探讨欧洲大陆的地质形成历史

　　文|楠楠
　　编辑|楠楠地质时代
　　大陆的地质记录欧洲是一个大陆如何随着时间的推移而发展的典型例子。 欧洲的前寒武纪岩石年龄从大约 38 亿年到 5.41 亿年不等。
　　它们被古生代的岩石所取代，该岩石持续到大约 2.52 亿年前；中生代，一直持续到大约 6600 万年前；和新生代（即过去的 6600 万年）。
　　现在的欧洲形态直到大约 500 万年前才最终出现。贯穿欧洲地质历史发展的岩石类型、构造地貌和沉积盆地对当今的人类活动产生了强烈影响。
　　欧洲的结构特征
　　大陆上最古老的岩石面积最大的是波罗的海地盾，已被侵蚀到低地势。 最年轻的岩石出现在高山系统，仍然作为高山存在。
　　在这些带之间是形成连绵起伏的丘陵的沉积岩盆地，就像在巴黎盆地和英格兰东南部，或广阔的平原，如俄罗斯平台。
　　这北海是大西洋浅水大陆边缘的海底沉积盆地。冰岛在欧洲是一个独特的地方：它是一个火山岛，位于仍然开放的大西洋中的大西洋中脊。
　　地质历史图构造格架
　　前寒武纪岩石出现在三个基本构造 环境中。第一个是在地盾，如波罗的海地盾，它们是大面积稳定的前寒武纪岩石，通常被后来的造山带（造山带）包围。第二个是显生宙沉积物（即自古生代开始就已沉积的沉积物）的较年轻覆盖层的基底。
　　例如，俄罗斯地台的沉积物位于从波罗的海地盾延伸至乌拉尔山脉的前寒武纪基底之下，而英格兰东南部的显生宙沉积物之下则为前寒武纪岩石。这乌克兰地块是前寒武纪基底的隆起块，高于周围较年轻沉积物的平原。
　　第三种环境作为遗迹（残留地貌）出现在较年轻的造山带中。 例如，波希米亚地块有10 亿年前的前寒武纪岩石，英吉利海峡中的海峡群岛，已有 16 亿年历史，均为晚古生代内的中元古代遗迹海西带。
　　在巴伐利亚的海西带，碎屑锆石的年代可追溯到 38.4 亿年前，但这些岩石的来源尚不清楚。
　　古生代沉积岩要么出现在像俄罗斯地台这样的沉积盆地中，它从未受到任何山脉形成时期的影响，因此沉积物仍然是平坦的和含化石的；要么在造山带内，如加里东期和海西期，它们通常因折叠和冲断而变形，部分重结晶，并受到花岗岩的侵入。
　　中新生代沉积物要么以保存完好的状态出现在不受造山运动影响的沉积盆地中，如在俄罗斯地台内和北海之下，要么以高度变形和变质的状态出现，如在阿尔卑斯山系统中。
　　时间总结
　　欧洲的地质发展可概括如下。太古代岩石（年龄超过 25 亿年）是前寒武纪中最古老的岩石，出现在波罗的海地盾北部、乌克兰和苏格兰西北部。
　　两条主要的元古代（即约 25 亿至 5.41 亿年前）造山带横跨波罗的海地盾中部和南部。因此，地盾具有复合起源，包含几个前寒武纪造山带的残余物。
　　早二叠世和晚二叠世古地理和古海洋学
　　大约 540 到 5 亿年前，一系列新的海洋打开，它们的最终关闭产生了加里东、海西和乌拉尔造山带。有相当多的证据表明，这些带是由板块构造过程形成的，它们各自都有持续数亿年的历史。
　　带的形成产生了超大陆盘古大陆；它的分裂始于大约 2 亿年前，产生了一个新的海洋，特提斯海。大约 5000 万年前，由于俯冲和板块构造过程，该海洋关闭，导致了阿尔卑斯造山运动。
　　例如，阿尔卑斯造山系统的形成，它从大西洋延伸到土耳其，包含许多独立的造山带（其中保留为山脉），包括比利牛斯山脉、贝蒂科迪勒拉山脉、阿特拉斯山脉、瑞士-奥地利阿尔卑斯山脉、亚平宁山脉、喀尔巴阡山脉、狄纳里克阿尔卑斯山脉和金牛座山脉以及本都山脉。
　　在特提斯开启期间（大约 1.8 亿年前），大西洋也开始开放。
　　地球的主要构造板块
　　大西洋仍然沿着海底的中大西洋海脊开放，冰岛 构成了海平面以上的海脊区域。 欧洲最年轻的构造活动以冰岛现今的火山喷发为代表；埃特纳火山和维苏威火山等火山； 地震，如爱琴海地区和阿尔卑斯山系统，这是由欧亚板块和非洲板块之间的当前压力引起的。 地层构造：前寒武纪
