Материал: геотектоника

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
background image

36

3.3. 

Области

 

перехода

 

континент

 – 

океан

 

Переход

 

от

 

океанических

 

сегментов

 

литосферных

 

плит

 

к

 

континен

-

тальным

 

выражен

 

пассивными

активными

 

и

 

трансформными

 

типами

 

окраин

 

континентов

хотя

 

они

 

в

 

такой

 

же

 

мере

 

являются

 

окраинами

 

оке

-

анов

поскольку

 

занимают

 

около

 20 % 

их

 

площади

.

Строение

 

и

 

развитие

 

пассивных

 

окраин

 

континентов

 

обуслов

-

лено

 

историей

 

геологического

 

развития

в

 

начале

 

которого

 

происходил

 

континентальный

 

рифтогенез

 

с

 

последующей

 

эволюцией

 

континен

-

тальных

 

рифтов

 

в

 

зоны

 

океанического

 

спрединга

выраженного

 

средин

-

но

-

океаническими

 

хребтами

В

 

настоящее

 

время

 

главными

 

особенно

-

стями

 

пассивных

 

окраин

 

являются

 

их

 

внутриплитное

 

положение

низ

-

кая

 

вулканическая

 

и

 

сейсмическая

 

активность

 

с

 

отсутствием

 

глубинных

 

сейсмофокальных

 

зон

Пассивные

 

окраины

 

характерны

 

для

 

Атлантиче

-

ского

Индийского

Северного

 

Ледовитого

 

океанов

а

 

также

 

для

 

антар

-

ктической

 

окраины

 

Тихого

 

океана

Их

 

возраст

 

изменяется

 

от

 200 

млн

 

лет

 

назад

 

до

 

эоцена

 

включительно

В

 

строении

 

пассивных

 

окраин

 

выде

-

ляются

 

шельф

континентальный

 

склон

 

и

 

континентальное

 

подножие

.

Шельф

 – 

это

 

подводное

 

продолжение

 

прибрежной

 

равнины

 

мате

-

рика

Средняя

 

глубина

 

моря

 

в

 

пределах

 

шельфа

 

составляет

 

около

 200 

м

Одним

 

из

 

элементов

 

пассивных

 

окраин

 

могут

 

быть

 

краевые

 

плато

 – 

опущенные

 

на

 

глубину

 2–3 

км

 

участки

 

шельфа

отделенные

 

от

 

него

 

тектоническими

 

уступами

 

либо

 

рифтовым

 

трогом

Ширина

 

таких

 

пла

-

то

 

может

 

достигать

 

нескольких

 

сотен

 

километров

Шельфы

 

и

 

краевые

 

плато

 

подстилаются

 

корой

 

континентального

 

типа

такой

 

же

как

 

и

 

кора

 

прилегающего

 

материка

но

 

утоненной

 

до

 25 

км

нарушенной

 

много

-

численными

 

разломами

 

и

 

дайками

 

пород

 

основного

 

состава

Горсты

 

и

 

грабены

 

разделены

 

листрическими

 

сбросами

выполаживающимися

 

в

 

сторону

 

океана

В

 

средней

 

части

 

коры

 

или

 

в

 

ее

 

подошве

 

они

 

сливаются

 

в

 

единую

 

поверхность

 

срыва

полого

 

наклоненную

 

в

 

ту

 

же

 

сторону

Гра

-

бены

 

часто

 

выполнены

 

различными

 

континентальными

 

осадками

ко

-

торые

 

вверх

 

по

 

разрезу

 

сменяются

 

лагунными

 

и

 

нормально

-

морскими

 

отложениями

Для

 

разрезов

 

морских

 

отложений

 

характерны

 

трансгрес

-

сивно

-

регрессивные

 

циклы

обусловленные

 

эвстатическими

 

колебани

-

ями

 

уровня

 

океана

Мощность

 

всех

 

этих

 

отложений

 

плавно

 

возрастает

 

к

 

бровке

 

шельфа

Осадочный

 

материал

 

может

 

выноситься

 

за

 

пределы

 

шельфа

образуя

 

наслаивающиеся

 

друг

 

на

 

друга

 

клиноформы

обеспе

-

чивающие

 

продвижение

 (

пропагацию

шельфа

 

в

 

сторону

 

континенталь

-

ного

 

склона

В

 

аридном

 

климате

 

при

 

ограниченном

 

поступлении

 

мате

-

риала

 

с

 

суши

 

бровка

 

шельфа

 

может

 

быть

 

отмечена

 

барьерными

 

