Historia geologiczna Borneo - Geological history of Borneo

Mapa lokalizacji Borneo w Azji Południowo-Wschodniej. Na mapie znajduje się Uskok Czerwonej Rzeki.

Podstawa skał, które leżą u podstaw Borneo , wyspa w Azji Południowo-Wschodniej, została utworzona przez kolizje arc-Continent , kolizje kontynent-kontynent i subdukcji-akrecji z powodu zbieżności między Azji, Indii-Australii i płyt Philippine Sea-Pacyfiku na terenie ostatnie 400 milionów lat. Aktywne procesy geologiczne na Borneo są łagodne, ponieważ wszystkie wulkany wygasły . Siły geologiczne, które dziś kształtują Azję Południowo-Wschodnią, pochodzą z trzech granic płyt : strefy kolizyjnej w Sulawesi na południowy wschód od Borneo, granicy subdukcji Jawa-Sumatra oraz zderzenia kontynentalnego Indie-Eurazja .

Wczesne połączenie z Gondwany

Ta mapa Borneo ma proweniencję bloków skorupy ziemskiej zaznaczonych kolorami. Niebieskie i pomarańczowe reprezentują bloki skorupy ziemskiej wyrwane z Gondwany w różnym czasie. Zieleń to skorupa kontynentalna Luconia i Dangerous Grounds. Fioletowy zapis w miejscach przeszłych stref szwów, gdzie zbiegły się brzegi skorupy ziemskiej.

Region Azji Południowo-Wschodniej składa się z fragmentów skorupy, która dryfowała na północ po oddzieleniu od Gondwany . Te fragmenty kontynentalne stanowią podstawę, która powstała przed aktywnością magmową i umieszczeniem ofiolitu . Gondwana była dużym kontynentem, który kiedyś rozciągał się nad biegunem południowym w czasach paleozoiku . Niektóre z tych fragmentów skorupy ziemskiej tworzą Sundaland , region kontynentalnego jądra Azji Południowo-Wschodniej. Sundaland jest otoczony przez bloki kontynentalne południowych Chin i Indii na północy oraz Australię na południu. Fragmenty Gondwany, które sięgały aż do Eurazji, obejmują Tajlandię i Malezję na półwyspie. Inne fragmenty, które nie dotarły tak daleko na północ, z południowo-zachodnich Gór Schwaner na Borneo w Kalimantanie , a także na Sumatrze i Jawie .

Rozłam, migracja na północ i akrecja w celu utworzenia Sundaland miały miejsce podczas późnego paleozoiku i wczesnego mezozoiku w trzech etapach. Etapy były kontrolowane przez otwieranie i zamykanie Oceanu Tetydy oddzielającego Gondwanę od Eurazji. Gondwana znajdowała się na południu, a Eurazja wyemigrowała na północ do swojego obecnego miejsca, gdzie jest obecnie stosunkowo niezmienna. Etapy te miały miejsce w okresie dewonu , późnego permu i późnego triasu .

Oprócz podłoża fragmentów skorupy ziemskiej wyłupionych z Gondwany, Azja Południowo-Wschodnia charakteryzuje się również:

  • Umiejscowienie ofiolitu w mezozoiku w większości południowo-wschodniej Azji w wyniku subdukcji płyty Paleo-Pacyfiku.
  • Przedłużony okres magmatyzmu w większości południowo-wschodniej Azji, który spowodował wytłoczenia i wtargnięcia do ofiolitów piwnic i bloków skorupy ziemskiej.
  • Sedymentacja, która dominowała w późnym mezozoiku w regionie po zakończeniu subdukcji.
  • Kenozoik rozbudowa i Rifting na Morzu Południowochińskim na północy Borneo podczas eocenu gdzie wielokrotne modele zostały zaproponowane, aby pomieścić ten rozprzestrzenia.

Subdukcja mezozoiczna

W okresie jurajskim i kredowym występował rozległy wulkanizm i intruzje spowodowane podbiciem płyty oceanicznej. Płyta zachodniego Pacyfiku została subdukowana pod południowo-wschodnimi Chinami i południowo-wschodnią Azją. Zainicjowanie tej subdukcji spowodowało umiejscowienie ofiolitów i rozwój łuku Pacyfiku, pasma magmowego w Azji Południowo-Wschodniej. Ofiolity to duże bloki skorupy oceanicznej , które zostały wepchnięte w skorupę kontynentalną w wyniku kompresji, która tworzy granice płyt zderzeniowych typu subdukcji.

