Изузу-бонин-марианна дуга

  Система IBM ARC в западной части Тихого океана. Линии со стрелками показывают приблизительные местоположения профилей E - W по всей дуге.

Система дуги изу -бонин -мариан (IBM) представляет собой тектоническую плиту сходящуюся границу в микронезии . Система IBM ARC простирается более 2800 км к югу от Токио, Япония, до Гуама , и включает острова Идзу , острова Бонин и Мариановские острова ; Гораздо больше системы IBM ARC погружено под Sealevel. Система дугов IBM находится вдоль восточной части филиппинской морской тарелки в западной части Тихого океана. Это место самой глубокой раны в твердой поверхности Земли, претендента на глубоко в траншеи Марианы .

Система IBM ARC сформировалась в результате субдукции западной части Тихоокеанской пластины . Система IBM ARC теперь субсудит средней юршей на раннюю меловую литосферу , с более молодой литосфере на севере и более старой литосфере на юге, включая самую старую (~ 170 миллионов лет или мама) океаническая кора . Скорость субдукции варьируется от ~ 2 см (1 дюйм) в год на юге до 6 см (~ 2,5 дюйма) на севере.

Считается, что вулканические острова, которые составляют эти островные дуги, были образованы из выброса летучих веществ (пар из захваченной воды и других газов), высвобождаемых из подсудимой пластины, поскольку он достиг достаточной глубины для температуры, чтобы вызвать высвобождение этих материалов Полем Связанные траншеи образуются как самая старая (самая западная) часть тихоокеанской коры, увеличивается в плотности с возрастом, и из -за этого процесса, наконец, достигает своей самой низкой точки, так же, как он подсудится под корой к западу от него.

Система ARC IBM является отличным примером внутриусеянного конвергентного края (IOCM). IOCM построены на океанической коре и в основном контрастируют с островными дугами, построенными на континентальной коре, таких как Япония или Анды . Поскольку кора IOCM более тонкая, плотная и более рефрактерная, чем под полями андского типа, изучение расплавов IOCM и жидкости позволяет более уверенно оценить потоки и процессы мантийного крючка, чем для конвергентных краев андского типа. Поскольку IOCM далеки от континентов, на них не влияет большой объем аллювиальных и ледниковых отложений. Последующее тонкое осадочное покрытие значительно облегчает изучение дуговой инфраструктуры и определять массу и состав подделенных отложений. Активные гидротермальные системы , обнаруженные на подводных частях МОКМС, дают нам возможность изучить, сколько из важных рудных отложений Земли.

Границы системы IBM ARC

Кора и литосфера, создаваемая системой IBM ARC в течение ее истории ~ 50 млн. Лет, сегодня найдены так же на западе, как хребет Кюшу -Палау (к востоку от западно -филиппинского морского бассейна ), до 1000 км от нынешней траншеи IBM. Система IBM ARC - это поверхностное выражение работы зоны субдукции , и это определяет ее вертикальную протяженность. Северная граница системы IBM ARC следует за впадиной Нанкай на северо -востоке и на юге Хоншу, соединяясь со сложной системой тяги, которая продолжается от берега на восток к японскому траншеи . Пересечение траншей IBM, Японии и сагами на тройном соединении Boso один из двух тройных перекрестков на земле на земле. Система IBM ARC ограничена на востоке очень глубокой траншеей, которая варьируется от почти 11 км глубиной в глубине претендента до менее 3 км, где плато Огасавара входит в траншею. Южная граница найдена, где траншея IBM встречает хребет Кюшу -Палау недалеко от Белау . Таким образом, определено, система IBM ARC насчитывает более 25 ° широты, от 11 ° с.ш. до 35 ° 20'N

Пластинные движения

Поперечное сечение через мелкую часть зоны субдукции, показывающая относительные положения активной магматической дуги и бассейна на заднем воздухе, таких как южная часть дуги изу-бонелин.

