1.1. История развития территории Чили

Вся территория Чили находится в пределах Андийского геосинклинального пояса. С точки зрения теории литосферных плит, это "классическая" зона субдукции (поддвига) океанической плиты Наска под континентальную Южно-Американскую. Морфологически чилийская часть Андийский горной страны представляет собой единый горный хребет, состоящий из трех параллельных цепей.

Горообразование на месте Андийской геосинклинали началось в эпоху герцинской складчатости. Все основные антиклинории Анд имеют герцинские ядра, составленные преимущественно известняками, гипсами, континентально-лагунными отложениями. В верхнем мелу произошло внедрение огромного гранодиоритового батолита, составляющего оси большинства Западных Кордильер. Основное горообразование связано с альпийской складчатостью (позднеальпийский этап - олигоцен - миоцен) в ходе огромного взброса (поднятия), достигавшего 4300 м высотой, и сопровождалось интенсивным вулканизмом. Древние герцинские структуры были разделены на отдельные блоки, некоторые из которых испытали в плейстоцен-четвертичное время мощные погружения (сбросы), сформировавшие Пампу-дель-Тамаругаль, Центральную долину Чили и другие продольные депрессии (как, например, больсоны в пампийских хребтах).

Плиоцен-плейстоценовые поднятия прерывались двумя или тремя паузами, отразившимися в виде равнин и долинных террас [Jenks, 1956]. Первый такой уровень называется уровнем Valle или Junin. К нему относятся днища долин и плоские водоразделы в обширной Пампе Хунин. Этот период выравнивания (планации) сменился мощным взбросом, приведшим к омоложению долин. Затем снова пришел период преобладающего выравнивания, образования террас и равнин - уровень Chacra.

Вдоль побережья Чили (севернее 39° ю.ш.) морские террасы также отражают последовательность плейстоценовых поднятий и периодов устойчивого развития или погружения территории.

Горообразование на территории Анд продолжается и в настоящее время, Андийский пояс является одной из активнейших зон Земли.

Согласно общей схеме геологического районирования Анд, предложенной Г.Гертом [Герт, 1959], на территории Чили располагаются следующие участки Андийской Кордильеры: Кордильера Огненной Земли, Патагонская Кордильера, Аргентино-Чилийская Кордильера и Центрально-Андийские нагорья (блок Пуны). Среднее Чили имеет ярко выраженную трехчленную структуру, образованную меридионально вытянутыми Главной Кордильерой, Продольной долиной и Береговой Кордильерой. Также как отдельную морфоструктуру можно выделить полосу береговых низменностей.

1.2. Основные морфоструктуры Среднего Чили

Береговая Кордильера

Береговая Кордильера Чили протягивается между Арикой и о. Чилоэ как ясный морфологически выраженный хребет. Южнее она продолжается как геологическая структура, но в рельефе выглядит цепью островов. В пределах Среднего Чили она ясно отделена от Главной Кордильеры системой разломов и грабеноподобным понижением Продольной долины [Герт, 1959]

Основу Береговой Кордильеры составляет древнее горное тело, включающее палеозойские и даже протерозойские элементы. Древние складчатые горы в триасе подверглись значительным морским трансгрессиям. Более поздние затопления в верхнем меле и палеогене затронули лишь западный, обращенный к океану склон.

В то же время структура Береговой Кордильеры существенно изменилась в результате меловой интрузии мощных батолитов. Как показали исследования В. Цайля [Zeil, 1964] и других ученых, структура Береговой Кордильеры представляет собой мощное гранодиоритное и гранитное тело, внутри которого встречаются участки более древних палеозойских пород. В позднеюрское и меловое время Береговая Кордильера была нарушена сбросами, поднята, а затем денудирована. В третичное время остаточная поверхность выравнивания вновь была неравномерно разбита поперечными сбросами на отдельные части и затем поднята.

Альпийские тектонические движения не оказали на Береговую Кордильеру такого воздействия, как на Главную. Наряду с характерными для андийского орогенеза структурами меридионального направления, в пределах Береговой Кордильеры хорошо выражены структуры северо-западного направления, представляющие собой прорисовку древних тектонических хребтов пермо-карбона [Рельеф Земли, 1967].

Южная часть Береговой Кордильеры практически целиком сложена метаморфическими сланцами (глинистые сланцы, филлиты, кварцитовые песчаники). Севернее 38,5° ю.ш. сланцы постепенно вытесняются более молодыми кристаллическими породами гранодиоритовой интрузии. При этом древние породы сохраняются и выходят на поверхность в основном на западе хребта. Так, на севере Среднего Чили на тихоокеанском побережье сохранились палеозойские осадочные породы, представленные известняками и мергелями, наряду со сланцами, предположительно пермского возраста. Там же, в районе Лос-Вилос, а также в долине Био-Био были обнаружены выходы триаса (конгломераты, песчаники, сланцы), относящиеся к первой мезозойской морской трансгрессии.

