Геотектоника с основами геодинамики - Хаин В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 6.27. Сегментация зон субдукции. Слева - расщепление плиты Наска при ее погружении под "угол Арики" Андской активной окраины; разделенные трансформными разломами "слабы", судя по профилям зоны Беньофа, субдуцируют с разным наклоном. По Р. Кабре (1983). Справа - сегментация Курильской островной дуги, по данным Г. П. Авдейко (1993), с изменениями:
1 - главный сместитель зоны субдукции; 2 - изолинии глубины залегания зоны Беньофа, км; 3 - современные вулканы; 4 - границы сегментов; 5 - океанская плита и направление ее субдукции; 6 - трансформные разломы
При косоориентированной субдукции океанской плиты ее трансформные разломы смещаются вдоль желоба и поэтому не фиксируются как границы сегментов. Это наглядно проявилось в Алеутской островной дуге к западу от 177° з.д., где большинство поперечных разрывов, разделяющих сегменты, не совмещается с продолжением разломов океанской плиты. Согласно Б.В.Баранову (1989), косоориентированный поддвиг океанской плиты порождает в этой островной дуге растягивающие напряжения, направленные по касательной. Многие поперечные разрывы у фронта дуги раскрываются с образованием подводных каньонов, а каждый из разделенных ими сегментов (длиной 50-200 км) поворачивается по часовой стрелке, что обусловило левосторонний сдвиг между ними, выраженный как структурно, так и сейсмически. Вместе с каждым сегментом оказались повернуты и соответствующие отрезки вулканического фронта. Особенности вулканизма согласуются с изложенной схемой: излияния недифференцированных мантийных базальтов островной дуги локализованы на концах сегментов, где растяжение дает им свободный выход на поверхность. Внутри сегментов, напротив, подъем исходной магмы затруднен, преобладают андезитовые и андезитобазальтовые продукты ее преобразования, а интенсивность вулканизма снижается.
Значение неоднородности висячего крыла зоны субдукции. Возвращаясь к примеру Курило-Камчатской островной дуги, можно увидеть, что на четкую сегментацию, обусловленную дробностью субдуцирующей океанской литосферы, накладывается влияние неоднородности висячего крыла. Вдоль Курильских островов, начиная от Кунашира, мощность коры сначала убывает, а затем возрастает до максимальных значений около 40км. Согласно Т.И.Фроловой (1989), с этими изменениями коррелируются вариации состава вулканических продуктов.
Влияние мощности и состава висячего крыла еще отчетливее на южном окончании зоны субдукции Тонга-Кермадек, где на сравнительно небольшом отрезке (желоб Хикуранги) Тихоокеанская плита погружается не под океанскую, а под континентальную литосферу о. Северный Новой Зеландии. Это отражается и на строении зоны субдукции, и на всех ее проявлениях - от седиментации до магматизма. В частности, там, в вулканическом поясе Таупо, вместо толеитовых базальтов появляются разнообразные известково-щелочные вулканиты (вплоть до риолитов) с высокими, характерными для континентальной коры изотопными отношениями стронция (по А. Эуорту, 1977).
Как показали Ж. Обуэн с соавторами (1981), именно висячее крыло контролирует глубокие различия между северным (мексиканским) и южным (гватемальским) отрезками Центральноамериканской зоны субдукции длиной около 1100 и 1300 км. В этой зоне субдуцирует единая литосферная плита Кокос, скорость конвергенции на всем протяжении почти не меняется (около 7-8см/год), а возраст океанской литосферы у желоба, увеличиваясь на юго-восток с поздне,- до раннемиоценового, затем снова убывает. Висячее крыло, напротив, представлено двумя литосферными плитами - Северо-Американской и Карибской (см. рис. 6.20), которые различаются как геологическим строением, так и параметрами абсолютных движений: первая из них "наезжает" на зону субдукции, вторая медленно отступает (см. табл. 6.1). Активная граница между плитами выражена широтным левосторонним сдвигом Полочик-Матагуа, и именно на его сочленении с Центральноамериканским желобом происходит резкая смена в характере субдукции.
Взаимодействие плиты Кокос с Северо-Американской протекает в аккреционном режиме при сравнительно пологом наклоне зоны Беньофа. Узкий шельф здесь не задерживает терригенный материал, обильно поступающий в желоб (тоже узкий) и питающий разрастание аккреционной призмы. В висячем крыле на побережье наблюдаются структуры сжатия, вулканический пояс отстоит от желоба на 250-400км, удаляясь от него при движении на юго-восток вместе с некоторым выполаживанием субдуцирующей плиты. Взаимодействие плиты Кокос с Карибской происходит в нейтральном режиме при сравнительно крутой зоне Беньофа. Широкий шельф с отчетливо выраженным преддуговым прогибом экранирует поступление терригенного материала, аккреционной призмы нет, и желоб заметно шире. Развитие продольных сбросов и грабенов на висячем крыле свидетельствует о его растяжении. В соответствии с наклоном сейсмофокальной зоны вулканический пояс протянулся параллельно желобу приблизительно в 200 км от него. Он отчетливо делится на пять отрезков длиной 150 - 300 км, выражающих более дробную сегментацию, которая коррелируется с трансформными разломами субдуцирующей океанской литосферы.