Система IBM Arc является частью филиппинской морской пластины , по крайней мере, к первому приближению. Хотя дуга IBM деформируется внутренне - и фактически на юге небольшая тарелка, известная как тарелка Марианы, отделена от филиппинской морской пластины распределительным хребтом в корыте Марианы - все еще полезно обсудить приблизительные показатели и направления Филиппин Морская пластина с его литосферными соседями, потому что они определяют, в первом порядке, как быстро и вдоль того, что впитывает материал, подается на фабрику субдукции. Филиппинская морская тарелка (PH) имеет четыре соседних тарелки: Pacific (PA), Евразийский (ЕС), Северная Америка (NA) и Кэролайн (CR). Существует незначительное относительное движение между pH и CR; Кроме того, CR не питает фабрику субдукции IBM, поэтому она не обсуждается дальше. Североамериканская плита включает в себя северную Японию, но относительное движение между ним и Евразии достаточно мало, что относительное движение между рН и ЕС объясняет интересующее движение. Полюс Эйлера Для pH-PA, как выведенное из модели Nuvel-1A для движений текущих пластин ( Demets et al. 1994 ) находится около 8 ° с.ш. с.ш. PA вращается вокруг этого полюса CCW ~ 1 °/мА по отношению к pH. Это означает, что по сравнению с самой южной IBM PA движется NW и субдуцирован примерно на 20–30 мм/Y, тогда как по сравнению с самой северной IBM PA движется WNW и вдвое быстрее. В южной части IBM почти нет сходимости между тарелкой Кэролайн и Филиппинской морской тарелкой. Арка IBM не испытывает траншеи «броска», то есть миграция океанической траншеи в направлении океана. Траншея движется к Евразии, хотя в системе IBM ARC сохраняется сильно расширенный режим из-за быстрого сближения pH-EU. Почти вертикальная ориентация субдуцированной тарелки под южным IBM оказывает сильную силу «морского мусора», которая сильно сопротивляется его боковым движению. Считается, что распространение бассейна на заднем воздухе связано с объединенным эффектом силой морского анкора и быстрой конвергенции pH-EU ( Scholz & Campos 1995 ). Склонение конвергенции между PA и системой IBM ARC заметно изменяется вдоль системы IBM ARC. Сходимость таблички, выведенная из векторов скольжения землетрясения, почти проскальзывается в самых северных Мариасах, примыкающих к и югу от северного конца корыта Марианы, где дуга была «покинута» от отверстия бассейна на заднем воздухе, что привело к траншея, которая поражает приблизительно параллельно векторам сходимости. Конвергенция сильно наверновна для большинства систем ARC Mariana, но более ортогональна для самых южных Мариан и большинства сегментов Izu -Robonin. McCaffrey 1996 отметил, что дуговая скорость скольжения в предплечье достигает максимум 30 мм/год в северных Марианах. По словам МакКаффри, это достаточно быстро, чтобы оказать геологически значимые эффекты, такие как разоблачение метаморфических пород высокого уровня, и дает одно объяснение того, почему предплечье на юге IBM является тектонически более активным, чем в северном IBM.

Геологическая история системы IBM ARC

Упрощенная тектоническая история системы IBM ARC, просматривая вдоль профилей EW. Красный соответствует областям магматической активности, синий магматически вымер.

