Скотия Плита
| Скотия Плита | |
|---|---|
 | |
| Тип | Незначительный |
| Приблизительная площадь | 1 651 000 км 2 (637 000 квадратных миль) [ 1 ] |
| Движение 1 | Запад |
| Скорость 1 | 25 мм/год |
| Функции | Пролив Дрейка , море Скотия и Южная Георгия |
| 1 Относительно Африканской плиты | |
Плита Скотия ( испанский : Placa Scotia ) — второстепенная тектоническая плита на границе Южной Атлантики и Южного океанов. Считается, что он образовался в раннем эоцене с открытием пролива Дрейка , разделяющего Антарктиду и Южную Америку. [ 2 ] это второстепенная плита, движение которой в значительной степени контролируется двумя окружающими ее основными плитами: Антарктической плитой и Южно-Американской плитой . [ 3 ] Плита Скотия получила свое название от паровой яхты «Скотия» Шотландской национальной антарктической экспедиции (1902–04 гг.), экспедиции, которая провела первое батиметрическое исследование региона. [ 4 ]
Примерно ромбовидная форма, простирающаяся между 50 ° ю.ш. 70 ° з.д. / 50 ° ю.ш. 70 ° з.д. и 63 ° ю.ш. 20 ° з.д. / 63 ° ю.ш. 20 ° з.д. , ширина плиты составляет 800 км (500 миль) и длина 3000 км (1900 миль). Она перемещается на юго-запад со скоростью 2,2 см (0,87 дюйма) в год, а Южная Сэндвичева плита движется на восток со скоростью 5,5 см (2,2 дюйма) в год в абсолютной системе отсчета. [ 5 ] Его границы определяются хребтом Восточная Скотия, хребтом Северная Скотия, хребтом Южная Скотия и зоной разлома Шеклтон . [ 6 ]
Плита Скотия состоит из океанической коры и континентальных фрагментов, которые сейчас распределены вокруг моря Скотия . Прежде чем формирование плиты началось 40 миллионов лет назад (40 млн лет назад), эти фрагменты образовывали непрерывный массив суши от Патагонии до Антарктического полуострова вдоль активной границы субдукции. [ 5 ] В настоящее время плита почти полностью погружена под воду, за небольшим исключением Южной Георгии на ее северо-восточном краю и южной оконечности Южной Америки. [ 7 ]
Тектоническая обстановка
[ редактировать ]
Вместе с Сэндвичевой плитой плита Скотия соединяет самые южные Анды с Антарктическим полуостровом, точно так же, как Карибская плита соединяет самые северные Анды с Северной Америкой, и эти две плиты сопоставимы во многих отношениях. Обе плиты имеют вулканические дуги на своих восточных концах: Южные Сандвичевы острова на Сандвичевой плите и Малые Антильские острова на Карибской плите, и обе плиты также оказали серьезное влияние на глобальный климат, когда закрыли два главных врата между Тихим и Атлантическим океанами. в течение мезозоя и кайнозоя . [ 4 ]
Северный хребет Скотия
[ редактировать ]Северный край плиты Скотия ограничен Южно-Американской плитой, образующей хребет Северная Скотия. Хребет Северная Скотия представляет собой левостороннюю, или левостороннюю, границу трансформирования со скоростью трансформации примерно 7,1 мм/год. [ 8 ] Разлом Магальянес -Фаньяно проходит через Огненную Землю .