рифами

.

background image

37

Континентальный

 

склон

 

представляет

 

полосу

 

дна

 

шириной

 

не

 

более

 200 

км

Его

 

средний

 

наклон

 

около

 4° 

осложняется

 

более

 

круты

-

ми

 

участками

 

и

 

вертикальными

 

уступами

Подошва

 

континентального

 

склона

 

расположена

 

на

 

глубинах

 1500–3500 

м

Континентальные

 

скло

-

ны

 

и

 

внутренние

 

части

 

континентальных

 

подножий

 

подстилаются

 

субо

-

кеанической

 

корой

 – 

резко

 

утоненной

пронизанной

 

дайками

 

основных

 

пород

 

первично

 

континентальной

 

корой

Континентальное

 

подножие

 

по

 

ширине

 

может

 

достигать

 1000 

км

а

 

его

 

предельная

 

глубина

 

составляет

 5000 

м

Оно

 

сложено

 

мощной

 

толщей

 (15 

и

 

более

 

километров

осадков

сформированных

 

в

 

процессе

 

лавинной

 

седиментации

Часто

 

это

 

слившиеся

 

в

 

единый

 

шлейф

 

кону

-

сы

 

выноса

 

подводных

 

каньонов

 

и

 

долин

представляющих

 

подводное

 

продолжение

 

крупных

 

рек

 

суши

В

 

основном

 

это

 

отложения

 

мутьевых

 

потоков

 (

турбидиты

), 

придонных

 

течений

 (

контуриты

), 

а

 

также

 

подво

-

дных

 

оползней

 (

гравитационные

 

олистостромы

). 

В

 

развитии

 

пассивных

 

окраин

 

выделяют

 

три

 

главные

 

стадии

пред

-

рифтовую

рифтовую

 

и

 

пострифтовую

или

 

спрединговую

 (

дрифтовую

).

На

 

предрифтовой

 

стадии

 

будущая

 

пассивная

 

окраина

 

может

 

ис

-

пытывать

 

некоторое

 

поднятие

в

 

результате

 

которого

 

какая

-

то

 

часть

 

ра

-

нее

 

сформировавшегося

 

платформенного

 

чехла

 

может

 

быть

 

размыта

а

 

оставшаяся

 

часть

 

может

 

рассматриваться

 

как

 

предрифтовая

.

На

 

рифтовой

 

стадии

 

кора

 

подвергается

 

интенсивному

 

дроблению

 

раз

-

ломами

 

листрического

 

типа

 

с

 

образованием

 

грабенов

полуграбенов

 

и

 

гор

-

стов

Грабены

 

заполняются

 

обломочными

 

континентальными

 

осадками

внедрением

 

даек

 

основных

 

пород

излияниями

 

базальтов

 

типа

 

континен

-

тальных

 

толеитов

утонением

 

коры

 

за

 

счет

 

ее

 

латерального

 

растяжения

На

 

пострифтовой

 

стадии

 

происходит

 

раскол

 

коры

начинается

 

спре

-

динг

 

с

 

образованием

 

океанической

 

коры

Переход

 

к

 

спредингу

 

фиксирует

-

ся

 

несогласным

 

залеганием

 

пострифтового

 

комплекса

 

на

 

рифтовом

Это

 

несогласие

 

называется

 

несогласием

 

растяжения

 (breakup unconformity). 

Оно

 

позволяет

 

датировать

 

начало

 

спрединга

 

в

 

сопряженном

 

океаниче

-

ском

 

бассейне

Аналогичное

 

значение

 

имеет

 

смена

 

континентальных

 

толеитов

 

океаническими

Пострифтовая

 

стадия

 

характеризуется

 

также

 

постепенным

 

погружением

 

пассивной

 

окраины

 

и

 

последовательным

 

на

-

ращиванием

 

мощности

 

шельфовых

 

осадков

Это

 

обусловлено

с

 

одной

 

стороны

последовательным

 

охлаждением

 

окраины

 

по

 

мере

 

ее

 

удаления

 

от

 

оси

 

спрединга

а

 

с

 

другой

 – 

нарастанием

 

мощности

 

осадков

.