Эволюция системы IBM ARC является одним из самых известных из любого конвергентного края. Поскольку IBM всегда была системой дуги под сильным расширением, его компоненты охватывают широкую область, от хребта Палау-Кюшю до траншеи IBM (см. Первое правое рисунок). В целом, самые старые компоненты являются самыми дальним западом, но в преддверии сохраняется полная запись эволюции. Зона субдукции IBM началась в рамках основания полушария старой, плотной литосферы в западной части Тихого океана ( Stern & Bloomer 1992 ). Начало истинной субдукции локализовало магматическую дугу вблизи его нынешней позиции, примерно в 200 км от траншеи, и позволило мантиле подзадыша стабилизироваться и охладиться. Дуга стабилизировалась примерно до 30 млн. Лет, когда она начала расколоть, образуя бассейн Parece Vela . Распространение также началось в самой северной части дуги IBM около 25 млн. Лет и распространилось на юг, чтобы сформировать бассейн Шикоку. Системы распространения бассейна Parece Vela и Shikoku, которые проходили около 20 млн. Лет, а комбинированный бассейн Parece Vela Basin-Shikioku продолжал расширяться примерно до 15 млн. Лет, в конечном итоге создавая крупнейшую землю бассейн на заднем воздухе . Дуга была нарушена во время рифтинга, но снова начала строить как отдельную магматическую систему после начала распространения морского дна. Вулканизм дуги, особенно взрывной вулканизм, уменьшился во время большей части этого эпизода, при этом возрождение началось около 20 млн лет на юге и около 17 млн ​​лет на севере. Тефра из северного и южного IBM показывает, что сильные композиционные различия, наблюдаемые для современной дуги, существовали в течение большей части истории дуги, причем северный IBM был более истощенным, а южный IBM относительно обогащен. Около 15 млн. Лет, самый северный IBM начал столкнуться с Хоншу, вероятно, в результате новой субдукции вдоль впадины Нанкай. Новый эпизод рифтинга, чтобы сформировать бассейн Марианы Бэк-Арк , начался через некоторое время после 10 млн. Лет, а морское дно было началось около 3–4 млн. Лет. Поскольку нарушение дуги является первой стадией в формировании любого бассейна на заднем воздухе, нынешние вулканы Mariana Arc не могут быть старше 3–4 млн. Лет, но вулканы Идзу-бонинина могут быть такими же старыми, как ~ 25 млн. Лет. Винтуарки IZU начали формироваться около 2 млн. Лет.

Компоненты системы IBM ARC

Упрощенный батиметрический и топографический профиль вдоль магматической дуги IBM

Упрощенные батиметрические профили по всей системе IBM ARC, приблизительные места, показанные на первом рисунке. Т указывает положение траншеи.

Три сегмента IBM (рисунок справа) не соответствуют изменениям на входящей пластине. Границы определяются тектонической линией Софугана (~ 29 ° 30'N), разделяющей сегменты IZU и Bonin, и на северном конце корыта Марианы Бэк-Арк-бассейна (~ 23 ° с. и Марианская сегменты. Предплечья, активная дуга и задняя дуга выражаются по -разному по обе стороны от этих границ (см. Рисунок ниже). Предплечье является той частью дуговой системы между траншеей и магматическим фронтом дуги и включает в себя поднятые секторы предплечья, расположенные недалеко от магматического фронта, иногда называемой «лобной дугой». IBM Forearc от Гуама до Японии составляет около 200 км. Воспитанные части предплечья, состоящие из эоценового магматического фундамента, увенчанного рифами террасами эоцена и более молодого возраста, производят островную цепь от Гуама севера до Фердинанд -де -Мединилья в Мариане. Точно так же островки Бонин или Огасавара в основном состоят из эоценовых магматических пород. Нет Аккреционная призма, связанная с предплечьем IBM или траншеей.

Магматическая ось дуги хорошо определена от Хоншу до Гуама. Эта «магматическая дуга» часто является подводной лодкой, с вулканами, построенными на подводной платформе, которая находится от глубины воды 1 и 4 км. Вулканические острова распространены в сегменте IZU, включая O-Shima , Hachijojima и Miyakejima . Сегмент IZU дальше на юг также содержит несколько подводных кальдеров. Сегмент дуги IZU также акцентируется межзарными распадами. Сегмент Бонина к югу от тектонической линии Софугана содержит в основном подводные вулканы, а также некоторые, которые немного поднимаются над Sealevel, таким как Нишино-сима . Сегмент Бонина характеризуется глубоким бассейном, впадиной Огасавары, между магматической дугой и плюсом на островах Бонин. Высокие возвышения в дуге IBM (не считая полуострова Идзу , где IBM выходит на берег в Японии) находятся в южной части сегмента Бонина, где вымершие вулканические острова Минами Иво и Кита -Джима поднимаются почти до 1000 м. над Sealevel. Батиметрический высокий уровень, связанный с магматической дугой сегментов Izu и Bonin, часто называют хребтом Шичито в японских публикациях, а бонины часто называют островами Огасавара. Вулканы извергают лавы необычной композиции - провинция шошонитов - находятся в переходе между сегментами дуги Бонина и Марианы, включая Ты Джима , Алагон : Ассоциация , Алагиган Алагон и Хайт , Алагоан и Алагон , Харган , Алагон , Хайт Алагон и , Алагон , Марана снова вулканы.

