Юго-Восточный Индийский хребет
Юго -Восточный Индийский хребет ( ЮВИР ) — срединно-океанический хребет в южной части Индийского океана . Граница расходящейся тектонической плиты, простирающаяся почти на 6000 км (3700 миль) между тройным соединением Родригес ( 25 ° ю.ш. , 70 ° в.д. / 25 ° ю.ш., 70 ° в.д. ) в Индийском океане и тройном стыке Маккуори ( 63 ° ю.ш. , 165 ° в.д. / 63 ° ю.ш., 165 ° в.д. ) в Тихом океане образует границу плит между Австралийской и Антарктической плитами ЮВОВ с олигоцена ( аномалия 13). [1]
SEIR является ближайшим к Кергелен и Амстердам - Сен-Поль горячим точкам центром распространения . [2] SEIR имеет промежуточную скорость полного расширения 65 мм / год (2,6 дюйма в год), и, поскольку Антарктида практически стационарна, это приводит к миграции хребта на север, составляющей половину этой скорости. [3] Скорость распространения вдоль ЮВАВ варьируется от 69 мм/год (2,7 дюйма в год) около 88° в.д. до 75 мм/год (3,0 дюйма в год) около 120° в.д. [4]
Геология
[ редактировать ]Амстердам-Св. Пол горячая точка
[ редактировать ]За последние несколько миллионов лет активность горячих точек привела к образованию плато размером 150 × 200 км (93 × 124 мили), расположенного по обе стороны ЮВАВ. [7] Этот Амстердам-Св. Плато Пола, образовавшееся за последние 10 миллионов лет, положило начало этому формированию под Австралийской плитой, так что теперь плато построено на компонентах двух тектонических плит (см. диаграмму этого сложного процесса у Кумара и др.). [8] По нескольким причинам, в том числе из-за того, что состав в Амстердаме и на острове Сент-Пол и рядом с ним отличается от других горячих точек Кергелена . материала [9] это навело многих на мысль, что Амстердам-Св. Точка доступа Пола (ASP) отделена от точки доступа Кергелена . [10] [11] Плато АСП занимает площадь 30 000 км2. 2 (12 000 квадратных миль) и возвышается на 500 м (1600 футов) над окружающим морским дном. [3]
И Амстердам, и Сент-Пол расположены на стороне Антарктической плиты в пределах 40 км (25 миль) от SEIR. [12] К северо-востоку от плато АСП расположена цепочка подводных вулканов, Цепь мертвых поэтов. [13] [9] Высота 1–3 км (0,62–1,86 мили) и ширина 40 км (25 миль) отмечают путь горячей точки ASP через Австралийскую плиту. Эта дорога ведет к пересечению хребтов Брокен-Ридж и Девяносто-Ист-Ридж к западу от Австралии. Горячая точка АСП прекратила образование этих вулканов примерно 10–5 миллионов лет назад , когда SEIR начал с ней взаимодействовать, и горячая точка начала формировать мелководное плато. находится действующий подводный вулкан, подводная гора Бумеранг В 18 км (11 милях) к северу от острова Амстердам, недалеко от SEIR, высотой 1100 м (3600 футов). Анализ изотопного состава базальтов, извлеченных из его кальдеры, подтверждает, что горячая точка ASP способствовала формированию южного хребта Девяносто Восточного хребта. [14]
Горячая точка Кергелен
[ редактировать ]Плюм Кергелен, вероятно, сыграл роль в распаде восточной Гондваны около 136 млн лет назад и имел отношение к более позднему формированию SEIR, но эта значимость до сих пор не до конца понята. [15]
Горячая точка Кергелен, расположенная в настоящее время на расстоянии более 1000 км (620 миль) от SEIR, также влияет на состав MORB SEIR вблизи плато ASP. [3] Примерно 43–40 млн лет назад хребет Брокен на севере и плато Кергелен на крайнем юге были соседними, образовавшись горячей точкой Кергелен, и распространение рифтового разлома ЮВАВ разделило их. [16] Многие недавние авторы не пытаются изобразить непрерывную связь между хребтом Брокен, на котором базальты плюма Кергеле образовались 37 млн лет назад, и базальтами плато Кергелен, образовавшимися между 37 млн лет назад и сейчас, по нескольким причинам, в том числе из-за того, что дно океана к югу от плато АСП и к северу Плато Кергеле изучено слабо. [17]