Выделяется

 

особый

 

тип

 

пассивных

 

окраин

 – 

вулканические

 

окраи

-

ны

Он

 

формируется

 

при

 

наложении

 

на

 

формирующийся

 

рифт

 

мантий

-

ного

 

плюма

.

background image

38

Активные

 

окраины

 

континентов

 

имеют

 

более

 

сложное

 

строе

-

ние

чем

 

пассивные

В

 

отличие

 

от

 

пассивных

 

окраин

являющихся

 

вну

-

триплитными

 

структурами

они

 

напрямую

 

связаны

 

с

 

конвергентными

 

границами

 

литосферных

 

плит

поэтому

 

их

 

главная

 

особенность

 – 

нали

-

чие

 

активной

 

зоны

 

субдукции

Выделяются

 

приконтинентальный

 (

вос

-

точно

-

тихоокеанский

и

 

островодужный

 (

западно

-

тихоокеанский

типы

 

активных

 

окраин

.

Зоны

 

субдукции

 

в

 

рельефе

 

дна

 

океанов

 

выражены

 

закономерным

 

сочетанием

 

морфоструктур

Линия

 

непосредственного

 

контакта

 

ли

-

тосферных

 

плит

 

проходит

 

вдоль

 

оси

 

глубоководного

 

желоба

Глубина

 

океана

 

над

 

желобом

 

может

 

достигать

 11 

км

 (

Марианская

 

впадина

). 

По

 

материалам

 

лазерной

 

и

 

радарной

 

альтиметрии

 

глубоководные

 

желоба

 

отчетливо

 

выражены

 

на

 

водной

 

поверхности

где

 

их

 

глубина

 

составляет

 

10–15 

м

Поперечный

 

профиль

 

глубоководных

 

желобов

 

асимметричен

Погружающееся

 (

субдуцирующее

крыло

 

пологое

 (

около

 5°), 

а

 

висячее

 

более

 

крутое

 (10–20°). 

Дно

 

желоба

 

узкое

  (

от

 

первых

 

сотен

 

метров

 

до

 

нескольких

 

километров

). 

Со

 

стороны

 

погружающейся

 

плиты

 

желоб

 

мо

-

жет

 

быть

 

оконтурен

 

пологим

 

краевым

 

валом

 

с

 

относительной

 

высотой

 

200–1000 

м

С

 

противоположной

 

стороны

 

параллельно

 

желобу

 

прохо

-

дят

 

подводные

 

и

 (

или

надводные

 

гряды

образующие

 

невулканическую

 

внешнюю

 

островную

 

дугу

которая

 

междуговым

 

бассейном

 

отделена

 

от

 

внутренней

 

вулканической

 

дуги

Иногда

 

внешняя

 

дуга

 

не

 

образуется

и

 

ее

 

место

 

занимает

 

резкий

 

перегиб

 

подводного

 

рельефа

 

у

 

бровки

 

желоба

Далее

в

 

сторону

 

континента

 

располагается

 

задуговой

 

бассейн

 (

глубоко

-

водная

 

котловина

 

окраинного

 

моря

)

а

 

за

 

ним

 

собственно

 

континенталь

-

ная

 

окраина

мало

 

отличающаяся

 

от

 

пассивных

 

окраин

но

 

обычно

 

бо

-

лее

 

узкая

Такой

 

набор

 

морфоструктур

 

характеризует

 

островодужный

 

(

западно

-

тихоокеанский

тип

 

активных

 

окраин

.

В

 

случае

 

приконтинентального

или

 

восточно

-

тихоокеанского

 

типа

 

активной

 

окраины

когда

 

глубоководный

 

желоб

 

примыкает

 

непо

-

средственно

 

к

 

континенту

Крутой

 

склон

 

желоба

 

одновременно

 

является

 

и

 

континентальным

 

склоном

 

и

 

узким

 

шельфом

Ширина

 

всей

 

этой

 

зоны

 

около

 200 

км

При

 

обильном

 

поступлении

 

осадочного

 

материала

 

желоб

 

может

 

быть

 

полностью

 

им

 

заполнен

 

и

 

в

 

рельефе

 

дна

 

не

 

выражен

В

 

этом

 

случае

 

он

 

выделяется

 

по

 

геофизическим

 

данным

Аналогом

 

невулкани

-

ческой

 

дуги

 

является

 

береговой

 

хребет

который

 

продольными

 

долинами

 

(

аналог

 

междугового

 

бассейна

отделяется

 

от

 

главного

 

хребта

 

с

 

вулка

-

ническими

 

постройками

 (

аналог

 

вулканической

 

дуги

). 