Wczesny łuk Pacyfiku to zakrzywiona linia wulkanizmu i intruzji, w miejscu gdzie Ocean Paleo-Pacyfik utonął pod Borneo, Wietnamem i południowymi Chinami. Wynikający z tego długi okres magmatyzmu jest oczywisty od włamań i wytłoczeń sięgających daleko na północ, aż do południowych Chin, przez Hongkong , szelf kontynentalny Morza Południowochińskiego , Wietnam i Kalimantan na południowo-zachodnim Borneo. Ten okres magmatyzmu trwał do 79Ma, kiedy to margines przesunął się na wschód. Wiek magmatyzmu w tych miejscach wynosi od 186 do 76 milionów lat dla granitów z Gór Schwaner w Kalimantan ; od 180 do 79 Ma w południowych Chinach; od 165 do 140 mA w Hongkongu i od 112 do 88 Ma w Dalat w Wietnamie. Magmowy pas granitów łukowych i wulkanizmu w Azji Południowo-Wschodniej powstały w wyniku tej subdukcji miał szerokość setek kilometrów i łączną powierzchnię 220 000 km 2 .

Umiejscowienie ofiolitu

Czarny kontur przedstawia Borneo z pokrywającymi się kolorami, które reprezentują obecność ofiolitów w kolorze niebieskim, granitów kredowych w czerwieni, sedymentacji późnej kredy i kenozoiku w kolorze żółtym, a różowe wypełnienie wskazuje na magmatyzm późnego kenozoiku. Pasek Geologicznej skali czasu po prawej stronie wskazuje kolejność wydarzeń i przybliżone czasy.

Na północno-wschodnim Borneo znajduje się wiele fragmentów skorupy ziemskiej, które pochodzą z mezozoicznych ofiolitów, które zostały umieszczone podczas inicjacji zachodniej części płyty Oceanu Spokojnego pod południowo-wschodnie Chiny i południowo-wschodnią Azję. Ta piwnica ofiolitu leży u podstaw regionów Sabah na północno-wschodnim Borneo i gór Meratus na południowo-wschodnim Borneo. Fragmenty skorupy ofiolitu zostały również umieszczone w Środkowej Jawie na południe od Borneo i Palawanu oraz na Filipinach na północy.

Ofiolit to sekwencja litosfery oceanicznej, która została wrzucona na szczyt litosfery kontynentalnej i dlatego zawiera perydotyty , gabro i jednostki bazaltowe , nad którymi znajdują się czereny oraz podwodne skały wulkaniczne i osadowe . Ofiolity powstają jako skorupa oceaniczna , są ultramafic lub mafic w składzie i mają wysokie stężenie minerałów piroksenowych i amfibolowych . Ekspozycje powierzchniowe piwnicy ofiolitu można zobaczyć w Dolinie Segama , Darvel Bay , Telupid i Kudat . Datowanie K-Ar ofiolitów wykazało, że są one w wieku kredowym, co wspiera subdukcję pod Borneo w tym czasie.

Późnokredowa - sedymentacja kenozoiczna

Sedymentacja nastąpiła po umiejscowieniu ofiolitu i magmatyzmie Morza Południowochińskiego związanego z subdukcją mezozoiczną na zachodnim Pacyfiku. Sedymentacja ukazuje przejście od głębinowych mułów i turbidytów w paleogenie do płytkich morskich piaskowców, deltaicznych fluwialów i węglanów w miocenie i w pliocenie . Daje to dowody potwierdzające zmiany w otoczeniu środowiska, które nastąpiły w wyniku zjawisk pękania, wypiętrzania i sedymentacji. Rajang Group i Kinabatangan Group charakteryzują się głębinowymi osadami morskimi, podczas gdy Serudong Group składa się z osadów osadzonych w płytszym środowisku morskim.

Przedłużony okres rozszerzania się Morza Południowochińskiego miał miejsce od późnej kredy do miocenu. Przyczyna rozprzestrzeniania się Morza Południowochińskiego na północny zachód i południowy wschód nie została jeszcze zdefiniowana, jednak istnieją różne potencjalne modele reprezentujące różne procesy kinematyczne. Spojrzenie na zapis osadowy może pomóc w ograniczeniu tego okresu rozszerzenia i jego przyczyn. Poniżej znajduje się opis sedymentacji późnego mezozoiku i kenozoiku.