Австралийско-антарктический разлад
[ редактировать ]Проходя с востока на запад между Австралией и Антарктидой, SEIR пересекает Австрало-антарктическое несогласие (AAD), морфологически сложный регион, перекрывающий область мантийного даунвеллинга. [18] Расположенная на полпути между горячими точками ASP-Кергелен и Баллени-Тасмантид , AAD лежит над регионом, где более низкие температуры мантии привели к образованию тонкой океанической коры и неровной топографии с глубокими долинами. [19] AAD находится между 120 ° и 128 ° восточной долготы и покрывает около 500 км (310 миль) ЮВАВ, который в этой точке представляет собой глубокий срединно-океанический хребет на высоте 4 000–4 500 м (13 100–14 800 футов) в центре Австралийско-Антарктическая депрессия. [20]
Между AAD и островами Амстердам и Сент-Пол скорость распространения постоянна и составляет 69–75 мм / год (2,7–3,0 дюйма в год), а осевая глубина увеличивается более чем на 2300 м (7500 футов). Это было интерпретировано как понижение температуры мантии на восток примерно на 100 ° C (212 ° F), вызванное потоком магмы из горячих точек Кергелен-ASP в «холодную точку» AAD на 120–128 ° E. Расположенная на 126° восточной долготы, AAD, таким образом, будет означать переход длиной 40 км (25 миль) между MORB Индийского океана и Тихого океана (базальты срединно-океанических хребтов), границу, которая мигрировала на запад в течение последних десятков миллионов лет. [21]
Между 102° в.д. и AAD, где скорость спрединга постоянна, левосторонние трансформные разломы предполагают наличие косых сил растяжения, тогда как наличие длинного приподнятого хребта вблизи 96° в.д. правоступенчатого трансформирования предполагает наличие сжимающих сил. также активен. Вместе эти особенности указывают на то, что две тектонические плиты недавно изменили относительное движение против часовой стрелки. [4]
Между 88° и 118° в.д. есть девять трансформных разломов, смещенных от SEIR на 21–135 км (13–84 миль) возрастом от 3,6 до 0,5 миллиона лет назад , сопровождаемые восемью сегментами первого порядка (старше 5 миллионов лет). назад ) и пять мигрирующих на восток рифтов. Эти трансформные разломы и мигрирующие рифты расположены там, где ЮВАВ достигает максимальных осевых глубин. Трансформные разломы первого порядка смещены на 2–17 км (1,2–10,6 миль) 19 нетрансформными разрывами, в результате чего образуются сегменты второго порядка длиной 18–180 км (11–112 миль). На флангах ЮВАВ преобладают зоны разломов, перпендикулярные хребту, и гравитационные линии, наклоненные к направлению спрединга, а иногда и зигзагообразные. Это позволяет предположить, что ЮВИР быстро развивается в рамках устойчивых трансформных разломов. [22]
Тектоническая история
[ редактировать ]Австралия и Антарктида были соседями до распада Гондваны в меловом периоде , и по обе стороны ЮВОВ существует несколько сопряженных структур. [23] На юго-западе Австралии ороген Олбани-Фрейзер образовался во время мезопротерозойского столкновения между австралийским кратоном Йилгарн и антарктическим кратоном Моусон . подводного плато континентальное основание Натуралисте . С этой складчатостью связано и Разлом Дарлинг на западном побережье Австралии имеет возможное продолжение под антарктическим ледником Денмана . [24] Архейские и палеопротезойские породы в милонитовой зоне Калинджала на полуострове Эйр в Австралии соответствуют породам, обнаруженным на Терре Адели на востоке Земли Уилкса в Антарктиде. [25] Разломы в Тасмании – Виктория и Северная Земля Виктории были идентифицированы как кембрийские остатки западной зоны субдукции вдоль восточной окраины Гондваны. [26]