Северный хребет простирается от острова Исла-де-лос -Эстадос у Огненной Земли на западе до микроконтинента Южная Георгия на востоке, с серией мелководных берегов между ними: Бердвуд , Дэвис, Баркер и Шаг-Рокс . К северу от хребта находится Фолклендский прогиб глубиной 3 км (1,9 мили) . [ 9 ]
Микроконтинент Южная Георгия
[ редактировать ]Эксперты по тектонике плит не смогли определить, являются ли острова Южной Георгии частью плиты Скотия или они недавно были присоединены к Южно-Американской плите. Поверхностные проявления границы плит обнаруживаются к северу от островов, что позволяет предположить длительное присутствие там трансформного разлома. Тем не менее, сейсмические исследования выявили деформации и надвиги к югу от островов, что указывает на возможное смещение трансформного разлома в область к югу от острова. Было также высказано предположение, что плита, на которой расположены острова, могла отколоться от плиты Скотия, образовав новую независимую микроплиту Южной Георгии, однако оснований для такого вывода мало. [ 10 ]
Южная Георгия Микроконтинент Рока-Вердес первоначально был соединен с задуговым бассейном (самая южная Огненная Земля ) до эоцена . До этого этот бассейн претерпел ряд геологических преобразований в течение мелового периода , в результате которых Южная Георгия сначала была погребена, а затем к позднему мелу снова стала топографической особенностью. Примерно в 45 млн лет назад Южная Георгия, все еще являвшаяся частью Южно-Американской плиты , была снова погребена, и что-то, возможно, вращение Огненных Анд, завершило распад и позволило Южной Георгии провести вторую эксгумацию . В олигоцене (34–23 млн лет назад) Южная Георгия была снова перезахоронена, поскольку в море Западная Скотия произошло расширение морского дна. 10 млн лет назад, наконец, микроконтинент Южная Георгия был поднят в результате столкновения с Северо-Восточно-Джорджийским поднятием . [ 11 ]
Южная Скотия-Ридж
[ редактировать ]Южный край плиты граничит с Антарктической плитой, образуя хребет Южная Скотия, левостороннюю трансформную границу, скользящую со скоростью примерно 7,4–9,5 мм / год, которая занимает южную половину границы Антарктики и Скотийской плиты. [ 8 ] Относительное движение плиты Скотия и Антарктической плиты на западной границе составляет 7,5–8,7 мм/год. [ 8 ] Хотя хребет Южная Скотия в целом представляет собой трансформный разлом, небольшие участки хребта расширяются, компенсируя несколько неровную форму границы. [ 7 ]
На восточной оконечности Антарктического полуострова , в начале хребта Южная Скотия, небольшой и сильно расчлененный берег перерождается в несколько обнажений, в которых преобладают палеозойские и меловые породы. Небольшой бассейн Пауэл отделяет этот кластер от Южно-Оркнейского микроконтинента, сложенного триасовыми и более молодыми породами.
Восточным продолжением хребта, дугой Скотия к востоку от Южной Сандвичевой плиты , являются Южно-Сандвичева островная дуга и желоб . Эта вулканическая активная островная дуга затопила предков на берегах Джейн и Дискавери на южном хребте. [ 9 ]
Зона разлома Шеклтона
[ редактировать ]Западный край плиты ограничен Антарктической плитой, образующей зону разлома Шеклтона и южную часть Чилийского желоба . Южный Чилийский желоб является южным продолжением субдукции Антарктических плит и плит Наска под Южную Америку. Направляясь на юг вдоль хребта, скорость субдукции уменьшается до тех пор, пока оставшееся косое движение не превратится в границу преобразования зоны разлома Шеклтона. Юго-западный край плиты ограничен Шетландской микроплитой, разделяющей зону разлома Шеклтона и хребет Южная Скотия. [ 7 ]
К северу от Южных Шетландских островов и вдоль южной половины зоны разлома Шеклтона расположены остатки плиты Феникс (также известной как плита Дрейка или Алук). Около 47 млн лет назад началась субдукция плиты Феникс, поскольку продолжалось распространение Тихоокеанско -Антарктического хребта . Последнее столкновение между сегментами хребта Феникс и зоной субдукции произошло 6,5 млн лет назад, а в 3,3 млн лет назад движения прекратились, и остатки плиты Феникс были включены в состав Антарктической плиты. Южная часть зоны разлома Шеклтона — это бывший восточный край плиты Феникс. [ 12 ]
Восточный хребет Скотия