　　与大多数其他大陆相比，欧洲很少有前寒武纪时期的裸露岩石（细分为更古老的太古宙和更年轻的元古代）。一些花岗岩超过 30 亿年的片麻岩出现在波罗的海地盾北部、乌克兰地块和苏格兰西北部。
　　这些岩石在太古代地壳中约 12 英里（20 公里）的深度重新结晶，但对其构造环境知之甚少。波罗的海地盾向南依次显示出较年轻的造山带，从北部的太古代遗迹到挪威西南部的晚元古代斯维科诺韦阶造山带。
　　北部的一个主要造山带 ，斯维科芬尼人发育于早元古代（2.5至16亿年前）；它现在占据了波罗的海地盾的大部分，特别是在芬兰和瑞典， 它从科拉半岛延伸到赫尔辛基附近的芬兰湾。
　　年轻的斯维科诺韦阶是一条南北走向的造山带，形成于 12 亿至 8.5 亿年前。它占据挪威南部和瑞典西南部的毗邻地区，介于奥斯陆（挪威）和哥德堡（瑞典）之间。在它的北侧，它在古生代加里东造山带内几乎被重新激活，面目全非。
　　乌克兰地块和小苏格兰西北部的拉克斯福德带主要由花岗岩和高度变形和变质的片岩和片麻岩组成，它们最初是沉积物和火山岩；它们的年龄与斯维科芬尼人带的年龄相似。
　　在苏格兰西北部，还有一条南北走向的元古代红褐色砂岩和砾岩带，距今约 10 亿年；这些沉积物可能是12 亿年前造山带的侵蚀产物或磨拉石，其中在苏格兰的喀里多尼亚带内有一些遗迹。
　　这波希米亚地块是欧洲腹地的一块菱形地块，受晚古生代海西造山运动影响较大。
　　许多形成于晚太古宙（约27亿年前）或早元古代甚至更晚的元古代（约10亿年前）的岩石在几次前寒武纪造山运动中发生强烈变形，因此现在是片岩、片麻岩, 和角闪岩，伴有各种花岗岩。
　　在前寒武纪末期——大约 800 到 5.41 亿年前——广泛沉积了砾岩、砂岩、粘土和一些火山沉积物，这些沉积物构成了始寒武纪（或文迪亚）群；这些来自前寒武纪山脉隆起的侵蚀。他们以两个特点而闻名。
　　首先是它们的冰川沉积物，它是在世界范围内沉积的冰川作用 ；它们出现在苏格兰西北部（艾莱岛）、爱尔兰西部、挪威（芬马克和西斯匹次卑尔根）、瑞典、法国（诺曼底）和捷克共和国（波希米亚地块）。
　　其次是海藻、水母和蠕虫等软体生物的出现，它们代表了后生动物（多细胞）生命的开端， 而后生动物（多细胞）生命形式在具有坚硬骨骼部分的生命形式爆发之前变得丰富早寒武纪。
　　这些印象出现在英格兰中部的查恩伍德森林、威尔士南部、瑞典北部、乌克兰和俄罗斯平台的几个地方。
　　欧洲的前寒武纪岩石为维持人类活动提供了丰富的经济矿产资源，例如瑞典北部基律纳和乌克兰克里维里赫的主要铁矿床；芬兰与花岗岩相关的锡矿床；芬兰，尤其是奥托昆普和瑞典的大量铜镍硫化物矿；芬兰北部含有钒和钛的磁铁矿。
　　古生代
　　欧洲古生代（即约 541 至 2.52 亿年前）构造地质可分为两部分：主要造山带加里东（或喀里多尼德）、海西（或海西尼德）和乌拉尔（或乌拉里） ); 以及俄罗斯地台各带之间三角区未受干扰的主要是地下（因此鲜为人知）的古生代沉积物。 加里东造山带
　　雪墩国家公园，威尔士
　　控制欧洲早中古生代发展的主要因素是Iapetus Ocean产生了加里东造山带，该造山带从爱尔兰和威尔士穿过英格兰北部和苏格兰延伸至挪威西部，再向北延伸至挪威北部的芬马克。该带位于波罗的海地盾的稳定块和苏格兰西北部的前寒武纪带之间。
　　在苏格兰斯特拉斯克莱德地区的 Ballantrae 和挪威卑尔根附近的蛇绿岩（板块构造作用向上推起的海底切片）中可以看到 Iapetus 海底的残余物。
　　在寒武纪时期（约 541 至 4.85 亿年前），土卫八的拓宽在边界大陆上形成了广阔的陆架海，沉积了一层薄薄的石灰岩和页岩以及大量海洋无脊椎动物化石的显著多样性。
　　苏格兰北部的三叶虫和笔石化石位于海的一侧，这与海另一侧的英格兰中部和挪威南部的三叶虫和笔石化石的存在可以证明该海的存在。