Забалочные области трех сегментов совершенно разные. Сегмент IZU отмечен несколькими вулканическими поперечными цепями, которые вытягивают SW вдали от магматического фронта. Магматически звездный сегмент Bonin Arc не имеет заднего бассейна, межзарного рифта или перекрестных цепей сзади. Сегмент Марианы характеризуется активно распространяющимся задним дугочным бассейном, известным как корыта Марианы. Марианский впадины показывают заметные вариации вдоль забастовки, причем морское дно распространяется к югу от 19 ° 15 'и рифтируется дальше на север.

Система IBM ARC к юго -западу от Гуама заметно отличается от региона на севере. Область предплечья очень узкая, а пересечение оси распределения бассейна Backarc с помощью дуги магматических систем является сложным.

Поведение и состав западной части Тихого океана

Все на тихоокеанской тарелке, которая попадает в траншею IBM, является субдульным. В следующем разделе обсуждаются некоторые модификации литосферы непосредственно перед ее спуск, а также возраста и состава океанической коры и отложений на Тихоокеанской пластине, примыкающей к траншеи. В дополнение к субдуцированным отложениям и коре тихоокеанской плиты, также существует очень существенный объем материала из соответствующего IBM Forearc, который теряется в зоне субдукции из -за тектонической эрозии ( Von Huene, Ranero & Vannucchi 2004 ).

IBM Trench и Over Trench

Геологические отношения вокруг траншеи Марианы. Верхняя левая карта показывает региональную обстановку. Пунктирная коробка на региональной карте (верхняя левая) показывает область детализации, показанная в верхней правой карте. Верхняя правая карта показывает функции до примерно 100 км по обе стороны центральной мариана. Пунктирная линия показывает местоположение многоканальной линии сейсмического отражения 53-53, которая интерпретируется в нижнем поперечном сечении. Разломы, связанные с изгибом, обрисованы в черном. Нижняя цифра представляет собой поперечное сечение мелкой зоны субдукции Марианы вдоль линии MCS 53–54 с численными аннотированными функциями ( Oakley, Taylor & Moore 2008 ).

Океаническая траншея и связанная с ними внешняя отметка траншеи , где Тихоокеанская пластина начинает спуск в зону субдукции IBM . Траншея IBM - это то, где литосфера тихоокеанской тарелки начинает тонуть. Траншея IBM лишена какого -либо значительного заполнения отложений; Примерно в 400 м толщины отложений полностью субдулирована с переходной пластиной. Внешняя траншея IBM поднимается примерно на 300 м над окружающим морским днем ​​перед траншеей. Литосфера, которая собирается спуститься в траншею, начинает сгибаться только за пределами траншеи; Морское дно поднимается в широкую волну, которая имеет высоту несколько сотен метров и называется «выпуклостью внешней траншеи» или «подъемом внешнего траншея». Заявленная субдутая пластина сильно нарушена, что позволяет морской воде проникать во внутреннюю часть пластины, где гидратация мантийного перидотита может генерировать серпентинит . Серпентинит, сгенерированный таким образом, может переносить воду глубоко в мантию в результате субдукции.

Геология и состав самой западной тихоокеанской пластины

Субдукты Тихоокеанской пластины в траншеи IBM, поэтому понимание того, что поддувается под IBM, требует понимания истории западной части Тихого океана. Система IBM System субскучивает среднюю юридическую литосферу в раннем меховой литосфере с более молодой литосферой на севере и более старой литосфере на юге. Невозможно непосредственно узнать состав субдурованных материалов, которые в настоящее время обрабатывают фабрикой субдукции IBM - то, что сейчас имеет глубину 130 км в зоне субдукции, вступило в траншею 4 - 10 миллионов лет назад. Тем не менее, состав западной части Тихоокеанского морского дна- океанической коры- отложений, коры и мантийной литосферы- зависит достаточно систематически, что, к первому приблизительному траншея.

