Геотектоника с основами геодинамики - Хаин В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
В некоторых аккреционных призмах, как, например, в Зондской зоне субдукции, среди осадочного материала зажаты тектонические линзы офиолитов, представляющие собой фрагменты субдуцирующей океанской литосферы, в том числе габбро и перидотиты. Механизм их тектонического обособления и включения в аккреционную призму, вероятно, связан с эпизодами резкого увеличения сил сцепления на конвергентной границе, что порождало сколы и разлинзование в пододвигающейся литосфере. В виде включений встречаются также массивы вулканических пород с рифогенными известняками, они интерпретируются как гайоты, срезанные при субдукции с океанского фундамента.
Уникальны по наглядности соотношения, установленные в Тихом океане по разные стороны трансформного разлома Мендосино, где у берегов США было проведено картирование дна с помощью сонаров бокового обзора (рис. 6.24). К югу от разлома, тде еще в начале миоцена произошло надвигание континента на зону спрединга и субдукция прекратилась, наблюдаются подводные каньоны и русла, ведущие к обширным и мощным аккумулятивным конусам и веерам. К северу от разлома продолжается субдукция литосферы, которая движется от спрединговых хребтов Горда и Хуан-де-Фука. При этом весь терригенный материал увлекается встречным движением океанского дна и причленяется к аккреционной призме, сминаясь в складки.
Следы быстрого наращивания аккреционной призмы и соответствующего смещения оси глубоководного желоба в сторону океана установлены многоканальным сейсмопрофилированием у северных Курильских островов.
В большинстве случаев ширина аккреционной призмы не превышает первых десятков километров, но в наиболее мощных комплексах, таких как Мекран в Аравийском море или комплекс Кадьяк у берегов Аляски, она измеряется сотнями километров. Детально изучена аккреционная призма Барбадос в системе Малых Антил, которая формируется по крайней мере с раннего эоцена и достигла ширины почти 300 км при вертикальной мощности до 20 км (рис. 6.25). Несколько скважин 110-го рейса "Джойдес Резолюшн" прошли насквозь фронтальную часть аккреционной призмы, а одна из них пересекла пологий (10-25°) сместитель этой зоны субдукции. Тектонический срыв, отделяющий верхние несколько сотен метров осадочного чехла (миоцен-квартер), происходит здесь приблизительно в 1000 м от подошвы чехла по одному из наиболее пористых и водонасыщенных горизонтов у границы олигоцена и миоцена. Еще при первой попытке бурения с "Гломар Челленджера" близ сместителя было обнаружено сверхвысокое поровое давление (350 фунтов/кв. дюйм), уравновешивающее литостатическую нагрузку и снижающее силы сцепления настолько, что происходит субдукция нелитифицированных осадков нижней части осадочного чехла (кампан-олигоцен), не испытывающих при этом заметных деформаций.
Рис. 6.25. Аккреционная призма о. Барбадос, зона субдукции Малых Антил (по Р. Торрини и Р. Спиду, 1989, с изменениями). Внизу - расщепление осадочного чехла океанской плиты и образование фронтальной части этой аккреционной призмы (С - сместитель зоны субдукции); справа - стратиграфическая приуроченность сместителя по данным скв. 671 "Джойдес Резолюшн", которая его пересекла. K2sn-Q - возрастная индексация отложений осадочного чехла,от верхнемеловых (сенон) до четвертичных. Тектоническое расщепление осадочного чехла - в отложениях нижнего миоцена (N11). По Дж. Муру и др. (1988). 1 - "базальтовая" кора Атлантики; 2 - то же Карибской литосферной плиты
Таким образом, стратиграфический уровень, на котором происходит расщепление осадочного чехла (а следовательно, и доля осадочного материала, наращивающая аккреционную призму), контролируется здесь не тектоникой, а литологией пород, положением наиболее благоприятного высокопористого горизонта. Первые признаки срыва и деформации на этом уровне установлены бурением на океанской плите приблизительно в 6 км перед фронтом лризмы, где обнаружены прожилки глинистого материала и пологие взбросы. Под аккреционной призмой в 4 км от ее фронта главный сместитель выражен зоной деформаций мощностью около 40 м, где заметны чешуйчатость глинистых пород, поверхности срыва, а иногда пологие карбонатные прожилки. Раскрытие трещин, где кристаллизовались карбонаты, считают свидетельством того, что и прежде в зоне контакта проявлялись сверхвысокие поровые давления.
Подобным образом расщепляется осадочный чехол океанской плиты перед фронтом аккреционной призмы в желобе Нанкай у берегов Японии, где сместитель зоны субдукции тоже пройден скважиной (в рейсе 131 "Джойдес Резолюшн"). В рамках франко-японской программы "Кайко" этот аккреционный комплекс изучали и путем подводного картирования с погружаемых аппаратов.
Режим тектонической эрозии. Уже в 60-х годах Дж. Гиллули и Г. Иллиес высказали мысль, что одной из причин мощного андезитового вулканизма и плутонизма на тихоокеанских окраинах Америки являются захват материала сиалической коры в ходе субдукции и его тектоническое перемещение на глубину в область магмообразования. Возможность такого разрушения висячего крыла зоны субдукции находила все новые подтверждения в работах 70-х годов; этот тектонический процесс именовался "абразия" (Дж. Канн), "эрозия" (Г. Плафкер, Д. Кариг), "коррозия" (М. Г. Ломизе). В дальнейшем его все чаще называют "тектоническая эрозия" или "субдукционная эрозия". Это понятие, определившееся как один из элементов тектоники плит, преемственно по отношению к более раннему и более широкому представлению о "подкоровой эрозии" как о гипотетическом механизме "размыва" и утонения континентальной коры снизу под действием восходящего мантийного потока. Если принять, что тектоническая эрозия в зонах субдукции лишь один из ее видов, то термин субдукционная эрозия наиболее точно обозначает этот процесс.