Далее

 

располага

-

ется

 

полоса

 

равнинного

 

рельефа

Анды

 – 

наиболее

 

мощная

 

и

 

представи

-

тельная

 

из

 

современных

 

горных

 

систем

 

такого

 

происхождения

background image

39

Геофизическое

 

выражение

 

зон

 

субдукции

 

имеет

 

сложный

 

характер

По

 

сейсмологическим

 

данным

 

они

 

выражены

 

сейсмофокальными

 

зона

-

ми

 

(

зонами

 

Заварицкого

-

Беньофа

)

которые

 

представляют

 

совокупность

 

очагов

 

землетрясений

уходящих

 

на

 

глубину

 

под

 

крутое

 

крыло

 

глубоко

-

водного

 

желоба

 

вдоль

 

наклонной

 

поверхности

Это

 

явление

 

объясня

-

ется

 

погружением

 

жесткой

 

литосферной

 

плиты

 

до

 

определенной

 

глу

-

бины

при

 

котором

 

возникают

 

очаги

 

упругих

 

колебаний

Дальнейшее

 

погружение

 

при

 

повышении

 

температуры

 

и

 

давления

 

носит

 

асейсмич

-

ный

 

характер

 

вследствие

 

снижения

 

упругих

 

свойств

 

литосферы

Глу

-

бинность

 

зон

 

зависит

 

в

 

основном

 

от

 

зрелости

 

погружающейся

 

литос

-

феры

которая

 

с

 

возрастом

 

охлаждалась

 

и

 

увеличивала

 

свою

 

толщину

На

 

глубинность

 

зон

  

влияет

 

также

 

скорость

 

субдукции

При

 

больших

 

ее

 

значениях

 

погружающаяся

 

литосфера

 

сохраняет

 

свои

 

упругие

 

свойства

 

на

 

больших

 

глубинах

В

 

окраинно

-

материковых

 

системах

 

наклон

 

зон

 

субдукции

 

всегда

 

направлен

 

в

 

сторону

 

континента

В

 

зонах

 

субдукции

 

океанского

 (

марианского

типа

 

направление

 

наклона

 

сейсмофокальных

 

зон

 

определяется

 

направлением

в

 

котором

 

древняя

 

океанская

 

литосфе

-

ра

 

погружается

 

под

 

молодую

 

литосферу

 

и

 

не

 

зависит

 

от

 

расположения

 

ближайшего

 

континента

.

Профиль

 

зон

 

Заварицкого

Беньофа

 

с

 

глубиной

 

испытывает

 

зако

-

номерные

 

изменения

Углы

 

наклона

 

у

 

поверхности

 

составляют

 10–35° 

по

 

мере

 

погружения

 

сначала

 

незначительно

затем

 

обычно

 

происходит

 

отчетливый

 

перегиб

за

 

которым

 

возможно

 

и

 

дальнейшее

 

нарастание

 

уклона

 

вплоть

 

до

 

вертикального

.

Внутреннее

 

строение

 

зон

 

Заварицкого

Беньофа

 

закономерно

 

меня

-

ется

 

с

 

глубиной

Близ

 

поверхности

 (

под

 

желобом

очаги

 

землетрясений

 

размещаются

 

внутри

 

литосферы

в

 

основном

 

в

 

ее

 

верхней

 

части

ис

-

пытывающей

 

растяжение

реже

 

в

 

средней

 

части

 

в

 

условиях

 

сжатия

И

 

в

 

том

и

 

в

 

другом

 

случае

 

оси

 

напряжений

 

ориентированы

 

поперек

 

желоба

 

и

 

обусловлены

 

упругим

 

изгибом

 

литосферы

 

перед

 

ее

 

погружением

 

в

 

зону

 

субдукции

Ниже

 15 

км

 

субдукция

 

может

 

быть

 

асейсмичной

 

вслед

-

ствие

 

выделения

 

из

 

океанической

 

коры

 

большого

 

количества

 

воды

воз

-

никновения

 

сверхвысокого

 

давления

 

и

 

снижения

 

трения

Далее

 

на

 

про

-

тяжении

 

нескольких

 

десятков

 

километров

 

сосредоточена

 

максимальная

 

сейсмическая

 

активность

Глубже

где

 

погружающаяся

 

литосфера

 

выхо

-

дит

 

из

 

соприкосновения

 

с

 

висячим

 

крылом

 

и

 

погружается

 

в

 

астеносфе

-

ру

все

 

очаги

 

снова

 

расположены

 

внутри

 

слэба

Они

 

фиксируют

 

сжатие

 

или

 

растяжение

ориентированные

 

по

 

наклону

 

слэба

Если

 

в

 

астеносфе

-

ру

 

погружается

 

древняя

 

мощная

 

литосфера

сейсмические

 

очаги

 

обра

-

зуют

 

в

 

ней

 