Морское дно для тихоокеанской пластины к востоку от системы IBM может быть подразделено на северную часть, которая является батиметрически «гладкой», и южную часть, которая является батиметрически прочной, разделенной плато Огасавара. Эти крупномасштабные вариации отмечают различные геологические истории на севере и юге. На севере доминирует бассейн Nadezhda. На юге, грубые выравнивания сет , атоллов и островов определяют три великих, эзаэз трендовых цепей ( Winterer et al. 1993 ): остров Маркус -Плато Остров Уэйк -Агасавара, цепь магингтов Магеллана и острова Каролины хребет Полем Первые две цепь, образованные вулканизм вне жеребьев во время мелового времени, тогда как цепь Кэролайн островов сформировалась за последние 20 миллионов лет. Между этими цепями лежат два важных бассейна: бассейн Пигафетты находится между цепями Маркуса и Магеллана, а бассейн Восточной Марианы находится между цепями Магеллана и Кэролайн.

Упрощенная геологическая и магнитная карта западной части Тихого океана, основанная на работе Наканиши, Тамаки и Кобаяши 1992 . Относительное движение Тихоокеанской пластины относительно филиппинской морской пластины показано со стрелками, числа соответствуют скоростям (мм/год) после Seno, Stein & Gripp 1993 . Числа со звездочками представляют научные места бурения, особенно проект бурения океана и буровые программы глубокого моря .

Эпоха западной части Тихоокеанского морского дна была истолкована из магнитных аномалий морского дна, коррелированных с геомагнитным временным масштабом наканиши, Тамаки и Кобаяши, 1992 года и подтвержденной программы бурения океана научным бурением . Три основных набора магнитных аномалий были идентифицированы в интересующей области. Каждый из этих наборов обновления включает в себя магнитные аномалии с сериями М (средний-юридический до среднего цвета), которые по существу являются «кольцами роста» тихоокеанской плиты. Эти наборы аномалии показывают, что небольшая, примерно треугольная тихоокеанская пластина выросла, распространяясь по трем хребтам ( Bartolini & Larson 2001 ). Самыми старыми идентифицируемыми линии являются M33 до M35 ( Nakanishi 1993 ) или, возможно, даже M38 ( Handschumacher et al. 1988 ). Трудно сказать, сколько лет эти линии и старая кора; Самые старые магнитные линии, для которых были назначены возраст, - это M29 (157 млн. Лет ( Channell et al. 1995 ). Магнитные линии, такие как M29, неизвестны из других океанов, а область в западной части Тихого океана, которая лежит внутри линии M29 - то есть кора старше M29 - находится в порядке 3х106 км ² , около трети размера Соединенных Штатов. Участок 801 ODP лежит на морском дне, который является более старшим, чем M29, а в подвале MORB дает AR-AR в возрасте 167 ± 5 млн. Лет ( Pringle 1992 ). Самыми старыми отложениями на участке 801c являются средняя юрская, калвианская последняя батониана (~ 162 млн. Лет ; или

Морское пол, распространяющийся в Тихом океане во время мелового периода, развивался из более э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э -э. Это произошло в течение среднего мозга, интервал ~ 35–40 мА, характеризующийся отсутствием магнитных изменений, известных как меловая суперхрона или тихая зона. Впоследствии расположение тенденций NS, распространяющихся, по сравнению с тихоокеанским бассейном, постепенно мигрировали на восток в течение мелового и третичного времени, в результате чего нынешняя отмеченная асимметрия Тихого океана, с очень молодым морским днем ​​в восточной части Тихого океана и очень старого морского дна на западе Тихоокеанский.

Отложения, доставляемых в траншеи IBM, не являются толстыми, учитывая, что это некоторые из старейших морских дно Земли. Вдали от заводов в пелагической последовательности преобладают Chert и Pelagic Clay , с небольшим карбонатом. Карбонаты важны рядом с Гайотами, распространенные в южной части региона. Кайнозойские отложения не важны, за исключением вулканического пепла и азиатского осаждения , прилегающих к Японии, и карбонатным отложением]], связанные с относительно мелким хребтом Каролины и Кэролайн . Сильные течения морского дна, вероятно, несут ответственность за эту эрозию или недостаток.