[ редактировать ]Восточный край плиты Скотия представляет собой расширяющийся хребет, ограниченный микроплитой Южного Сэндвича , образующий Восточный хребет Скотия. [ 13 ] Восточный хребет Скотия представляет собой задуговой спрединговый хребет , образовавшийся в результате субдукции Южно-Американской плиты под Южную Сандвичеву плиту вдоль дуги Южных Сандвичевых островов. Точные скорости распространения до сих пор оспариваются в литературе, но признано, что скорость варьируется от 60 до 90 мм/год. [ 14 ]
Берега северной части Центрального моря Скотия наложены на океанический фундамент и спрединговый центр Западного моря Скотия. Анализ образцов вулканокластических пород из этих мест показывает, что они представляют собой конструкции континентальной дуги, а в некоторых случаях и океанической дуги, подобные тем, которые формируются в ныне активной Южной Сэндвичевой дуге. Возраст самой старой вулканической дуги в центральных и восточных районах моря Скотия составляет 28,5 млн лет назад. Форарк Южного Сэндвича зародился в то время в Центральном море Скотия, но с тех пор был перемещен на восток за счет спредингового центра задней дуги хребта Восточный Скотия. [ 15 ]
Западная Скотия-Ридж
[ редактировать ]Одной из наиболее ярких особенностей самой плиты Скотия является срединная долина, известная как Западный хребет Скотия. Он был произведен двумя плитами, которые больше не являются независимыми активными: плитами Магалланес и Центральная Скотия, поэтому это вымерший центр распространения. [ 16 ] Хребет состоит из семи сегментов, разделенных правосторонними трансформными разломами различной длины. [ 16 ] Возраст западной части плиты Скотия может быть датирован 26–5,5 млн лет назад, что позволяет предположить распространение был активен, прежде чем полностью распространился на хребет Восточная Скотия около 6 млн лет назад. [ 16 ] Предполагалось, что прекращение спрединга произошло в месте присоединения сегмента W7 к хребту Северная Скотия. [ 16 ] Однако было обнаружено, что возраст базальтовой лавы, отобранной с восточной стороны сегмента W7, составляет от 93 до 137 миллионов лет, а геохимия дугообразных базальтов предполагает, что в самом сегменте W7 на самом деле не произошло никакого расширения морского дна. [ 17 ] Это привело к предположению, что сегмент W7 представляет собой разрушенный блок хребта Северная Скотия континентальной окраинной дуги Огненных Анд или потенциально связан с предполагаемым меловым Центральным морем Скоша. [ 17 ]
Хронология
[ редактировать ]Время формирования плиты Скотия и открытия пролива Дрейка долгое время было предметом многочисленных споров из-за важных последствий для изменений океанских течений и сдвигов палеоклимата . Термальная изоляция Антарктиды , повлекшая за собой образование антарктического ледникового щита , во многом объясняется открытием пролива Дрейка. [ 18 ]
Формирование
[ редактировать ]Плита Скотия возникла около 80 миллионов лет назад (млн лет назад), в конце мезозоя на панталасских окраинах суперконтинента Гондвана между двумя докембрийскими кратонами, Калахари и Восточно-Антарктическим кратонами , которые сейчас расположены в Африке и Антарктиде. На его развитие также повлиял кратон Рио-де-ла-Плата в Южной Америке. Первоначальной причиной его образования стал распад Гондваны на территории, которая впоследствии стала юго-западной частью Индийского океана. [ 4 ]
Самые ранние морские окаменелости, обнаруженные на банке Мориса Юинга , на восточной оконечности Фолклендского плато , связаны с Индийским океаном и океаном Тетис и, вероятно, имеют возраст чуть более 150 млн лет назад. Море Уэдделла открылось и распространилось вдоль южной окраины Фолклендского плато и в задуговой бассейн Рокас-Вердес, простирающийся от Южной Георгии и вдоль Патагонских Анд. Фрагменты инвертированного океанического фундамента этого бассейна сохранились в виде офиолитовых комплексов на этом участке, в том числе комплекса Ларсен-Харбор на Южной Георгии. Это позволяет восстановить исходное положение микроконтинента Южная Георгия южнее банки Бердвуд на западе хребта Северная Скотия южнее Фолклендских островов. [ 19 ]
