Геотектоника с основами геодинамики - Хаин В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
В отличие от субдукционной аккреции, о которой наглядно свидетельствует образование аккреционного комплекса, субдукционная эрозия оставляет сравнительно мало надежных признаков. В дополнение к наблюдениям на живых конвергентных границах: важны историко-геологические данные, а также некоторые геохимические особенности вулканитов.
Р. фон Хьюне объяснил тектонической эрозией соотношения, обнаруженные многоканальным сейсмическим профилированием под островодужным склоном Японского желоба, куда сместитель зоны субдукции прослеживается от его выхода в глубоководном желобе на 15-20 км (рис. 6.26). Под поверхностью контакта виден слоистый осадочный чехол субдуцирующей плиты, он нарушен системой сбросов, которые образовались скорее всего еще на океанском борту желоба, разграничивая грабены и горсты. Современной аккреционной призмы нет. О тектонической эрозии свидетельствует строение висячего (островодужного) крыла. Это наклоненная от желоба слоистая серия мелового возраста, которая срезается на глубине пологой поверхностью тектонического контакта: эрозия висячего крыла происходит снизу. Следствием такой эрозии считают установленное по разрезам буровых скважин опускание островодужного склона. На профилях видны также оседание блоков и оплывание пород в нижней части острозодужного склона, указывающие на продолжающееся разрушение фронтальной части висячего крыла. Как показали исследования по франко-японской программе "Кайко", в том числе непосредственные подводные наблюдения, оползание не приводит к накоплению гравитационных образований в желобе. Вместе с другими осадками они вовлекаются в субдукцию; этому, как полагают, способствует тектонический рельеф океанской плиты, которая, погружаясь в желоб, расчленяется грабенами и горстами.
Рис. 6.26. Свидетельства тектонической эрозии на сейсмическом профиле через Японский желоб {по Р. фон Хьюне, 1986) и вероятные механизмы тектонической (субдукционной) эрозии, по М.Г. Ломизе (1989): А - базальная эрозия, Б - фронтальная эрозия
На центральном отрезке андской зоны субдукции, где аккреционный комплекс также отсутствует, тектоническая эрозия новейшего времени нашла выражение в крутом ступенчатом профиле континентального крыла желоба, в разрывной тектонике и различных блоковых перемещениях побережья. Особенно выразительны сейсмогенные движения района Вальдивии в период известного землетрясения 1960 г., охватившие побережье в широкой полосе, вплоть до современной вулканической цепи. В обстановке растяжения произошло асимметричное проседание на величину до 2 м с наклоном блоков от океана. Триангуляция установила и горизонтальные их смещения в направлении желоба. Вся сумма наблюдений, в том числе решения фокального механизма сейсмических очагов, укладывается в дислокационную модель, которая предусматривает деструкцию и опускание континентальной окраины под воздействием субдуцирующей плиты.
Судя по геологическим данным, тектоническая эрозия андской континентальной окраины, где субдукционный магматизм начался в середине триаса, происходит уже длительное время, поскольку произошло срезание крайних (размещавшихся у желоба) членов латерального структурного ряда и, как следствие, сближение с желобом уже утративших активность вулканических поясов. В юрских и неокомских отложениях преддугового прогиба этой окраины установлены продукты размыва гранитогнейсового фундамента, поступавшие с запада, где для того времени реконструируется невулканическая островная дуга, представлявшая собой приподнятый край континентальной плиты. Сейчас там нет сиалической коры и находится океанская плита Наска, уходящая под континент и уже срезающая формации юрского преддугового прогиба. Фронт юрского вулканического пояса оказался всего лишь в 15 км от бровки Чилийско-Перуанского желоба, что позволяет оценить масштабы тектонической эрозии, сравнив эту величину с вероятной первоначальной дистанцией между вулканическим поясом и бровкой глубоководного желоба. Полученная таким образом усредненная скорость срезания континентальной окраины Анд тектонической эрозией с юры до настоящего времени - около 1 мм/год, однако вряд ли этот процесс протекал непрерывно и равномерно. Наблюдаемые в вулканитах субдукционного пояса направленные изменения химического состава во времени (в частности, нарастание 87Sr/86Sr и содержаний К2О) отражают вовлечение в магмогенез сиалических продуктов тектонической эрозии, и резкий скачок соответствующих химических показателей в позднем миоцене (с началом новейшего вулканического этапа) может указывать на значительное усиление эрозии. Вероятным следствием субдукции продуктов тектонической эрозии считают наращивание мощности континентальной коры под орогеном Центральных Анд до наблюдаемых в настоящее время высоких значений.
Следы сближения отмирающего вулканического пояса с глубоководным желобом (как вероятное следствие тектонической эрозии) известны и для внутриокеанских зон субдукции. В частности, самые ранние вулканиты Марианской островной дуги (верхний эоцен) оказались к настоящему времени непосредственно на борту глубоководного желоба, в то время как вулканизм продолжается в 200 км от него. Это главным образом бониниты, драгированные с островодужного склона желоба. Их подстилают габброиды и серпентинизированпые перидотиты. Учитывая небольшую глубинность бонинитовых магм, наиболее вероятно, что вулканическая островная дуга формировалась в 50-60 км от глубоководного желоба, и это определяет ширину полосы, уничтоженной в результате тектонической эрозии. По мере эрозии висячее крыло зоны Беньофа погружалось, поэтому карбонатные осадки верхнего эоцена - олигоцена оказались опущенными до глубин 6 км. Ш. Блюмер, рассмотревший эти соотношения, полагает, что, начавшись в позднем эоцене, тектоническая эрозия прекратилась уже через 10-15 млн лет: островодужные вулканиты середины олигоцена остались на нормальном (около 180 км) удалении от желоба, где они слагают острова внешней Марианской дуги (Гуам, Сайпан). В последующее время субдукционный режим был близок к нейтральному, есть следы незначительной аккреции. Исходя из указанных выше количественных оценок, скорость эрозии океанической коры в Марианах могла быть 3,3-6 мм/год.