Композиции отложений, субдуцированных под северными и южными частями дуги IBM, значительно отличаются из-за вулканической последовательности меловой зарядки на юге, которая отсутствует на севере. Лавы и вулканикаластика, связанные с интенсивным эпизодом интраслятного вулканизма во времени, близко соответствуют меловому суперхрону. Вулканизм вне риска становился все более важным, приближаясь к плато онтонг-Ява . ), и по меньшей мере 650 м al Abrams В Восточной Марианской бассейне и бассейне Пигафетты в бассейне Восточной Марианы и бассейне в бассейне Восточной Марианы ( . 1993 из толеитов et 1994 предполагают, что эта провинция может отражать формирование системы распространения среднего мозга в бассейнах Науру и Восточной Марианы. связанные с этим Дальше на север эпизодом , месторождения , В районе Восточной Марианы и Пигафетты и вокруг него. Дальше на север, на участках DSDP 196 и 307 и участке ODP 1149, существует мало доказательств вулканической активности среднего мозга. Похоже, что вулканический эпизод Аптиан-Альбиян был в значительной степени ограничен регионом к югу от нынешней широты 20 ° С. Палеомагнитные и плитные кинематические соображения помещают эту широкую область вулканизма вне жеребьев в нынешнем окрестностях Полинезия , где сегодня вулканизм вне риска, мелкая батиметрия и тонкая литосфера известна как «Суперсвелл» ( Menard 1984 ; McNutt et al. 1990 ).

Осадок, закрепленные на сайте программы бурения океана 1149 (см. Предыдущую цифру для местоположения). В правом правом дается литология и возраст, 3 колонны показывают вертикальные вариации кальция , кремния и алюминия , индикаторы относительного карбоната , черта и глины или пепла . Изменен из Plank et al. (2006).

На приведенной выше рисунке показаны типичные отложения, просверленные на участке программы бурения океана 1149, к востоку от сегмента Идзу -бонина. Отложения, пробуренные на участке ODP 1149, имеют толщину около 400 м и составляют 134 миллиона лет. Осадочный участок представляет собой типичную пелагическую стратиграфию , накапливаемую в основном в меловом, но также за последние 7 миллионов лет (поздний неоген ), построенный на подвале ранней меловой океанической коры. Самая нижняя часть-карбонат и черт, следующий слой очень богат Чертом, третий слой богат глиной. За этим следует длинный перерыв в отложениях перед возобновлением осаждения ~ 6,5 млн. Лет (поздний миоцен ), с осаждением вулканической пепла, глины и ветровой пыли. Стратиграфия к востоку от сегмента Марианы отличается от того, что было подведущим под сегментом Идзу-бонина, имеющего гораздо большее обилие ранних меловых вулканических вулканов и базалов наводнения. Около 470 миллионов океанической коры было проникнуто на участке ODP 801C во время ног 129 и 185. Это типичная базальт хребта в середине океана, на которых затронулась низкотемпературная гидротермальное изменение . Эта кора перекрывается ярко -желтым гидротермальным отложением толщиной 3 м и около 60 м базальта из щелочного оливина , 157,4 ± 0,5 млн лет ( Pringle 1992 ).

Геофизика субдурированной плиты и мантии

Глубокая структура системы IBM была отображена с использованием различных геофизических методов . В этом разделе представлен обзор этих данных, включая обсуждение мантийной структуры на глубине> 200 км.

Сейсмичность

Пространственные закономерности сейсмичности необходимы для определения местоположения и понимания морфологии и реологии субдуктивных литосферных плит , и это особенно верно для зоны IBM Wadati -Benioff (WBZ). Katsumata & Sykes 1969 впервые изложил наиболее важные особенности IBM WBZ. Их исследование обнаружило зону глубоких землетрясений под южными Марианами и предоставило некоторые из первых ограничений на глубокую, вертикальную природу субдукции Тихого океана под южной IBM. Они также обнаружили область уменьшенной мелкой сейсмичности (≤70 км) и отсутствия глубоких (≥ 300 км) событий под островами вулканов, примыкающих к соединению траншей Идзу Бонин и Марианы, где траншеи почти параллельны конвергенции. вектор.

