нам понимание, что поверхность Земли постоянно движется, а континенты, моря и океаны постоянно меняют свой размер, форму и расположение. Увидев карту Земли сотню миллионов лет назад, Вы не узнали бы на ней нашу современную планету.

Итак, океан Тетис (один из вариантов звучания имени греческой богини моря Τηθύς, Tethys, Фетида) существовал примерно с 850 до 5 млн лет назад. А с 200 до 5 млн лет назад Тетис разделял два существовавших тогда древних континента: Лавразию и Гондвану. Кипр же начинал формироваться в Мезозое примерно 90 млн лет назад. Таким образом, когда остров Кипр уже вовсю существовал, никакого Средиземного моря ещё было (Кипр – океанический остров).

2. Конвергентные границы

Это границы, по которым происходит столкновение литосферных плит. Литосферные плиты бывают двух типов: континентальные (более легкие, более толстые) и океанические (более остывшие, а, следовательно, более тяжелые и довольно тонкие). Океанические плиты гораздо более древние, нежели континентальные.

Как видим, Кипр лежит конвергентной границе по вдоль которой сталкиваются Африканская плита и Евразийская плита. По сути это зона постоянной субдукции. Этот термин также нужно разобрать.

3. Субдукция

Субдукцией называют процесс поддвига океанической плиты под континентальную или другую океаническую плиту. Большинство конвергентных границ имеют субдукционный характер. Суюдукционные границы соответствуют глубоководным желобам и островным дугам. Типичное строение зон субдукции выглядит как глубоководный желоб, за ним островная дуга, а за ней – задуговый бассейн. Глубоководный желоб формируется в месте поддвига субдуцирующей плиты. За островной дугой происходит растяжение части плиты, вследствие чего образуется задуговый бассейн. В зоне задугового бассейна растяжение плиты растяжение может стать существенным, а это в свою очередь может приводить к растрескиванию коры плиты и спреддингу.

Погружение части субдуцирующей плиты в астеносферу сопровождается землетрясениями (на Кипре они происходят крайне часто), очаги которых возникают в местах контакта плит, а также в самой субдуцирцющей плите. Зоны этих очагов называют сейсмофокальными зонами (границы Бениофа). В зонах субдукции начинается процесс формирования новой континентальной коры, и в то же время часть океанической плиты поглощается астеносферой. Одновременно с этими процессами идет рост океанической плиты в зоне спреддинга.

4. Обдукция

Довольно редким тектоническим процессом является обдукция. Обдукцией называют надвигание слоев верхней части океанической плиты на окраину континентальной плиты.

Такое может происходить при наличии нескольких определенных факторов:

а) В субдуцирующей океанической плите находятся плотные участки неоднородности: так называемые микроконтиненты или островные дуги, как-бы встроенные в плиту. Таким образом, при схождении плит произойдёт коллизия континентальных блоков, а это, кстати, механизм формирования горных массивов. Дальнейшее движение части плиты прекращается, а с внешней стороны островной дуги формируется новая зона субдукции.

б) Погружению субдуцирующей плиты препятствует локальная высокая вязкость астеносферы. В этом случае происходит торможение процесса погружения плиты, её выгибанию и образованию складки при надвигании на континентальную плиту. Поскольку движение океанической платформы в целом продолжается, за складкой впоследствии формируется новая зона субдукции, новая складка и т.д. пока очередной изгиб плиты не попадет в зону малой вязкости астеносферы. В результате обдукции формируются офиолитовые комплексы.

Также вследствие деформации океанической плиты в ней образуются трещины с очагами магматизма, свидетельства которого мы можем видеть сейчас в форме необычных образований в горах Кипра. Я имею в виду дайки. Это необычные и красивые природные памятники. Они достойны отдельной статьи, я напишу её позже.

5. Офиолиты

Офиолиты (от греч. όφις — змея и λίθος — камень, дословный перевод — змеевидные породы или серпентиниты), которые скомбинированы с остатками слоя пород древней океанической плиты. Офиолиты являются остатками древних океанических плит, вышедших на поверхность Земли. Состав офиолитов довольно сложен: они складываются из дунитов, перидотитов, габро, диабаза и пр.

Суть в том, что изучать строение древних океанических плит крайне сложно, работы по бурению специфичны и крайне дороги. Но исследования эти очень важны т.к. могут открыть нам древние секреты нашей планеты. Но в местах выхода офиолитов на поверхность земли у ученых появляется уникальная возможность изучать древнюю историю Земли без серьёзных сложностей и затрат. Таких мест на Земле единицы, а Троодос – самый доступный, наглядный и поэтому наиболее изученный учеными офиолитовый комплекс. В прямом смысле этого слова уникальное в масштабах всей Земли место.

Кроме того слои офиолитов часто несут в себе массу полезных ископаемых. Например, на Кипре в своё время было сильно развито горное дело. Добывали в Троодосе никель, кобальт, хром, асбест, а также колчеданные руды с содержанием меди, цинка, золота, серебра).

Возникновение острова Кипр. Основные разломы.

(По материалам К.А.Крылова, 2000)

Согласно современным представлениям, образование магматических пород Тродоса связано с магматизмом над зоной субдукции, происходившей в позднем мезозое в океане Тетис [Pearce et al., 1984].

На графической модели о. Кипр обозначены основные разломы различной природы. Юго-западную и центральную часть острова занимают горный массив Троодос. Этот офиолитовый массив — фрагмент океанической плиты мелового периода. Его возраст оценивается примерно в 90 млн. лет [Mukasa, Ludden, 1987]. Офиолиты Троодоса были разделены на фрагменты трансформными разломами, образовавшимися в разное время.

Разлом Аракапас (Arakapas fault) самый древний из четырех, указанных на иллюстрации. Геохимические особенности магматических пород указывают на то, что они сформировались над среднемеловой сейсмофокальной зоной. В соответствии с наиболее распространенными реконструкциями эта сейсмофокальная зона начала формироваться около 100-93 млн. лет назад в южной части мезозойского океана Тетис. 70-65 млн. лет назад при обдукции, массив Троодос испытал вращение против часовой стрелки на 90 градусов.

Разлом Яраса (Yerasa fault) более молодой, по нему офиолитовый комплекс граничит с кайнозойскими карбонатными отложениями. Вдоль разлома Яраса проходит терригенный хаотический комплекс Мони (надвиговые осадочные меланжи в районе линии конвергенции).

Разлом Петра ту Ромиу (Petra tou Romio lineament) молодой, что подтверждается современной сейсмоактивностью, имеет сдвиговую составляющую из-за современного косого поддвига Африканской литосферной плиты под Кипрскую островную дугу.

Разлом Овгос (Ovgos fault) также молодой, он заложился примерно в среднем миоцене (15-12 млн. лет назад), представляя из себя на тот момент окраину морской платформы. Сжатие с севера на юг началось в раннем плиоцене (около 4 млн. лет назад) и вызвало накопление в литосфере внутренних напряжений и, как следствие, компрессионный тектонизм – наддвиги пород в формирующемся хребте Кирения [Geosciences and Environmental Change Science Center, 2004].