Тройной перекресток Мендосино

Тройной перекресток Мендосино расположен в восточной части зоны разлома Мендосино, где он приближается к мысу Мендосино.

( Тройное соединение Мендосино MTJ) — это точка, где плита Горда , Северо-Американская плита и Тихоокеанская плита встречаются , в Тихом океане недалеко от мыса Мендосино в северной Калифорнии. Это тройное соединение является местом изменения широких тектонических движений плит, которые доминируют на западном побережье Северной Америки, связывая конвергенцию северной зоны субдукции Каскадия и перемещение южной системы разлома Сан-Андреас . Этот регион можно охарактеризовать трансформирующим движением разломов, Сан-Андреас также трансформирующим сдвиговым движением, а зону субдукции Каскадия - субдукционным движением на границе конвергентных плит. Плита Горда погружается в направлении северной широты 50° восточной долготы под Северо-Американскую плиту со скоростью 2,5–3 см/год и одновременно наклонно сближается с Тихоокеанской плитой со скоростью 5 см/год в направлении северной широты 115° восточной долготы. Аккомодация этой конфигурации плит приводит к образованию трансформной границы вдоль зоны разлома Мендосино и расходящейся границы на хребте Горда . Эта территория исторически и сегодня тектонически активна. Известно, что зона субдукции Каскадия способна вызывать мегаземлетрясения магнитудой порядка 9,0.

Из-за относительных движений плит тройное соединение мигрировало на север в течение последних 25–30 миллионов лет, и, если предположить, что плиты твердые, геометрия требует, чтобы пустота, называемая окном плиты . к юго-востоку от MTJ образовалась В этот момент удаление субдуцирующей литосферы Горды из-под Северной Америки вызывает астеносферный апвеллинг. Это провоцирует различные тектонические процессы, которые включают поднятие поверхности, деформацию земной коры, интенсивную сейсмическую активность, высокие тепловые потоки и даже экструзию вулканических пород. Эта активность сосредоточена в нынешнем положении тройного соединения, но свидетельства ее миграции обнаружены в геологии всего побережья Калифорнии, начиная с юга от Лос-Анджелеса.

Модель «слэб-окна» и миграция тройного стыка

Прохождение MTJ заставляет мантийный материал перетекать в область, освобожденную плитой Горда. Как только этот горячий мантийный материал оказывается к югу от тройного соединения, он остывает, затвердевает и срастается с прилегающей литосферой, в конечном итоге привариваясь к ней и двигаясь вместе с ней, аналогично движению конвейерной ленты. Вязкая связь нижней коры и верхней мантии играет доминирующую роль в преобразовании материалов аккреционной окраины в кору континентального типа. Исследователям удалось продемонстрировать, что в этом механизме «конвейерной ленты» кора сначала утолщается к северу от тройного стыка, а после прохождения кора утончается к югу от тройного стыка. Таким образом, по мере миграции MTJ под Северной Америкой создается базальная конвейерная лента, которая транспортирует материал с юга на север. Это согласуется с наблюдаемой картиной аномального строения земной коры, определенной по данным локальной сейсмической томографии земной коры в регионе.

Геолитология

В регионе преобладают породы от мезозоя до мела, которые образуют приподнятый аккреционный клин зоны субдукции, называемый францисканским комплексом . Эта толща сложена песчаниками, сланцами, кремнями, метагравакками, меланжами, а также основными вулканитами и в основном метаморфизована в голубосланцевую и эклогитовую фации.

Термический режим

Пространственное распределение теплового потока в окрестностях МТД аналогично тому, что можно было бы ожидать в условиях субдукции . То есть тепловой поток над погружающейся плитой Горда невелик и составляет от 40 до 50 мВт/м. ² . К югу от MTJ тепловой поток через побережье Калифорнии выше — около 90 мВт/м. ² . Расстояние к югу от МТП, на котором увеличивается тепловой поток, позволяет судить о сроках развития аномалии теплового потока. Наблюдаемый поверхностный тепловой поток удваивается на расстоянии ~200 км, что соответствует времени миграции 4–5 млн лет назад. Это также согласуется с источником аномалии, предположительно представляющим собой астеносферный мантийный материал, расположенный на небольших глубинах 15–25 км, т.е. в окне плиты. Такое увеличение времени аномалии теплового потока предполагает, что над окном плиты, вероятно, существует только тонкая коровая крышка.