Rajang Group

Sedymentacja miała miejsce głównie w okresie wczesnego trzeciorzędu w dorzeczu Crockera, który znajduje się obecnie w północno-zachodniej części Borneo i poza dzisiejszym wybrzeżem. Zdeponowały się turbidyty i mułowce z głębin morskich, znane jako Grupa Rajang. Uważa się, że depozycja zbiegła się w czasie z momentem, w którym Indie zaczęły zderzać się z Azją. W zapisie sedymentacyjnym Grupy Rajang odnotowano koniec rozprzestrzeniania się w Morzu Południowochińskim, wskazujący na przejście od aktywnego marginesu kontynentalnego w późnej kredzie do głębokiego obszaru morskiego w trzeciorzędzie. Grupa Rajang przeszła następnie silną deformację i została podniesiona do obecnego 1-kilometrowego wzniesienia, tworząc Wewnętrzne Wyżyny Borneo.

Grupa Kinabatangan

W późnym eocenie , powyżej grupy Rajang, występuje okres braku osadów, oznaczający wypiętrzenie tektoniczne orogenezy Sarawak. Ten okres bez osadzania nazywany jest niezgodnością i pojawia się jako przerwa w czasie w zapisie osadowym. Następnie nastąpiła depozycja oligoceńska grupy Kinabatangan, na którą składały się również turbidyty i mułowce morskie. Turbidyty i mułowce wskazują na głębokie środowisko morskie ze względu na niską energię w głębokich oceanach, która tworzy drobnoziarniste mułowce z okazjonalnymi zjawiskami osuwisk podwodnych tworzących turbidyty. Crocker Fan, który stanowi część grupy Kinabatangan, zawiera ogromne ilości paleogeńskich osadów głębinowych. Czas tego okresu deponowania nie jest ograniczony, ale dowody z ostatnich badań przemawiają za jego korelacją z późnym eocenem. Crocker Fan ma największą objętość ze wszystkich głębinowych osadów paleogenu w pojedynczym basenie w Azji Południowo-Wschodniej.

Grupa Serudong

Miocen wypiętrzenie w Sabah zaczął się zmieniać osadami z głębokich morskich turbidyt i cherts do spłycenie osadów morskich przybrzeżnych w miocenie i do pliocenu. Płytka sukcesja spowodowała osadzanie się węglanów i ukazuje przejście od osadów morskich do deltaicznych osadów rzecznych, które razem tworzą grupę Serudong. Stanowi to spłycenie środowiska, ponieważ delty to elementy przybrzeżne występujące w miejscach, gdzie rzeka spotyka się z morzem. Sedymentację wczesnego miocenu obserwuje się w basenach na wschód i północny wschód od Borneo. Nowo odkryta przestrzeń do gromadzenia się osadów została wprowadzona przez szczeliny eocenu. Materiał erozyjny pochodzący z wyżyn Borneo wraz z podniesieniem innych starszych części brzegów basenu

. Wspomniany poniżej kenozoiczny magmatyzm, który spowodował włamania, takie jak na Mt. Kinabalu może być potencjalnie powiązany z tym wzrostem regionalnym.

Rozszerzenie kenozoiku na Morze Południowochińskie

Tektonika kenozoiczna północno-wschodniego Borneo wciąż jest przedmiotem gorącej debaty, w której istnieją trzy modele wyjaśniające rozszerzenie skorupy ziemskiej na północy Borneo. Płyta Morza Proto-Południowochińskiego poprzednio leżała na wschód od dzisiejszego Dangerous Grounds u wybrzeży Sabah, północno-zachodniego Borneo. Niebezpieczne tereny to blok skorupy ziemskiej, który stanowi część Morza Południowochińskiego i leży na północny zachód od Borneo, a swoją nazwę zawdzięcza opisowi żeglarzy mielizn i raf rozproszonych na ziemi. Jest to podstawa skorupy kontynentalnej i tworzy szelf kontynentalny Morza Południowochińskiego na północny zachód od Sabah. Rozprzestrzenianie się Morza Południowochińskiego nie jest już aktywne.

