Podział na orogeny bezkolizyjne i kolizyjne wywodzi się od J. F. Dewey'a i J. M. Birda [1]. W pracy "Mountain belts and the new global tectonics" wyróżniono dwa rodzaje pasm orogenicznych:
- pas orogeniczny powstający tam, gdzie łuk wulkaniczny rozwija się na płycie górnej nad płytą dolną, czyli orogen bezkolizyjny,
- pas orogeniczny będący wynikiem kolizji kontynent-kontynent lub kontynent-łuk wyspowy, czyli orogen kolizyjny (zob. Orogeny kolizyjne ).
Inwentarz litologiczny orogenów bezkolizyjnych i kolizyjnych obejmuje skały:
- magmowe,
- osadowe,
- metamorficzne.
W skład skał magmowych (zob. Środowiska powstania skał magmowych ) wchodzą:
- intruzje i skały pochodzące z inkorporowanej skorupy kontynentalnej,
- intruzje i skały pochodzące z inkorporowanej litosfery oceanicznej,
- skały wulkaniczne.
Rys. 1 pokazuje granity (zob. Skały skrajnie kwaśne i kwaśne ) reprezentujące paleozoiczne intruzje (batolity). Na Rys. 1A widać karboński granit masywu Žulovej, wieku ok. 300 mln lat (kamieniołom Vycpálek, Sudety, Republika Czeska), zaś na Rys. 1B dolnopaleozoiczny granit rumburski z przełomu Nysy na północ od Bogatyni (Sudety, Polska). Rys. 2 pokazuje gabro z inkorporowanej skorupy oceanicznej (ofiolit) w orogenie Gór Chingaj (okręg Bayankhongor, Mongolia). Rys. 3A przedstawia skały wulkaniczne w Dolinie Wulkanów, Kordyliery Zachodniej (Andy, Peru), a Rys. 3B dolnokredowy - wieku ok. 140 mln lat - bazalt, olistolit w górnokredowo-paleogeńskim, osadzonym ok. 70 do 20 mln lat temu, fliszu pryzmy akrecyjnej pienińskiego pasa skałkowego (Biała Woda, Małe Pieniny).
W skład skał osadowych wchodzą:
- utwory osadzone w basenach związanych z granicami dywergentymi, konwergentnymi i transformującymi (zob. Baseny sedymentacyjne a tektonika płyt ),
- skały osadzone na skorupie oceanicznej (zob. Architektura i procesy strefy rozrostu oceanicznego ),
- skały osadzone na grzbietach dzielących baseny.
Skały osadowe mogą być niesfałdowane ( Rys. 4A), jak w przypadku permskich, osadzonych około 260 do 250 mln lat temu płytkowodnych wapieni wypiętrzonych na wysokość 2667 m w górotworze bezkolizyjnym Gór Skalistych albo sfałdowane ( Rys. 4B), jak w przypadku gruboławicowych piaskowców i łupków fliszu pryzmy akrecyjnej Karpat Zewnętrznych.
W skład skał metamorficznych ( Rys. 5 ), (zob. Skały metamorficzne - wprowadzenie ) wchodzą:
- utwory pochodzące z inkorporowanej skorupy kontynentalnej,
- skały zmienione w czasie orogenezy tworzącej orogen.
Rys. 6 przedstawia najważniejsze orogeny bezkolizyjne Ziemi.
Orogeny te mają przebieg równoległy do stref subdukcji. Większość z nich rozmieszczona jest wokół pacyficznego pierścienia ognia. Najbardziej znanym orogenem bezkolizyjnym są Andy, dlatego też często orogenezę bezkolizyjną nazywamy orogenezą typu andyjskiego [1]. Andy są pasmem górskim rozciągającym się na długości około 8000 km, od Morza Karaibskiego po Ziemię Ognistą. Ich historia sięga prekambru i charakteryzuje się skomplikowanymi procesami tektonicznymi, które obejmują akrecję, kolizję i subdukcję [2]. W zachodniej części Andów mniejsze elementy tektoniczne zderzały się z Ameryką Południową, która była w paleozoiku i wczesnym mezozoiku częścią Gondwany, a następnie Pangei. Subdukcje były czynne od prekambru, w szczególności aktywne były po utworzeniu Pangei w późnym paleozoiku, kiedy powstał tak zwany pangejski pierścień ognia [3].
W skład współczesnych Andów wchodzą różne regiony charakteryzując się występowaniem lub brakiem wulkanów, obdukcji i ofiolitów, a także różnym stopniem aktywności sejsmicznej. Obszarem, reprezentującym klasyczną orogenezę typu andyjskiego jest centralna strefa wulkaniczna w Peru, Boliwii, w północnym Chile i przyległej części Argentyny [4]. Rejon ten jest przedmiotem badań polskich geologów z Akademii Górniczo-Hutniczej [5].
Rys. 7 sporządzony na podstawie [6], [2] przedstawia schematyczny przekrój przez Andy.
Litosfera oceaniczna płyty Nazca jest subdukowa pod kontynent południowoamerykański. Na granicy płyt znajduje się rów oceaniczny i pryzma akrecyjna. Z subdukcją związane jest przetapianie materiału płaszcza i wznoszenie się płynnej magmy, która tworzy łuk wulkaniczny Kordyliery Zachodniej ( Rys. 8 ). Magma ma charakter andezytowy, wulkan wyrzuca duże ilości materiału piroklastycznego.
Nasuwanie się na siebie elementów krystalicznego podłoża, jak również podklejanie magmowe powoduje pogrubiania skorupy kontynentalnej w rejonie Andów i podniesienie górotworu wywołane izostazją. W formowaniu się pasma fałdowo-nasuwczego biorą udział skały osadowe, które są silnie zdeformowane. Brak jest jednak wpływu metamorfizmu albo jest on bardzo słaby. Morfologia Andów jest uwypuklona przez działalność erozyjną rzek, które wcinają się, tworząc głębokie kaniony ( Rys. 9 ).
W obszarze załukowym znajduje się obniżony obszar rozległego płaskowyżu Altiplano.
Bibliografia
1. J. F. Dewey, J. M. Bird: Mountain belts and the new global tectonics, Journal of Geophysical Research 1970, Vol. 75, pp. 2625-2647.2. V. A. Ramos: Anatomy and global context of the Andes: Main geologic features and the Andean orogenic cycle. In: S. M. Kay, V. A. Ramos, W. R. Dickinson (Eds.), Backbone of the Americas: Shallow Subduction, Plateau Uplift, and Ridge and Terrane Collision, Geological Society of America Memoir 2009, Vol. 204, pp. 31-65.
3. J. Golonka, D. Ford: Pangean (Late Carboniferous Middle Jurassic) paleoenvironment and lithofacies, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2000, Vol. 161, pp. 3-12, dostęp:23.09.2021
4. V. A. Ramos: Plate tectonic setting of the Andean Cordillera, Episodes 1999, Vol. 22, iss. 3, pp. 183-190.
5. A. Paulo, A. Gałaś: Polska Wyprawa Naukowa do Peru, Przegląd Geologiczny 2011, Vol. 59, iss. 1, pp. 58-68.
6. J. Żaba, Z. Małolepszy: Aktywność uskoków w Dolinie Rio Colca w rejonie Pinchollo-Maca, Andy Środkowe, Południowe Peru. Fault Activity In The Rio Colca Valley In The Pinchollo-Maca Area, Central Andes, Southern Peru, Geologia 2008, Vol. 34, iss. 2/1, pp. 83-106.