двойные

 

сейсмофокальные

 

зоны

которые

 

прослеживаются

 

background image

40

на

 

глубинах

 

до

 150 

км

Еще

 

глубже

 

зона

 

Заварицкого

Беньофа

 

продол

-

жается

 

цепочкой

 

очагов

 

в

 

верхней

 

части

 

литосферы

образующихся

 

в

 

условиях

 

сжатия

ориентированного

 

по

 

наклону

 

слэба

Сейсмичность

 

над

 

зонами

 

Заварицкого

Беньофа

 

определяется

 

в

 

основном

 

мощностью

 

литосферы

 

в

 

висячем

 

крыле

а

 

также

 

распределе

-

нием

 

и

 

интенсивностью

 

проходящего

 

через

 

нее

 

теплового

 

потока

.

В

 

островных

 

дугах

 

сейсмичность

 

над

 

зоной

 

Заварицкого

Беньофа

 

начинается

 

у

 

желоба

 

и

 

прослеживается

 

на

 500 

км

 

и

 

более

Это

 

преиму

-

щественно

 

неглубокие

  (

до

 30 

км

очаги

В

 

целом

 

они

 

формируют

 

го

-

ризонтальную

 

систему

приуроченную

 

к

 

верхам

 

литосферы

 

и

 

отделен

-

ную

 

от

 

зоны

 

Заварицкого

Беньофа

 

клином

 

разогретых

 

до

 

температуры

 

1500 °

С

 

пород

Вблизи

 

вулканической

 

дуги

 

наблюдается

 

асейсмичный

 

фронт

 

шириной

 

несколько

 

десятков

 

километров

На

 

активных

 

окраинах

 

андского

 

типа

 

с

 

мощной

 

континентальной

 

литосферой

 

сейсмические

 

очаги

 

над

 

зоной

 

Заварицкого

Беньофа

 

рас

-

пространены

 

в

 

основном

 

в

 

пределах

 

верхних

 

ста

 

километров

.

Методы

 

сейсмической

 

томографии

 

дают

 

трехмерное

 

изображение

 

погружающегося

 

слэба

пересекающего

 

астеносферу

При

 

этом

 

в

 

одних

 

зонах

 

слэб

дойдя

 

до

 

глубины

 660 

км

где

 

вязкость

 

пород

 

резко

 

возрас

-

тает

 

в

 10–30 

раз

изгибается

 

и

 

следует

 

вдоль

 

этой

 

границы

В

 

других

 

зонах

 

он

 

следует

 

наклонно

уходя

 

в

 

нижнюю

 

мантию

где

 

постепенно

 

теряет

 

свои

 

очертания

.

Магнитотеллурическое

 

зондирование

 

позволяет

 

выделить

 

наклон

-

ную

 

проводящую

 

область

 

над

 

кровлей

 

слэба

 

и

 

вертикальную

 – 

под

 

вул

-

каническим

 

поясом

.

По

 

данным

 

гравиметрии

 

перед

 

глубоководным

 

желобом

 

в

 

океане

 

прослеживаются

 

положительные

 

аномалии

 (40–60 

мГл

), 

совпадающие

 

с

 

краевым

 

валом

Над

 

глубоководным

 

желобом

 

появляется

 

резкая

 

от

-

рицательная

 

аномалия

 (

от

 120 

до

 300 

мГл

).

По

 

данным

 

магнитометрии

 

вдоль

 

внутреннего

 

края

 

желоба

 

обна

-

руживаются

 

положительные

 

магнитные

 

аномалии

Иногда

 

за

 

желобом

 

прослеживаются

 

в

 

ослабленном

 

виде

 

полосовые

 

магнитные

 

аномалии

.

Геотермические

 

наблюдения

 

показывают

 

снижение

 

теплового

 

по

-

тока

 

по

 

мере

 

погружения

 

относительно

 

холодной

 

литосферы

 

и

 

резкого

 

его

 

увеличения

 

в

 

области

 

активных

 

вулканов

.

Геологическое

 

выражение

 

зон

 

субдукции

 

проявляется

 

в

 

специфике

 

седиментации

тектонических

 

деформаций

магматизма

 

и

 

метаморфиз

-

ма

В

 

обстановках

 

окраинно

-

материкового

  (

андского

типа

 

в

 

глубоко

-

водном

 

желобе

 

накапливаются

 

флишоидные

 

отложения

терригенные

 

и

 

туфогенные

 

турбидиты

Важно

 

отметить

что

 

независимо

 

от

 

длитель

-

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/15382