Геотектоника с основами геодинамики - Хаин В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Главной причиной различия условий субдукции на западном и восточном обрамлениях Тихого океана многие исследователи, и том числе С. Уеда и X. Канамори, считают глобальное смещение литосферы относительно астеносферы в западном направлении (рис. 6.21, I). Такое ротационное отставание литосферной оболочки может быть обусловлено воздействием приливного торможения (Г. Мур, 1973), а также режимом вращения Земли. Оно нашло подтверждение в распределении скоростей "абсолютного" движения литосферных плит (и их границ), исчисляемых относительно горячих точек (см. рис. 3.1). Согласно К. Чейзу, Дж. Минстеру и Т. Джордану, Атлантическая и Восточно-Тихоокеанская оси спрединга смещаются на запад, а скорость широтного движения литосферы на их западных крыльях больше, чем на восточных. Для континентальных плит обрамления Тихого океана такой западный дрифт суммируется с векторами их центробежного перемещения в системе распадающейся Пангеи. Это увеличивает скорость надвигания Северо-Американской и Южно-Американской плит на восточное крыло спрединговых поднятий. Для Евразийской плиты, напротив, векторы направлены навстречу друг другу и наблюдаемое широтное смещение близко к нулю.
Тихоокеанская ось спрединга сближается, таким образом, с восточным обрамлением океана, где на участке южнее разлома Мендосино она уже скрылась под краем континента. Лишь другое, западное обрамление удалено настолько, что к нему подходит тяжелая и плотная океанская литосфера. Ее субдукция сопровождается гравитационным опусканием в астеносферу и, как следствие, откатом глубоководного желоба навстречу океанскойкоре, чему способствует ротационное смещение астеносферного вещества относительно литосферы (см. рис. 6.21, I). При стабильном положении континентальной окраины это создает условия для развития междуговых и задуговых бассейнов, формирующихся растяжения и спрединга над зоной субдукции, где, как полагают, образуются восходящие токи мантийного вещества.
О предполагаемой кинематике дугообразного изгиба зон субдукции. Тектонические условия, определяющие образование островных дуг и радиус их кривизны, стали предметом обсуждения задолго до того, как сложились представления о субдукции, однако и сегодня в этом вопросе остается много неясного. Идея Ф.Лейка о том, что форма островной дуги может быть получена пересечением земной сферы наклонной поверхностью скола (и зависит от угла ее наклона), вошла в противоречие с сейсмологическими и другими геофизическими данными последующих десятилетий. То же можно сказать о другой "геометрической" гипотезе, предложенной Ф. Франком, который рассмотрел кривизну линии перегиба тонкой сферы из нерастяжимого материала при продавливании и опускании ее участка, имитирующего погружающуюся литосферную плиту: радиус кривизны должен находиться в прямой зависимости от угла наклона, пропорционально синусу половины этого угла.
Еще в начале века У. Хоббс высказал предположение, что в ходе развития каждой дуги кривизна ее возрастает. Для некоторых островных дуг это подтвердилось. В частности, для Японской дуги установлен соответствующий поворот палеомагнитных векторов за послемеловое время: она изгибалась по мере спрединга, раскрывавшего впадины задугового бассейна: Японскую, Цусима, Ямато (см. рис. 11.8). Согласно известной модели Д. Карига, такой изгиб - следствие подъема мантийного диапира в тылу островной дуги над зоной субдукции.
На западе Тихого океана возможность подобного раскрытия задуговых бассейнов связывают, как отмечалось выше, с откатыванием шарнира субдуцирующей плиты. Формирующаяся "дуга" могла бы быть прямолинейной в случае равенства скоростей на всем ее протяжении. И наоборот, при неравенстве скоростей откатывания глубоководного желоба в океан одни его участки будут опережать другие, появятся изгибы. П. Фогт с соавторами показали, что сочленение островных дуг нередко находится там, где к линии глубоководных желобов подходит океанское поднятие, представляющее собой утолщение субдуцирующей плиты. Сравнительно мощная и легкая (плавучая) кора, по-видимому, сопротивляется субдукции и сдерживает встречное продвижение островодужной системы. Оно нарастает между узловыми участками, образуются дуги, обращенные выпуклостью навстречу субдуцирующей плите. Так, подходя к зоне субдукции, хр. Императорских гор разделяет Алеутскую и Курило-Камчатскую дуги, поднятие Огасавара - Идзу-Бонинскую и Марианскую, Каролинский хребет - Марианскую и Японскую, поднятие Торрес - дугу Соломоновых островов и Новогебридскую.
На восточном обрамлении Тихого океана, где субдукция направляется непосредственно под край континента, вместо дугообразных форм наблюдается сложная и ломаная линия с множеством почти прямолинейных отрезков: она повторяет контуры континентальных глыб.
Эдукция как возможный кинематический эффект на конвергентной границе. Судя по структурному рисунку линейных магнитных аномалий океанов, в течение позднего мезозоя и кайнозоя неоднократно происходило сближение некоторых осей спрединга ("срединно-океанских хребтов") с зонами субдукции и их перекрытие в этих зонах. В Антарктических Андах поглощение спредингового хребта Алук завершилось только в плиоцене, на юге Андской окраины субдукция Чилийского хребта продолжается по настоящее время (см. 6.1.5 и рис. 6.29). В надвинутой на ось спрединга литосфере проявляются тепловые, магматические и деформационные последствия подъема и дивергенции астеносферного вещества на глубине. С этих позиций давно уже трактуются тектоника и магматизм области Бассейнов и Хребтов, плато Колорадо, которые с начала неогена постепенно перекрывали Восточно-Тихоокеанскую ось спрединга южнее разлома Мендосино (рис. 6.22).
