Алеутская зона субдукции
Алеутская зона субдукции длиной 2500 миль (4000 км) — это сходящаяся граница между Северо-Американской и Тихоокеанской плитами , которая простирается от Аляскинского хребта до полуострова Камчатка . [ 1 ] Здесь Тихоокеанская плита погружается под Северо-Американскую плиту, и скорость субдукции меняется с запада на восток от 7,5 до 5,1 см (от 3,0 до 2,0 дюйма) в год. [ 2 ] Алеутская зона субдукции включает в себя две выдающиеся особенности : Алеутскую дугу и Алеутский желоб . Алеутская дуга возникла в результате извержений вулканов в результате обезвоживания погружающейся плиты на глубине ~ 100 км. Алеутский желоб представляет собой узкую и глубокую морфологию, которая возникает между двумя сходящимися плитами, когда погружающаяся плита ныряет под нависающую плиту.
Геологическая история
[ редактировать ]Алеутская островная дуга образовалась примерно за 50-55 млн лет назад в результате субдукции плиты Кула под Северо-Американскую плиту до прибытия Тихоокеанской плиты. [ 3 ] В Алеутской островной дуге выделяются три стратиграфические единицы: вулканические породы возрастом ~55–33 млн лет назад, морские осадочные породы возрастом ~23–33 млн лет назад и осадочные и магматические породы возрастом ~5 млн лет назад. [ 3 ] Вулканические породы возрастом ~ 55-33 млн лет назад включают песчаник, алевролит , конгломерат и брекчию, перемешаны с подушечными лавами . которые являются вулканическими и сложным образом [ 4 ] Селевые потоки и мутные потоки переносили магматические материалы из вулканического источника в мелководные морские бассейны. [ 4 ] Большая часть вулканизма произошла в интервале ~ 56–34 млн лет назад вдоль островных дуг. [ 3 ]
Островная дуга
[ редактировать ]Кора Алеутской островной дуги на Аляске имеет мощность ~ 25 км и объём ~ 2300 км . 3 на километр дуги. Сейсмические исследования отражения и преломления показывают, что состав Алеутской островной дуги не подобен составу континентальной коры . Относительно высокие продольных волн скорости указывают на присутствие основных пород, и это подтверждается геологией земной коры. В верхней коре имеется около 6 км андезибазальта , а средняя кора состоит из базальта срединно-океанического хребта (MORB) мощностью 5 км и толеитовых остатков толщиной 19 км в нижней коре. Континентальные коры обычно имеют кислую верхнюю кору и отражающую нижнюю кору, но в Алеутской дуге эти особенности не обнаружены. [ 3 ]
Магматизм
[ редактировать ]находится 40 действующих вулканов В Алеутской вулканической дуге от горы Сперр на материковой Аляске до острова Булдир на крайнем западе Алеутских островов . Список вулканов Алеутской дуги можно найти здесь . Восточный конец вулканической дуги на полуострове Аляска лежит на мезозойских осадочных и вулканических породах со следами палеозойских пород, прорванных мезозойскими батолитами . Большая часть Алеутских островов сложена осадочными породами из гранита и метаморфическими породами олигоцена - миоцена . На севере структурной оси Алеутских островов расположены четвертичные вулканы, сложенные преимущественно андезитом , смешанным с оливиновым базальтом и риолитом . В восточных Алеутских вулканах больше кислой магмы, а в западных Алеутских дугах сиальная магма отсутствует. [ 5 ]
Тренч
[ редактировать ]Формирование
[ редактировать ]Образование Алеутского желоба связано с субдукцией Тихоокеанской плиты под Северо-Американскую плиту. Горизонтально-изогнутая форма желоба обусловлена изменением направления Северо-Американской плиты примерно на ~5-2,6 млн лет назад, что привело к движению Тихоокеанской плиты на северо-запад. [ 6 ] Гипотеза предполагает, что движение Тихоокеанской плиты на север закончилось ~66-56 млн лет назад, и поддвиг океанической коры создал Алеутский желоб. [ 7 ] Однако существуют и другие, более сложные гипотезы. [ 8 ]
В механизме образования траншей существуют две гипотезы: растяжение и сжатие. Гипотеза растяжения предполагает, что нагрузка островной дуги привела к образованию нисходящих разломов в океанической коре. Другими словами, желоб когда-то был частью океанической коры, но на глубине разрушился из-за нагрузки островной дуги. Гипотеза сжатия предполагает, что мантийная конвекция или сопротивление не позволили океанической коре достичь изостатического равновесия , поскольку дисбаланс не был устранен за относительно короткий промежуток времени. В результате деформация и пластическое течение магмы, высвобождаемой из открытых трещин на вогнутой стороне дуги, утягивает кору и мантию на более глубокие глубины и еще больше тормозит вертикальный подъем магмы, создавая желоб. [ 6 ]
Седиментация в восточной Алеутской впадине
