В.С. Захаров, В.Б. Смирнов - Физика Земли (1119252), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Океанические желоба являктшя областями сильнейших землетрясений. Землетрясения происходят на всех типах границ между плитами; однако самые сильные землетрясения происходят' практически только в зонах субдукции и коллизии. Очапт землетрясений располагаются в наклонных зонах между опускавшейся и примыкавшей к ней сверху литосферными плитами, В области океанических желобов происходят глубокофокусные землетрясения с глубиной очага до 700 км. Местоположение очагов этих землетрясений позволяет определить контуры погружаюшейся литосферы (см.
рис, 4,44 и 5. (4). На рис. 8.20 показаны конфигурации верхних границ нескольких опускаюшихся литосферных плит. Отмечены также положения желобов и цепей вулканических островов. Многие субдуцируюшие литосферные плиты имеют угол погружения. Рис. 8,2О, Конфигурация верхней границы литосферных плит, погружающихся в районе некоторых океанических желобов, установленная по распределению очагов землетрясений; сокращения названий желобов: Нà — Новогебридский, ЦА — Центрально-американскии, АЛТ вЂ” Алеутский, АПК "-. Аляскинский, М вЂ” Марианский, ИБ — Исузу-Бонинский, КЕР— Кермадек, НЗ вЂ” Новозеландский, Т вЂ” Тонга, КК вЂ” Курило-Камчатский, СЧ вЂ” Северо-Чилийский, П вЂ” Перуанский.
Черными треугольниками указаны положения вулканических цепей. Желоба, расстояние от которых до параллельных им вулканических цепей вдоль желоба постоянное, изображены вертикальными отрезками, а если зто расстояние переменное — горизонтальными (Теркот, Шуберт, ШБ5. С. 29) близкий к 45 . Но у Новых Гебрид этот угол значительно больше, а у побережья Перу и северной части Чили он весьма невелик. Прослеживается определенная связь между субдукцией и вулканизмом, Почти во всех случаях па)юллельно простиранию океанического желоба на близком расстоянии от него тянется цепь регулярно расположенных вулканов (см.
рис, 8.24). Вулканы могут образовывать островную дугу или возникать на континентальной коре. Как видно на рис. 8.!8, 8.20, вулканы располагаются в ! 25 — )75 км над погружающейся плитой. Значительная часть вулканических пород. излившихся из вулканов вблизи океанических желобов, имеет базальтовый состав. Однако извергается и заметное количество порол с большим содержанием кремнезема. Континентальная кора сложена преимущественно такими более кислыми породами гранодиоритового состава. Следует также отметить, что вулканические цепи смещены относительно желобов как раз настолько, что находятся непосредственно над разрывами погружающейся литосферы. Это веский аргумент в пользу прямой связи вулканизма островных дуг с опускающейся литосферой. Возможным источником тепла, приводящего к плавлению, может быть фрикционный нагрев в зоне ра:шома между опускающейся литосферой и вышележашими породами мантии, Тепловая модель погружающегося литосферного блока (глеба) завися! от теплофи зических свойств среды, возраста погружающейся литосферы и скорости субдукции: для «быстрых» и древних плит погружающийся слеб прогревается медленно, для молодых и «медленных» — быстро (рис.
8.2 !). Подобная тепловая структура согласуется с сейсмотомографическим изображением зон субдукции. 8.6. ТРАНСФОРМНЫЕ РАЗЛОМЫ И ТРОЙНЫЕ СОЧЛЕНЕНИЯ Гще олним типом границ плит являются гврпвс4ормиме разломы, по которым плиты скользят относительно друг друга. Система океанических хребтов как граница наращивания не является непрерывной; ее можно представить себе в виде отлельных сегментов, смещенных друг относительно друга в поперечном направлении и соединенных трансформными разломами (см. рис. 8.
)). Сегменты хребтов лежат почти перпендикулярно направлению спрединга, а трансформные разломы параллельны этому направлению. На рис. 8.22 показана батиметрия трансформного разлома ВосточноТихоокеанс кого хребта. Схема движения по трансформным рагломам приве.
лена на рис. 8.23, а. Относительная скорость бортов трансформного разлома равна улвоенной скорости спрединга. На протяжении трансформного разлома между соседними участками хребта смежные зв9 8 ОВ Ф Л 200 ЗОО 500 400 ЗОО 21В 100 Ряс«сияния, км а ИВ 300 500 000 ХВ 200 100 Рксстсянис, км 6 Рис. ам21. Тепловая модель зон субдукции: а -- древней и «быстрой» литосферм; б — молодой и «медленной» литосферм (по 5тепь 2001.