Австралия и Антарктида распались около 110 миллионов лет назад, но распространение в ЮВОВ впервые началось в эоцене ( 40 миллионов лет назад ), когда горячая точка Кергелен отделила Брокен-Ридж от остальной части плато Кергелен. С тех пор SEIR мигрирует на северо-восток и теперь находится в 1400 км (870 миль) от горячей точки Кергелен. Горячая точка ASP первоначально располагалась под Австралией, и цепь подводных гор, соединяющая ее с южной оконечностью Девяносто Восточного хребта, т.е. путь горячей точки ASP, указывает на то, что она, вероятно, способствовала формированию Девяносто Восточного хребта до открытия SEIR. [27]
Открытие Южного океана началось к западу от Австралии около 100 миллионов лет назад , откуда он распространялся на восток со скоростью около 2 см в год (0,79 дюйма в год). Этот рифтинг не был прямым продуктом взаимодействия горячих точек, поскольку он произошел в более холодной, чем обычно, мантии. Первоначально распространение было чрезвычайно медленным, половинная скорость составляла 2–6 мм/год (0,079–0,236 дюйма в год) в период от 96 до 45 миллионов лет назад , после чего оно ускорилось до 30–35 мм/год (1,2–1,4 дюйма в год). год). [19]
Океанография
[ редактировать ]SEIR делит канал между Австралией и Антарктидой на Южно-Индийский бассейн на юге и Южно-Австралийский бассейн и бассейн Тасмана на севере. AAD образует седловину через канал, а также обеспечивает самую глубокую связь между бассейнами Австралии и Южной Индии. [28]
наблюдается объемный контуритовый Вдоль южного склона ЮВОВ дрейф. Вулканическое происхождение, скорее всего, происходит со склонов плато Кергелен и островов Крозе . Такое перераспределение отложений произошло в течение последних 40 000 лет. Считается, что повышенный вклад во время последнего ледникового максимума вызван Антарктическим циркумполярным течением и циркумполярными глубокими водами и их взаимодействием с циркумполярными придонными водами . [29]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Кокран и Семпере, 1997 , Юго-Восточный Индийский хребет, стр. 15467, 15469.
- ^ Грэм и др. 1999 , Введение, с. 298
- ^ Jump up to: а б с Шир и др. 2000 , Предыстория, с. 8244, 8247
- ^ Jump up to: а б Семпере и Кокран 1997 , Общие характеристики Юго-Восточного Индийского хребта, с. 15490
- ^ Кумар и др. 2023 г. , рис. 5б.
- ^ Дубинина и др. 2017 г. , рис. 4.
- ^ Шайрер и др. 2000 , Введение, стр. 8243–8244
- ^ Кумар и др. 2023 , 6.3. Горизонтальная протяженность магматического питания плюма АСП, рис. 6. Принципиальная схема взаимодействия плюма АСП и ЮВВИ с ~20 млн лет назад на разных стадиях.
- ^ Jump up to: а б Бредов и Стейнбергер, 2018 , с. 128
- ^ Дубинина и др. 2017 , стр. 212–215
- ^ Кумар и др. 2023 г. , 2. Региональная тектоническая обстановка.
- ^ Дусе и др. 2004 , с. 180
- ^ Нобре Сильва и др. 2013 , с. 1177
- ^ Джонсон и др. 2000 , Выводы, стр. 256–257
- ^ Чжоу и др. 2018 , с. 811
- ^ Дубинина и др. 2017 , стр. 215
- ^ Чжоу и др. 2018 г. , рис. 1.
- ^ Кляйн, Ленгмюр и Штаудигель 1991 , Введение, стр. 2089
- ^ Jump up to: а б Уэст и др. 1997 , Введение, стр. 7783–7785.
- ^ Дубинина и др. 2017 , стр. 215–216
- ^ Махони и др. 2002 , Введение, стр. 1155–1156.