W eocenie rozpoczęła się rozbudowa Niebezpiecznych Terenów, a następnie w oligocenie. To rozszerzenie w poprzek Morza Południowochińskiego było w kierunku północno-zachodnim i południowo-wschodnim i powodowało przerzedzenie i pękanie. Doprowadziło to do powstania basenu Morza Południowochińskiego na północny zachód od łuku mezozoicznego, który kiedyś rozciągał się na większą część Azji Południowo-Wschodniej. Wydłużenie, które nastąpiło, utworzyło obszar szczeliny w kształcie trójkąta ze względu na kinematykę szczeliny, która zachodzi jak ostrza otwierającej się pary nożyczek.

Trzy konkurujące modele wymienione powyżej opisują to pękanie i przerzedzanie w późnym mezozoiku i różnią się nieznacznie u różnych autorów. Tutaj trzy modele są zilustrowane jako:

  1. Model wytłaczania, w którym boczne uskoki ślizgowe są rzutowane przez Morze Południowochińskie, a boczne przemieszczenie spowodowane zderzeniem Indie-Azja wymusza przedłużenie
  2. Model subdukcji, który dobrze pokrywa się z dowodami na formowanie się Niebezpiecznych Terenów, gdzie wyciąganie płyty spowodowało rozszerzenie, gdy Morze Proto-Południowochińskie zostało podbite pod NW Borneo
  3. Continental Rift umywalka model, w którym odległe procesy płyta cofnąć południu Borneo i Sumatrze w pobliżu Java spowodowane magmatyzm prowadzi do rozszerzenia skorupy północno-zachodniej części Borneo i formowania typu A granitów .

Model wytłaczania

1) Model wytłaczania rozprzestrzeniania się Morza Południowochińskiego. Uskoki typu Strike-Slip wynikające z bocznego ruchu skorupy powodują rozprzestrzenianie się Borneo i jego obracanie się w prawo. Ruch boczny spowodowany jest zderzeniem Indii z Eurazją. Borneo zaznaczono na schemacie kolorem czerwonym. Rozprzestrzenianie się Morza Południowochińskiego zaznaczono na niebiesko.

Model wytłaczania łączy zderzenie Indie-Azja z rozszerzeniem Morza Południowochińskiego. Zderzenie spowodowałoby boczne przedłużenie uskoków poślizgu na Morzu Południowochińskim. To tutaj skorupa jest wyciskana na boki, gdy Indie płyną na północ na kontynent Eurazji . Ruch Indii w kierunku północnym odpycha blok południowo-wschodniej Azji od kolizji, powodując obrót Borneo zgodnie z ruchem wskazówek zegara, tworząc duży ekstensjonalny basen .

Określając, czy ten model jest poprawny, ważne jest, aby zrozumieć, czy uskoki po strajku południowych Chin rozciągają się przez Morze Południowochińskie aż do Borneo. Znane są trzy główne uskoki, które przecinają Indochiny i południowe Chiny, to Trzy Pagody , Mae Ping i Uskok Rzeki Czerwonej , ale nie tam, gdzie biegną u wybrzeży. Nie jest potwierdzone, jak daleko wcinały się one w Morze Południowochińskie.

Uskok West Baram biegnie w kierunku północno-wschodnim od wybrzeży Sarawak na Borneo i oddziela bloki o różnej historii geologicznej, z których jednym jest Niebezpieczne Tereny na północnym wschodzie. Usterka ta jest ważna, ponieważ uważa się, że poślizg uwzględnia proponowaną subdukcję proto Morza Południowochińskiego. Dlatego wielkość przemieszczenia wzdłuż uskoków ślizgowych na Borneo jest kluczem do zrozumienia, który model jest poprawny. Wzdłuż uskoku West Baram nie ma rozległego przemieszczenia, co wskazuje na bardzo mały przepływ przez Morze proto-Południowochińskie i prawdopodobnie brak subdukcji. Jednak z tych modeli nie można wywnioskować, że brak przesunięcia poprzecznego wskazuje, że model wytłaczania musi być fałszywy. Wąskie Morze Proto-Południowochińskie lub inna deformacja skorupy ziemskiej mogłaby potencjalnie pomieścić subdukcję Morza Południowochińskiego i tłumaczyć brak przemieszczenia wzdłuż uskoków ślizgowych.