Бассейн Рокас-Вердес был заполнен турбидитами, образовавшимися из вулканической дуги на его тихоокеанской окраине и частично на континентальной окраине. Море Уэдделла продолжало расширяться, что привело к расширению между Патагонскими Андами и Антарктическим полуостровом. В середине мела (100 млн лет назад) скорость спрединга в Южной Атлантике значительно возросла, а длина Срединно-Атлантического хребта выросла с 1200 км до 7000 км. Это привело к деформациям сжатия вдоль западного края Южно-Американской плиты и обдукции фундамента Рокас-Вердес на этот край. Структуры, связанные с этим препятствием, обнаружены от Огненной Земли до Южной Георгии. [ 20 ] Ускорение движения Южной Америки на запад и инверсия бассейна Рокас-Верде в конечном итоге привели к возникновению дуги Скотия. Эта инверсия имела сдвиговую составляющую, которую можно увидеть в дислокации Купер-Бей на Южной Георгии. Этот геологический режим привел к поднятию и удлинению Анд и зачаточного хребта Северная Скотия, что привело к первоначальному перемещению на восток микроконтинента Южная Георгия и образованию Центрального моря Скотия. [ 21 ]
Открытие пролива Дрейка
[ редактировать ]Между поздним мелом и ранним олигоценом (90–30 млн лет назад) в регионе мало что изменилось, за исключением субдукции плиты Феникс вдоль зоны разлома Шеклтона. В позднем палеоцене и раннем эоцене (60–50 млн лет назад) образовались море Южная Скотия и хребет Южная Скотия — первый признак разделения южных Анд и Антарктического полуострова, что привело к расширению морского дна в море Западная Скотия и, следовательно, к расширению морского дна в Западном море Скоша. первое открытие глубокого пролива Дрейка. Продолжающееся удлинение хребта Северная Скотия за пределы банки Бердвуд заставило Южную Георгию двинуться дальше на восток. Берега хребта Северная Скотия содержат вулканические породы, подобные тем, что встречаются на Огненной Земле, в том числе на острове Исла-де-лос-Эстадос на самой восточной оконечности. [ 22 ]
В раннем эоцене (50 млн лет назад) пролив Дрейка между южной оконечностью Южной Америки у мыса Горн и Южными Шетландскими островами Антарктиды представлял собой небольшое отверстие с ограниченной циркуляцией. Изменение относительного движения между Южно-Американской плитой и Антарктической плитой будет иметь серьезные последствия, вызывая расширение морского дна и образование плиты Скотия. [ 23 ] Морские геофизические данные показывают, что движение между Южно-Американской плитой и Антарктической плитой сместилось с севера на запад-северо-запад-юго-восток, что сопровождалось восьмикратным увеличением скорости разделения. Этот сдвиг в распространении привел к утончению земной коры, и к 30–34 млн лет назад образовался хребет Западная Скотия. [ 24 ]
Сложная картина спрединга до 26 млн лет назад, вероятно, присутствует в самых старых частях этого режима спрединга; т.е. к западу от Возвышения Террора (к северу от острова Элефант ) и на шельфовом склоне Огненной Земли. До 17 млн лет назад плита Центральная Скотия быстро двигалась на восток, чему способствовала миграция восточного желоба, но с тех пор обе плиты двигались очень медленно. [ 25 ]
Ссылки
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ «SFT и тектонические плиты Земли» . Лос-Аламосская национальная лаборатория. Архивировано из оригинала 29 июля 2015 года . Проверено 17 июля 2015 г.
- ^ Ливермор и др. 2005 , 5. Открытие эоцена, стр. 465, 467.
- ^ Ливермор и др. 2005 , 2. Тектоника плит Южной Америки и Антарктиды, с. 460
- ^ Перейти обратно: а б с Далзиел и др. 2013 , Дуга Скотии в пространстве и времени, стр. 768–769.
- ^ Перейти обратно: а б Гинер-Роблес и др. 2003 , 2. Геологическая обстановка, стр. 179–181.
- ^ Райли и др. 2019 , стр137
- ^ Перейти обратно: а б с Томас, Ливермор и Поллитц, 2003 г. , [ нужна страница ]
- ^ Перейти обратно: а б с Томас, Ливермор и Поллитц 2003 , рис. 12, с. 802
- ^ Перейти обратно: а б Eagles & Jokat 2014 , 2. Тектонические исследования моря Скоша, стр. 29–30.
- ^ Томас, Ливермор и Поллитц, 2003 , 5 Обсуждение, стр. 802–803.
- ^ Картер, Кертис и Шванеталь, 2014 , Обсуждение, стр. 301–302; Выводы, с. 302
- ^ Eagles 2003 , 2. Тектоническая обстановка, с. 98
- ^ Томас, Ливермор и Поллитц 2003 , 2.2 Скорость распространения, стр. 796
- ^ Ливермор, 2003 г.
- ^ Далзиел и др. 2013 , Развитие дуги Скотия, стр. 779–780.
- ^ Перейти обратно: а б с д Райли и др. 2019 , с. 136
- ^ Перейти обратно: а б Райли и др. 2019 , стр. 136, 146
- ^ Ливермор и др. 2005 , 1. Глобальное похолодание и ворота Южного океана, стр. 459–460.