- ^ Sempéré & Cochran 1997 , Характеристики сегментации, стр. 15490–15495.
- ^ Уильямс, Уиттакер и Мюллер 2012 , Введение, стр. 1
- ^ Уильямс, Уиттакер и Мюллер, 2012 , Юго-Западная Австралия и Западная Земля Уилкса, с. 3
- ^ Уильямс, Уиттакер и Мюллер, 2012 , Полуостров Эйр и Восточная Земля Уилкса, стр. 3–4.
- ^ Уильямс, Уиттакер и Мюллер, 2012 , Тасмания-Виктория и Северная Земля Виктории, стр. 4–5.
- ^ Джонсон и др. 2000 , Геологические условия, стр. 246–247.
- ^ Родман и Гордон 1982 , Батиметрия, с. 5771
- ^ Дезило и др. 2000 , Аннотация
Ссылки
[ редактировать ]- Кокран, младший; Семпере, Дж. К. (1997). «Юго-восточный Индийский хребет между 88 и 118 восточной долготой: аномалии силы тяжести и нарастание земной коры при промежуточных скоростях спрединга» (PDF) . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 102 (Б7): 15463–15487. Бибкод : 1997JGR...10215463C . дои : 10.1029/97JB00511 .
- Дезило, Л.; Барей, Г.; Рейсс, Дж.Л.; Лемуан, Ф. (2000). «Свидетельства сильного перераспределения наносов придонными течениями вдоль юго-восточного Индийского хребта» . Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 47 (10): 1899–1936. Бибкод : 2000DSRI...47.1899D . дои : 10.1016/S0967-0637(00)00008-X . Проверено 25 сентября 2016 г.
- Грэм, Д.В.; Джонсон, КТМ; Прибе, Л.Д.; Луптон, Дж. Э. (1999). «Взаимодействие горячей точки и хребта вдоль Юго-Восточного Индийского хребта возле Амстердама и островов Сент-Пол: данные изотопа гелия» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 167 (3): 297–310. Бибкод : 1999E&PSL.167..297G . дои : 10.1016/s0012-821x(99)00030-8 . Проверено 14 августа 2016 г.
- Джонсон, КТМ; Грэм, Д.В.; Рубин, К.Х.; Николайсен, К.; Шайрер, Д.С.; Форсайт, Д.В.; Бейкер, ET; Дуглас-Прибе, LM (2000). «Подводная гора Бумеранг: активное выражение горячей точки Амстердам-Сент-Пол, Юго-Восточный Индийский хребет» . Письма о Земле и планетологии . 183 (1): 245–259. Бибкод : 2000E&PSL.183..245J . дои : 10.1016/s0012-821x(00)00279-x . Проверено 24 сентября 2016 г.
- Кляйн, Э.М .; Ленгмюр, Швейцария; Штаудигель, Х. (1991). «Геохимия базальтов Юго-Восточного Индийского хребта, 115–138 ° в.д.» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 96 (Б2): 2089–2107. Бибкод : 1991JGR....96.2089K . дои : 10.1029/90jb01384 . Проверено 14 августа 2016 г.
- Махони, Джей-Джей; Грэм, Д.В.; Кристи, DM; Джонсон, КТМ; Холл, Лос-Анджелес; Вондерхаар, Д.Л. (2002). «Между горячей точкой и холодной точкой: изотопные вариации в астеносфере Юго-Восточного Индийского хребта, 86–118 ° в.д.» . Журнал петрологии . 43 (7): 1155–1176. Бибкод : 2002JPet...43.1155M . дои : 10.1093/петрология/43.7.1155 .
- Родман, MR; Гордон, Алабама (1982). «Придонные воды Южного океана австралийско-новозеландского сектора» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 87 (С8): 5771–5778. Бибкод : 1982JGR....87.5771R . дои : 10.1029/jc087ic08p05771 . Проверено 25 сентября 2016 г.