В пределах Береговой Кордильеры наибольшее распространение имеют лавы, туфы и агломераты мезозойской порфиритовой формации, в то время как проявления более молодого вулканизма полностью отсутствуют. В этом состоит принципиальное отличие в строении Береговой и Главной Кордильер. При этом степень участия мезозойских вулканических пород в строении Береговой Кордильеры увеличивается с юга на север, в то время как кристаллическая центральная зона отступает на запад, за пределы современного континента [Герт, 1959].

Серии отложений моложе меловых не имеют значительной мощности и слабо деформированы, поэтому оказывают не очень большое влияние на рельеф местности. К таковым относятся эоценовые и миоценовые породы в краевых ступенях берегового сброса в районе Вальпараисо и отдельные эрозионные останцы плиоценового возраста в самом хребте Береговой Кордильеры

Таким образом, Береговая Кордильера является древним горным образованием, практически не затронутым кайнозойской складчатостью. Морские процессы и глубокое физическое выветривание привели к значительному выравниванию гор, особенно на юге Среднего Чили.

Продольная долина

Между Береговой и Главной Кордильерой протягивается Продольная долина Чили. В геологическом отношении она представляет собой тектоническую депрессию, образовавшуюся в плиоцене, расширенную в четвертичное время и заполненную плейстоценовыми континентальными осадочными отложениями. Местами у подножья Главной и Береговой Кордильер на поверхность выходят третичные континентальные отложения, часто содержащие бурые угли. Морские миоценовые отложения появляются только южнее долины р. Био-Био.

Значительная часть днища Продольной долины сложена вулканическим материалом, в основном вторичного характера. Собственно вулканический материал, связанный с цепью вулканов Главной Кордильеры, имеет ограниченное распространение, поскольку значительная часть вулканического пепла сносится преобладающими ветрами в северо-восточном направлении. Некоторые отложения Продольной долины, называемые ранее "гляциальными моренными отложениями" на самом деле являются вулканическими, перенесенными селями, потоками брекчии и песка. Частично вулканический материал был переработан и переотложен в виде флювиального, аллювиального или озерного материала. Самые тонкие частицы переносились юго-западными ветрами и отлагались у подножья Главной Кордильеры в виде вулканических лессов. Общая мощность рыхлых отложений в Продольной долине достигает 2000 м. В тоже время между 39° и 42° ю.ш. встречаются отложения несомненно ледникового происхождения.

Между 37 и 40° ю.ш. остаточные вулканы третичного времени поднимаются на дне Продольной долины. Вокруг них обнаруживаются застывшие потоки лавы и брекчии андезитового и базальтового состава.

Главная Кордильера

Главная Кордильера Чили образовалась в альпийское время. Она представляет собой систему меридиональных складок, осложненных надвигами и куполообразными поднятиями в мезозойских отложениях. В пределах Главной Кордильеры широко распространены осадочные и метаморфические породы, особенно палеозойские.

Как отмечает Г.Герт (1959), первое отчетливое проявление альпийского орогенеза имело место на границе раннего и позднего мела и продолжалось с перерывами до конца третичного времени. Позднемеловой и раннетретичный орогенез сопровождался интрузиями глубинных пород. Интрузии, излияния и складкообразование наиболее активно протекали в эоцене, между олигоценом и миоценом. Интенсивность поднятий на раннем этапе была достаточно слабой, но значительная дифференцированность движений обуславливала формирование ярусного рельефа. К этому же периоду относится образование систем межгорных депрессий.

В позднюю фазу складчатости происходило резкое сводово-глыбовое поднятие Анд, а позже - расколы, разломы, опускания и поднятия внутри самой Андийской системы. При этом вновь активизировалась вулканическая деятельность, получившая наибольшее распространение как раз в Среднем Чили между 36 и 40° ю.ш. [Лукашева, 1958]. Современная активность вулканов ограничивается выбросами сольфатар и фумарол, однако позднеплейстоценовые и раннеголоценовые потоки лавы простираются на многие километры. Общее число вулканов до сих пор точно не известно.

Регионального денудационного выравнивания рельефа в неоген-четвертичное время не происходило. Однако это не отрицает возможность существования холмогорий и плоскогорий по периферии массива.

Одновременно с поднятиями Главной Кордильеры в плейстоцене происходило погружение восточной части Тихого океана и образование глубоководных желобов. В результате ряд долин, пересекавших Береговую Кордильеру, изменили свое направление, перейдя из бассейна внутреннего стока в бассейн Тихого океана [Cecioni, 1970].

Чилийская часть Главной Кордильеры почти исключительно сложена породами порфиритовой формации (вулканические породы - лавы, туфы, пирокластические брекчии) и вторгшимися в них интрузиями гранодиоритов.

В пределах Главной Кордильеры орогенез продолжается и по сей день. Происходят крупные перемещения земной поверхности при землетрясениях, извержения вулканов, деформации молодых террас. За четвертичное время высота хребтов увеличилась на 1-1,5 км.

В плиоцен-четвертичное время история развития рельефа во многом определялась постоянной сменой влажных и сухих периодов, сопровождавшейся сменой типов экзогенных процессов.