Р. 3 — 13) плиты движутся навстречу друг другу, в зоне разлома наблюдается сейсмическая активность (рис. 8.23„б), поэтому и глубина очага будет небольшой. Между бортами трансформного разлома происходят и относительные вертикальные перемещения. Продолжение линии трансформного разлома за его пределы указывает зоны разлома (рис.
8.23, а). Эти зоны часто представляют собой глубокие долины, прорезающие океаническое дно (рис. 8.22). 8.7. ВУЛКАНИЗМ И ГОРЯЧИЕ ТОЧКИ Выше отмечалось, что большая часть вулканизма связана с границами плит (рис. 8.24). Вдоль мировой системы океанических хребтов происходят непрерывные вулканические извержения, бла- чинь й Рис.$.22.
Батиметрия трансформного разлома Восточно-Тихоокеанского хребта (по Масс(о па(д ет а(., 1998; из Еоиг(ег, 2005 . Р. 442) годаря которым постоянно образуется базальтовая океаническая кора. На данной карте среди действующих вулканов показаналишь незначительная часть вулканов океанических хребтов; зто связано с тем. что вулканизм хребтов происходит на океаническом дне, где наблюдать его негюсредственно крайне сложно. На рис. 8.24 хорошо видны линейные ценя действующих вулканов, расположенных позади океанических желобов, зо и ю з ю и ~з з ю и зо ю ч Ж Рис.8.23.
Трансформные разломьс л — схема трансформного разлома, соединяющего два сегмента хребта; числа— возраст океанической коры, млн лет, цветом (от светлого к темному) показано увеличение возраста коры; 6 — сейсмичность трансформных разломов Центральной Атлантики (по Епае) и ет а)., 1986; из Еоы)ег, 2005. Р 443) 291 -оо -но но — по -ю -оо — зо о зо оо оо но (оо по Рис. 6.2Я.
Распределение на Земле действующих вулканов (треугольниких гонкимн линилми показаны границы плит (по данным Глобальной программы вулканизма (б!оба( Чо(сам згп Ргодгагп — 6ЧР), ЬПРЛипчьсчо(сапе.зкес(цлпбех,сап) Однако вулканизм наблюдается не только на границах, но и во внузренних областях. Ярким примером внутриплитового вулканизма являются Гавайские острова. Действующие вулканы расположены в конце цепи островов и подводных гор, которая тянется до Алеутских островов (рис. 8,25, а), Примечательно распределение возрастов нзверженных порол в цепи вершин Гавайского и Северо-Западного хребтов (рис. 8.25, о): в юго-восточном направлении наблюдается систематическое уменьшение их возраста. Согласно одной из гипотез, это объясняется тем.
что острова и полволные горы данной цепи возникали на (глите олин за другим нал одной и той же точкой мантии по мере того, как плита перемещалась над этой областью, называемой горячей тонкой. Одним из возможных объяснений внугриплитового вулканизма горячих точек может быть частичное плавление поднимающейся струи горячего мантийного вещества (схематично показано на рис. 8.2). Плавление, происходящее при снятии давления, вызывает появление вулканов на поверхности. В настоящее время эта область находится под островом Гавайи„являющимся центром активного вулканизма, По распределению (юзрастов островов и подводных гор в зависимости от расстояния до начала цепи (рис.
8.25, б) можно определить скорость движения плиты над аномалией плавления, которая оказывается равной 90 мм/год. Излом, наблюдаемый при перехоле ог цепи Гавайского архипелага к цепи Императорских гор, связан, по-видимом~, с изменением направления движения плиты. С этой гипотезой неплохо согласуются направления лругих цепочек ос гровов Тихого океана, имеющих соответствующий возраст (рис. 8.25, а). Рис.8.25. Связь возраста островов н подводных гор с расстоянием от центра современноговулканнзма: а — цепь островов н подводных гор Гавайского архипелага, Императорского хребта н других цепочек островов Тихого океана; б — возраст г вулканнческнх пород островов н подводных гор в зависимости от расстояния до центра активного вулканнзма на о. Гавайи (по Теркот, Шуберт, 1 ЯВ5.
С. В1) расположение горячих точек па поверхности нашей гшанеты приведено на рис. 8.2б. В их распределении по поверхности не удается выявить закономерностей. Горячие точки имеются как в океанах, так и на континентах, В то же время они распределены по поверхности Земли далеко не равномерно. Горячие точки многочисленны в Африке и относительно редки в Южной и Северной Америке, Европе н Азии. В некоторых случаях вулканизм п)рячих точек создает породы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