- Шайрер, Д.С.; Форсайт, Д.В.; Кондер, Дж.А.; Эберле, М.; Хунг, Ш.; Джонсон, К.; Грэм, Д.В. (2000). «Аномальное распространение морского дна Юго-Восточного Индийского хребта возле плато Амстердам-Сент-Пол» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 105 (Б4): 8243–8262. Бибкод : 2000JGR...105.8243S . дои : 10.1029/1999jb900407 . Проверено 14 августа 2016 г.
- Семпере, Дж. К.; Кокран, младший (1997). «Юго-восточный Индийский хребет между 88 ° и 118 ° восточной долготы: изменения в нарастании земной коры при постоянной скорости распространения» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 102 (Б7): 15489–15505. Бибкод : 1997JGR...10215489S . дои : 10.1029/97jb00171 .
- Уэст, BP; Уилкок, штат Вашингтон; Семпере, Дж. К.; Гели, Л. (1997). «Трехмерная структура астеносферного потока под Юго-Восточным Индийским хребтом» (PDF) . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 102 (Б4): 7783–7802. Бибкод : 1997JGR...102.7783W . дои : 10.1029/96jb03895 .
- Уильямс, SE; Уиттакер, Дж. М.; Мюллер, Р.Д. (2012). Полноценные реконструкции южной окраины Австралии и Антарктиды — значение для корреляции геологии Австралии и Антарктиды . Материалы симпозиума по бассейнам Восточной Австралии и Азии IV. Брисбен, Квинсленд . Проверено 24 сентября 2016 г.
- Нобре Силва, ИГ; Вайс, Д; Скоутс, Дж. С.; Барлинг, Дж (2013). «Девяносто-восточный хребет и его связь с горячими точками Кергелен, Амстердам и Сент-Пол в Индийском океане» . Журнал петрологии . 54 (6): 1177–210. doi : 10.1093/petrology/egt009 .
- Бредов, Э; Стейнбергер, Б. (16 января 2018 г.). «Переменная скорость производства расплава в горячей точке Кергелен из-за долгосрочного взаимодействия шлейфа и хребта» . Письма о геофизических исследованиях . 45 (1): 126–36. дои : 10.1002/2017GL075822 . hdl : 10852/70913 .
- Дубинина, Е.П.; Галушкина Ю.И.; Грохольская, А.Л.; Коханб А.В.; Сущевская, Н.М. (2017). «Горячие и холодные зоны Юго-Восточного Индийского хребта и их влияние на особенности его строения и магматизма (численное и физическое моделирование)». Геотектоника . 51 (3): 209–229. дои : 10.1134/S0016852117030049 . ISSN 0016-8521 .
- Кумар, П.; Сингха, П.; Госал, Д.; Джейкоб, Дж.; Гупта, С. (2023). «Литосферная архитектура под плато Амстердам-Сент-Пол, южная часть Индийского океана с использованием комплексных гравитационных, магнитных и сейсмологических исследований». Тектонофизика . 863 : 229989. Бибкод : 2023Tectp.86329989K . дои : 10.1016/j.tecto.2023.229989 .
- Дусе, С.; Вайс, Д.; Скоутс, Дж. С.; Дебай, В.; Гирет, А. (2004). «Геохимические и изотопные ограничения Hf – Pb – Sr – Nd на происхождение базальтов горячей точки Амстердам – Сент-Пол (Индийский океан)». Письма о Земле и планетологии . 218 (1–2): 179–195. дои : 10.1016/S0012-821X(03)00636-8 .
- Чжоу, К.; Лю, З.; Лай, Ю.; Ван, GC; Ляо, З.; Ли, YX; Ву, JY; Ван, С.; Цин, CS (2018). «Петрогенезис основных и кислых пород из большой магматической провинции Комей, Южный Тибет: последствия для начальной активности плюма Кергелен». Бюллетень ГСА . 130 (5–6): 811–824. Бибкод : 2018GSAB..130..811Z . дои : 10.1130/B31653.1 .
47 ° 20'47 "ю.ш. 97 ° 23'48" в.д. / 47,346294 ° ю.ш. 97,396675 ° в.д.