- ^ Далзиел и др. 2013 , Разделение Западной и Восточной Гондваны, с. 773
- ^ Далзиел и др. 2013 , Открытие бассейна Атлантического океана, стр. 775–776.
- ^ Далзиел и др. 2013 , Развитие дуги Скотия, стр. 776–777.
- ^ Далзиел и др. 2013 , Развитие дуги Скотия, стр. 777–778.
- ^ Пелайо и Винс, 1989 г.
- ^ Ливермор и др. 2005 , Аннотация
- ^ Иглз и Джокат 2014 , 2.3.2. Западное море Скотия, с. 33
Источники
[ редактировать ]- Картер, А.; Кертис, М.; Шванетал, Дж. (2014). «Кайнозойская тектоническая история микроконтинента Южная Георгия и потенциал как барьер для тихоокеанско-атлантического потока» . Геология . 42 (4): 299–302. Бибкод : 2014Geo....42..299C . дои : 10.1130/G35091.1 . Проверено 17 июля 2015 г.
- Далзил, IWD; Ловер, Луизиана; Нортон, ИО; Гахаган, LM (2013). «Дуга Скотии: генезис, эволюция, глобальное значение». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 41 : 767–793. Бибкод : 2013AREPS..41..767D . doi : 10.1146/annurev-earth-050212-124155 .
- Иглз, Г. (2003). «Тектоническая эволюция системы плит Антарктики-Феникс с 15 млн лет назад» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 217 (1–2): 97–109. Бибкод : 2004E&PSL.217...97E . дои : 10.1016/s0012-821x(03)00584-3 . Проверено 17 июля 2015 г.
- Иглз, Г.; Джокат, В. (2014). «Тектонические реконструкции для палеобатиметрии в проливе Дрейка» (PDF) . Тектонофизика . 611 : 28–50. Бибкод : 2014Tectp.611...28E . дои : 10.1016/j.tecto.2013.11.021 . Проверено 17 июля 2015 г.
- Гинер-Роблес, Дж.Л.; Гонсалес-Касадо, Х.М.; Гумиэль, П.; Мартин-Веласкес, С.; Гарсиа-Хуэвас, Дж. (2003). «Кинематическая модель плиты Скотия (юго-запад Атлантического океана)» . Журнал южноамериканских наук о Земле . 16 (4): 179–191. Бибкод : 2003JSAES..16..179G . дои : 10.1016/S0895-9811(03)00064-6 . Проверено 17 июля 2015 г.
- Ливермор, Р. (2003). Лартер, Р.Д.; Лит, П.Т. (ред.). «Внутриокеанические субдукционные системы: тектонические и магматические процессы, задуговое распространение и мантийное течение в восточной части моря Скотия». Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 219 (1). Лондон: Геологическое общество, специальные публикации: 315–331. Бибкод : 2003GSLSP.219..315L . дои : 10.1144/ГСЛ.СП.2003.219.01.15 . S2CID 129252617 .
- Ливермор, Р.; Нанкивелл, А.; Иглз, Г.; Моррис, П. (2005). «Палеогеновое открытие пролива Дрейка» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 236 (1–2): 459–470. Бибкод : 2005E&PSL.236..459L . дои : 10.1016/j.epsl.2005.03.027 . Проверено 17 июля 2015 г.
- Пелайо, AM; Винс, Д.А. (1989). «Сейсмотектоника и относительное движение плит в регионе моря Скотия». Журнал геофизических исследований . 94 (86): 7293–7320. Бибкод : 1989JGR....94.7293P . дои : 10.1029/JB094iB06p07293 .
- Томас, К.; Ливермор, Р.; Поллитц, Ф. (2003). «Движение плит моря Скотия» . Международный геофизический журнал . 155 (3): 789–804. Бибкод : 2003GeoJI.155..789T . дои : 10.1111/j.1365-246X.2003.02069.x .
- Райли, TR; Картер, А.; Лит, ПТ; Бертон-Джонсон, А.; Бастиас, Дж.; Спикингс, РА; Тейт, Эй Джей; Бристоу, CS (15 июля 2019 г.). «Геохронология и геохимия северной части моря Скотия: пересмотренная интерпретация соединения хребтов Северной и Западной Скотии» . Письма о Земле и планетологии . 518 : 136–147. Бибкод : 2019E&PSL.518..136R . дои : 10.1016/j.epsl.2019.04.031 .