　　在奥陶纪时期（约 485 至 4.44 亿年前），海洋开始因俯冲而闭合，在英格兰北部的湖区和斯诺登尼亚国家公园形成了带有熔岩和凝灰岩的主要岩浆带在威尔士北部——那里有相关的金和铜矿化——以及苏格兰高地的许多花岗岩。
　　在里面志留纪时期（约444至4.19亿年前），土卫八闭合，边界大陆块碰撞，引起变形、变质作用和加里东带造山运动。
　　在志留纪晚期，早期陆生植物和第一批淡水鱼出现在该带上的湖泊中。
　　奥克尼盆地在加里东造山带增厚不稳定地壳之上的泥盆纪时期（距今约 419 至 3.59 亿年前）发育，其发育方式与西藏第四纪裂谷（即过去 2.6 年出现的裂谷）相当万年）， 其地壳因古近纪和新近纪（约 66 至 260 万年前）的喜马拉雅造山运动而增厚。
　　泥盆纪隆起的山脉带的侵蚀导致从不列颠群岛到俄罗斯西部地台的广大地区的盆地中沉积砂岩和砾岩，通常被称为旧红砂岩大陆。 海西造山带
　　海西纪或瓦里斯坎造山带在大约 419 到 2.99 亿年前的泥盆纪和石炭纪时期形成。
　　该带从葡萄牙和西班牙西部、爱尔兰西南部和英格兰西南部向西延伸，穿过阿登、法国（布列塔尼、中部高地、孚日和科西嘉）、撒丁岛和德国（奥登瓦尔德、黑森林和哈尔茨山脉）到这捷克共和国（波希米亚地块）。
　　造山运动是由板块构造过程形成的，包括海底扩张、大陆漂移和板块碰撞。原始海底的残余物作为蛇绿岩保存在德国的哈尔茨山脉和英格兰西南部的蜥蜴半岛。
　　在泥盆纪时期，大陆边缘沿着德文郡和康沃尔郡（英格兰）的北侧延伸，大陆上沉积了大量来自大陆的砂岩。
　　在里面石炭纪时期，浅水石灰岩沉积在英格兰奔宁山脉地区的陆架或碳酸盐岩岸上；该地层向南进入深水页岩英格兰西南部的 Culm Trench，其中发现了枕状熔岩（卵形块的集合体，类似于枕状物）、辉长岩和蜥蜴蛇绿岩的蛇纹岩。
　　在布列塔尼岛有一个由海底俯冲形成的熔岩和花岗岩岛弧。碰撞板块的主要海西缝合带从布列塔尼南侧延伸至中央地块。
　　在整个欧洲大部分地区，都有广泛逆冲的证据，这意味着大陆地壳明显增厚，并且在海西造山运动期间形成了西藏式高原。 增厚导致下地壳熔化和大量晚石炭纪花岗岩的形成，特别是在中央地块。
　　高原变得过于厚实和不稳定，这导致裂谷的形成，这些裂谷在石炭纪晚期和二叠纪时期（即约 299 至 2.52 亿年之间）发展成含煤盆地——如西里西亚（波兰）和中央地块几年前）。
　　事实上，海西造山运动的不同构造发展在许多环境中产生了广泛的矿藏，这些矿藏已在许多国家的经济发展中得到利用。
　　爱尔兰和英格兰奔宁山脉的陆架碳酸盐沉积物中存在铅和锌矿床；在西里西亚（波兰和德国东部）和西班牙西南部的矿山的裂谷中形成了铜、铅和锌的硫化物矿床；锡、钨和铀等重要矿藏与康沃尔、中部高原以及西班牙和葡萄牙的地壳熔体花岗岩有关。 乌拉尔造山带
　　乌拉尔造山带形成了欧洲传统的东部边界，从南部的咸海延伸到塞弗尼岛的最东北端，绵延约 2,175 英里（3,500 公里），塞弗尼岛是构成新瓦亚大部分地区的两个大岛之一北冰洋的地岛群岛。
　　它包括咸海以北的穆加尔扎尔山、乌拉尔山脉本身（从南部的乌拉尔河河湾延伸至北极边缘约 1,550 英里 [2,500 公里]在北部），Pay-Khoy 山脊的北部手指状延伸，以及诺瓦亚·泽姆利亚。
　　该带发育于古生代晚期，是亚欧大陆碰撞的结果。古老的前寒武纪基底岩石中最早的裂谷开始于大约 5 亿年前，这些裂谷发展成为新海洋的底部。岛弧形成于志留纪晚期，无数洋底蛇绿岩板片被推上大陆边缘。
　　在泥盆纪时期，发生了相当多的逆冲和变质作用，海底的最后部分被俯冲； 该活动的结果是二叠纪时期，欧亚大陆发生最后一次碰撞，形成了乌拉尔造山带。
　　乌拉尔山脉
　　在二叠纪时期，石灰岩广泛沉积，随后是红色砂岩，这些砂岩是由山脉侵蚀形成的。这乌拉尔山脉还蕴藏着丰富的矿藏，尤其是铬铁矿、铂金、镍、铜和金这些矿藏与沿链分布的海底主要蛇绿岩板块有关。
　　参考文献：