Карта вида батиметрии и сейсмичности в зоне субдукции IBM с использованием землетрясений каталога Engdahl, Van der Hilst & Buland 1998 . Круги обозначают эпицентральные местоположения; Более легкие круги представляют более мелкие события, более темные круги представляют собой более глубокие события. Черные линии обозначают области поперечного сечения, изображенные в 6 профилях справа, организованные от N до S. Черные круги представляют гипоцентральные местоположения в объеме ~ 60 км к каждой стороне линий, показанных на карте слева. Очевидны большие вариации в скидке и максимальной глубине сейсмичности. Расстояние вдоль каждой секции измеряется из магматической дуги. А) Северный Изу -бонинный регион. Плита составляет ~ 45 °; Сейсмичность сужается от глубины ~ 175 км до ~ 300 км, но увеличивается около 400 км и заканчивается на уровне ~ 475 км. Б) Центральный регион Идзу Бонин. Плотный падение почти вертикально; Сейсмичность сужается от ~ 100 км до ~ 325 км, но увеличивается в скорости и простирается горизонтально около 500 км и заканчивается на уровне ~ 550 км. В) Южный регион Идзу Бонин. Плита составляет ~ 50 °; Сейсмичность непрерывна до ~ 200 км, но очень немногие аномальные события очевидны до ~ 600 км. Г) Северная Марианская регион. Плита составляет ~ 60 °; Сейсмичность непрерывна до ~ 375 км и заканчивается на уровне ~ 400 км, но очень немногие аномальные события очевидны до ~ 600 км. Д) Центральный регион Марианы. Плотный падение вертикально; Сейсмичность слегка сужается между ~ 275 км до ~ 575 км, но по существу непрерывна. Существует карман глубоких событий около 600 км, а также 1 глубокое событие в 680 км. Е) Южный Марианский регион. Плита составляет ~ 55 °; Сейсмичность непрерывна до ~ 225 км, с аномальным событием при 375 км. Фигура любезно предоставлена ​​доктором Мэттом Фуш, Университет штата Аризона

Совсем недавно Engdahl, Van der Hilst & Buland 1998 предоставил каталог землетрясений, содержащий улучшенные места (рис. 10). Этот набор данных показывает, что под северным IBM падение WBZ плавно проходит от ~ 40 ° до ~ 80 ° к югу, а сейсмичность уменьшается между глубинами ~ 150 км до ~ 300 км (рис. 11а C). Субдуцированная плита под центральной IBM (около 25 ° с.ш.; рис. 11c) определяется сниженной сейсмической активностью, которая, тем не менее, определяет более вертикальную ориентацию, которая сохраняется на юг (рисунки 11d F). Глубокие землетрясения, здесь определяемые как сейсмические события ≥300 км глубиной, распространены под частями системы IBM ARC (Рисунки 10, 11). Глубокие события в системе IBM реже, чем для большинства других зон субдукции с глубокой сейсмичностью, таких как Тонга/Фиджи/Кермадек и Южная Америка. Под северным IBM глубокая сейсмичность простирается на юг до ~ 27,5 ° с.ш., и небольшой карман событий между глубиной 275 км до 325 км существует при ~ 22 ° с.ш. Существует узкая полоса глубоких землетрясений под южным IBM от ~ 21 ° с.ш. до ~ 17 ° с.ш., но к югу от этого чрезвычайно мало глубоких событий. Хотя ранние исследования предполагали, что сейсмичность разграничивала верхнюю границу плиты, более поздние данные показали, что многие из этих землетрясений встречаются в рамках плиты. Например, исследование Накамура и соавт. 1998 год показал, что область событий под самой северной областью IBM находится в ~ 20 км под вершиной субдуктивной пластины. Они предполагают, что трансформационное нарушение, которое происходит, когда метастабильные оливины изменяются в более компактную структуру шпинели, создают эту зону сейсмичности. Действительно, механизм разлома для глубоких землетрясений является горячо обсуждаемой темой (например, Green & Houston 1995 ), и он еще не разрешил. Двойные сейсмические зоны (DSZ) были обнаружены в нескольких частях зоны субдукции IBM, но их местоположения внутри плиты, а также интерпретации для их существования резко различаются. Под южным IBM, Samowitz & Forsyth 1981 обнаружил DSZ, лежащий в глубине 80 км и 120 км, с двумя зонами, разделенными на 30 35 км. землетрясения Фокальные механизмы показывают, что верхняя зона, где происходит большинство событий, находится в сжатии DownDIP, а нижняя зона находится в расширении DownDIP. Этот DSZ расположен на глубине, где кривизна плита является наибольшей; На большей глубине он растет в более плоский донфигурацию. Samowitz & Forsyth 1981 предположил, что нестандартные или тепловые напряжения в верхних 150 км плиты могут основной причины сейсмичности. Для северного IBM Iidaka & Furukawa 1994 использовал изысканную схему перемещения землетрясения для обнаружения DSZ между глубинами 300 км до 400 км, которая также имеет расстояние 30 35 км между верхним и нижним зонами. Они интерпретировали данные от S в P, преобразованные фазы и тепловое моделирование, чтобы предположить, что DSZ является результатом трансформационного разлома метастабильного клина оливина в плите. Недавняя работа предполагает, что вариации композиции в субдуцирующей плите также могут способствовать двойной сейсмической зоне ( Abers 1996 ), или что DSZ представляют собой локус серпантин дегидратации в плите ( Peacock 2001 ).