Model kontynentalnego basenu szczelinowego, w którym linia z trójkątami reprezentuje subdukcję. Subdukcja na południe od Borneo pociąga za sobą płytę, na której Borneo znajduje się, powodując rozszerzenie na Morzu Południowochińskim na północ.

Model Continental Rift Basin

Jeden z trzech modeli przerzedzania się i pękania skorupy kontynentalnej Morza Południowochińskiego jest inicjowany przez subdukcję Jawy i Sumatry, powodującą wytłaczanie i zwijanie się płyt wzdłuż krawędzi. Stresy z ich powodu wystąpiły na Morzu Południowochińskim i razem spowodowały rozszerzenie Morza Południowochińskiego na południe. Model ten wskazuje subdukcję na południe od Borneo w pobliżu Jawy i Sumatry, ale nie subdukcję Borneo lub poniżej Borneo. Jest mało prawdopodobne, aby spowodowało to samodzielne rozprzestrzenienie się Morza Południowochińskiego, ale prawdopodobnie przyczyniło się do zwiększenia zaangażowanych sił.

Model subdukcji

3) Model subdukcji dla subdukcji Morza Południowochińskiego w kainozoiku. Strefa subdukcji jest reprezentowana przez linię z czarnymi trójkątami. Na zdjęciu Morze Południowochińskie przesuwa się na południowy zachód i przechodzi pod północno-zachodnim Borneo. Płyta proto-Południowochińska jest zielona na diagramie, a Borneo jest czerwona. Rozprzestrzeniające się Morze Południowochińskie jest niebieskie. W północno-zachodniej części diagramu widoczny jest zarys Indochin i południowych Chin.

Model subdukcji zakłada, że ​​Morze Proto-Południowochińskie utworzyło strefę subdukcji na wschodzie, która następnie, w procesie wyciągania płyt , podbiła Morze Proto-Południowochińskie pod północno-zachodnim Borneo. Kiedy Niebezpieczne Tereny zderzyły się z granitami mezozoicznymi z Gór Schwaner na Borneo, zakończyło to subdukcję. Wynika to z faktu, że mniej gęste Dangerous Grounds nie mają wystarczająco dużego kontrastu gęstości w porównaniu z pokrywą . Dlatego wraz z końcem subdukcji powstał szew w miejscu, w którym Morze proto-Południowochińskie zaprzestało subdukcji, a brzegi skorupy ziemskiej zbiegły się. Proponowany szew leży pod górą Kinabalu na północno-wschodnim Borneo.

Uważa się, że strefa subdukcji znajduje się około 400 km na północny zachód od szwu. Ten okres subdukcji miał miejsce przez cały eocen i zakończył się we wczesnym miocenie .

Magmatyzm późnego ceneozoiku i wtargnięcie na górę Kinabalu

Datowanie i definiowanie historii intruzji granitowej Mount Kinabalu wiąże się z wieloma wyzwaniami ze względu na wysoką erozję, trudny dostęp przez relief i lasy deszczowe, trudne do określenia granic i zmian. Ogólna geologia Azji Południowo-Wschodniej w kenozoiku nie jest dobrze zdefiniowana, co sprawia, że ​​rekonstrukcja wydarzeń geologicznych, które doprowadziły do ​​obecnego położenia Borneo, jest interesującym punktem badań.

Góra Kinabalu znajduje się w Sabah na północno-wschodnim Borneo i ma 4095 m wysokości. Został on naruszony w tym samym czasie, co inny magmatyzm późnego kenozoiku, który wystąpił na Morzu Południowochińskim. Wtargnięcie na górę Kinabalu jest laccolith, w którym wtargnięcie magmy wypycha do stratygrafii. Osady w leżącej powyżej stratygrafii zostały zdeformowane w wyniku tego typu plutonu . Wtargnięcie Mount Kinabalu jest plutonem w stylu lakkolitu , który spowodował deformację osadów pokrywających intruzję. Wniknął między 7,85Ma a 7,22Ma w płytkie głębokości poniżej 12 km, rozszczepiając leżące powyżej osady z leżących poniżej ultramaficznych skał fundamentowych. Inny magmatyzm na Borneo w późnym kenozoiku to natrętny i wylewny w Sarawaku, wulkanach Semporna we wschodniej Sabah i Kalimantanie.

Bibliografia