Генезис вулканов

Присутствие горячей астеносферной мантии на неглубоких уровнях под западной окраиной Северной Америки, вероятно, приведет к расплавлению и магматизму. последовательность вулканов Соответственно, после прохождения MTJ активировалась ; этот магматизм, вероятно, приводит к внедрению плутонов в перекрывающую кору региона.

Примером вулканических тел, образовавшихся в результате подъема и затвердевания магмы, являются Девять сестер , расположенные между заливом Морро и Сан-Луис-Обиспо в Калифорнии. Источник материала, который поступает в окно плиты, является предметом споров, в частности, происходит ли он непосредственно из подстилающей мантии или из мантийного клина на востоке. Химический состав изверженных базальтов, связанных с MTJ, типичен для мантийных клиновых расплавов, характеризующихся обогащением крупноионными литофильными элементами и обеднением элементами с высокой напряженностью поля. В целом расплавы, полученные из мантийных клиньев, относительно более водосодержащие, имеют более низкую вязкость и температуру, чем расплавы, полученные из подплитной мантии.

Сейсмичность

Большая часть сейсмичности вблизи MTJ находится на море и сосредоточена вдоль трансформного разлома Мендосино. Сейсмичность также распространена внутри самой плиты Горда из-за ее небольшого размера, молодого возраста и относительно тонкой литосферы. Наклонное сближение плиты Горда с Тихоокеанской плитой вызывает интенсивное сжатие с севера на юг и вызывает аномально сильную внутреннюю деформацию в первой, что приводит к возникновению зоны деформации Горды (ЗДЗ) и приводит к сильной сейсмичности. Движение вдоль разлома Мендосино Трансформ (MTF) правостороннее по ориентированным с востока на запад и вертикально падающим плоскостям. В части североамериканской коры, перекрывающей плиту Горда, движение по разломам обратное, и в апреле 1992 г. землетрясение магнитудой 7,1 привело к разрыву южной части зоны субдукции Каскадия. Подобно общим закономерностям сейсмичности в регионе, большинство афтершоков этого события имели вертикальные сдвиговые движения и располагались в пределах плиты Горда или на МТФ на глубинах от 23 до 35 км. Ни один из афтершоков не соответствовал северо-восточному поддвигу плиты Горда под Северной Америкой, как это было в случае главного события. Этот набор геометрий землетрясений предполагает поле напряжений, характеризующееся северо-западным горизонтальным главным сжимающим напряжением, соответствующим ориентации сжатия в ГДЗ к северо-западу от MTJ.

Ссылки

• Ферлонг, КП; Лок, Дж.; Гузофски, К.; Уитлок, Дж.; Бенц, Х. (2003). «Коровый конвейер Мендосино: создание и разрушение калифорнийской коры». Международное геологическое обозрение . 45 (9): 767–779. Бибкод : 2003ИГРв...45..767Ф . дои : 10.2747/0020-6814.45.9.767 . S2CID   129844930 .
• Ферлонг, КП; Шварц, С.Ю. (2004). «Влияние тройного соединения Мендосино на тектонику прибрежной Калифорнии». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 32 : 403–433. Бибкод : 2004AREPS..32..403F . doi : 10.1146/annurev.earth.32.101802.120252 .
• Вилласенор, А.; Бенц, Х.; Стэнли, Д. (1998). «Сейсмическое изображение системы разломов Сан-Андреас с использованием данных о местных землетрясениях». Представлено на ежегодном семинаре IRIS в Калифорнийском университете в Санта-Крус . 10 : 403–433.
• Гулик, СПС; Мельцер, А.С.; Хенсток, Ти Джей; Левандер, А. (2001). «Внутренняя деформация южной плиты Горда: фрагментация слабой плиты возле тройного соединения Мендосино». Геология . 29 (8): 691–694. Бибкод : 2001Geo....29..691G . doi : 10.1130/0091-7613(2001)029<0691:idotsg>2.0.co;2 .
• Оппенгеймер, Д. (2013). «Центр прибрежных и морских наук Вудс-Хоул» .

Дальнейшее чтение

• Ферлонг, КП; Говерс, Р. (1999). «Эфемерное утолщение земной коры на тройном стыке: коровый конвейер Мендосино». Геология . 27 (2): 127–130. Бибкод : 1999Geo....27..127F . doi : 10.1130/0091-7613(1999)027<0127:ectaat>2.3.co;2 .

Внешние ссылки

• Тройной перекресток Мендосино на шельфе Северной Калифорнии - Геологическая служба США
• Где заканчивается разлом Сан-Андреас – Сейсмологическая лаборатория Беркли