[ редактировать ]поступает большое количество осадков из мутных потоков, оползней и наползаний В восточную часть Алеутского желоба . Накопленные здесь отложения первоначально были частью Аляскинской Абиссальной равнины . Максимальная глубина желоба составляет 2 км, а отложение на максимальной глубине происходит в 10 раз быстрее, чем на абиссальной равнине. В результате за ~0,6 млн лет сформировался осадочный клин шириной 20–30 км и мощностью 1 км. Эти отложения в основном имеют мезозойский возраст и характеризуются консолидированными траншейными отложениями от песчаника, песчаника и сланца до глубинных мутных отложений. Последнее добавление большого объема наносов связано с плейстоценовой ледниковой эрозией. [ 9 ]
Сейсмичность
[ редактировать ]Большинство крупных разломов земной коры, обнаруженных на территории Алеутской островной дуги, относятся к доплейстоценовому периоду, хотя точная датировка не установлена. [ 5 ]
Вдоль меганадвига в Алеутской зоне субдукции за последние 80+ лет произошло 5 землетрясений магнитудой более 8: М=8,2 на островах Шумагина в 1938 году, М=8,6 на островах Андреанова в 1957 году , М=9,2 в Страстную пятницу в 1964 году , M= 8,7 Крысиных островов в 1965 г. и M= 8.2 возле Перривилля в 2021 году . В Алеутской зоне субдукции также наблюдались толчки и медленные землетрясения. [ 2 ] Гипоцентры низкочастотных землетрясений (LFE), связанные с этими процессами, расположены вблизи острова Кадьяк, Шумагинского ущелья, Уналаски и островов Андреаноф, ниже по падению этих крупных меганадвигов, где две сходящиеся плиты, как полагают, по крайней мере частично заблокированы. . Толщина отложений в траншее не коррелирует с наличием тремора. Например, под Кадьяком есть отложения позднечетвертичного-голоцена мощностью около 1 км, а под островами Андреаноф — осадки мощностью около 200 м. Эпицентры LFE на острове Кадьяк находились на глубине 45–60 км, а на островах Андреаноф — на глубине ~60–70 км. Однако тремор, похоже, действительно происходит на определенной глубине, связанной с возрастом погружающейся плиты. Возраст субдуцирующей плиты старше на западе (остров Андреаноф), где LFE встречаются на больших глубинах (~75 км), чем на востоке, где плита моложе (~45 км возле острова Кадьяк). Это может быть связано с тем, что глубины, на которых водные минералы выделяют воду и вызывают толчки, тем больше, чем старше плита, холоднее и быстрее погружается. [ 2 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Зоны субдукции и землетрясения» . www.ldeo.columbia.edu . Проверено 5 мая 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Браун, Джастин Р.; Преджан, Стефани Г.; Бероза, Грегори К.; Гомберг, Джоан С .; Хойсслер, Питер Дж. (2013). «Глубинные низкочастотные землетрясения в тектоническом сотрясении вдоль Аляскино-Алеутской зоны субдукции» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 118 (3): 1079–1090. дои : 10.1029/2012jb009459 . ISSN 2169-9313 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Холбрук, В. Стивен; Лизарральде, Д.; Макгири, С.; Бэнгс, Н.; Диболд, Дж. (1 января 1999 г.). «Структура и состав Алеутской островной дуги и последствия для роста континентальной коры». Геология . 27 (1): 31. doi : 10.1130/0091-7613(1999)027<0031:sacota>2.3.co;2 . ISSN 0091-7613 .
- ^ Перейти обратно: а б МАКЛИН, Хью; ХЕЙН, ДЖЕЙМС Р.; ВАЛЬЕ, ТРЕЙСИ Л. (1 августа 1983 г.). «Разведывательная геология острова Амлия, Алеутские острова, Аляска». Бюллетень ГСА . 94 (8): 1020. doi : 10.1130/0016-7606(1983)94<1020:rgoaia>2.0.co;2 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Перейти обратно: а б Коутс, РР (21 марта 2013 г.). «Тип магмы и структура земной коры Алеутской дуги». Серия геофизических монографий . Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз. стр. 92–109. дои : 10.1029/gm006p0092 . ISBN 9781118669310 .
- ^ Перейти обратно: а б Питер, Джордж; Эриксон, Барретт Х.; Грим, Пол Дж. (1970). Море, Том. 4, Часть 2-3 . Нью-Йорк: Wiley-Intersci. стр. 191–222.
- ^ Питман, Уолтер К.; Хейс, Деннис Э. (15 октября 1968 г.). «Распространение морского дна в заливе Аляски». Журнал геофизических исследований . 73 (20): 6571–6580. дои : 10.1029/jb073i020p06571 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Юинг, Дж.; Юинг, М. (23 июня 1967 г.). «Распределение отложений на срединно-океанических хребтах в зависимости от распространения морского дна». Наука . 156 (3782): 1590–1592. дои : 10.1126/science.156.3782.1590 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17797640 .
- ^ Пайпер, Дэвид Дж.В.; фон Хюне, Роланд; Дункан, Джон Р. (1973). «Позднечетвертичная седиментация в активном Восточно-Алеутском желобе». Геология . 1 (1): 19. doi : 10.1130/0091-7613(1973)1<19:LQSITA>2.0.CO;2 . ISSN 0091-7613 .