Марианская дуговая вулканизм и гидротермальная активность

Батиметрия области дуги Марианы ( Baker et al. 2008 ), показывающая все 51 здание, в настоящее время названные вдоль вулканического фронта между 12 ° 30'n и 23 ° 10'n. Гидротермально или вулканически активные подводные здания помечены красным; Активные субаэриальные здания помечены зеленым. Неактивные подводные и субаэриальные здания помечены меньшим черным и зеленым шрифтом соответственно. Для всех зданий этикетки Caldera находятся в жирном курсиве. Черные круги (диаметр 20 км) идентифицируют те вулканические центры, состоящие из нескольких отдельных зданий. Сплошная красная линия - это центр распространяющейся задней части.

Дуговой вулканизм

Baker et al. 2008 год идентифицировал 76 вулканических зданий вдоль 1370 км дуги Марианы, сгруппированные в 60 вулканических центров , из которых не менее 26 (20 подводных лодок) гидротермально или вулканически активны. Общая плотность вулканического центра составляет 4,4/100 км дуги, а плода активных центров составляет 1,9/100 км. Активные вулканы лежат на 80 до 230 км над субдуктирующей Тихоокеанской пластиной, а за магматическим фронтом лежат ~ 25%. Нет никаких доказательств регулярного расстояния вулканов вдоль дуги Марианы. Частотное распределение расстояния между вулканами вдоль передних магматических пиков дуги между 20 и 30 км и показывает асимметричную, длинную форму, типичную для многих других дуг. Первая глобальная компиляция дуговых вулканов с использованием недавних батиметрических данных оценивается, что дуги, которые, по крайней мере, частично подводные лодки, имеют популяцию почти 700 вулканов, из которых по меньшей мере 200 погружены ( De Ronde et al. 2003 ).

Гидротермальная активность дуги

Baker et al. 2008 год подсчитал, что интраоцеанские дуги объединены, могут вносить гидротермальные выбросы, равные ~ 10% от мировой системы хребта в среднем океане.

Историческая важность системы IBM ARC

Гуам в южной системе IBM ARC - это то, где Магеллан впервые приземлился после своего эпического пересечения Тихого океана в 1521 году. Острова Бонин были значительной остановкой для воды и припасов для Новой Англии китобойной китоги в начале 19 -го века. В то время они были известны как острова Пил.

В 1944 и 1945 годах были сражались ужасные сражения на островах Сайпан и Иво Джима; Многие молодые японские и американские солдаты погибли в этих битвах. Джордж Буш был сбит в 1945 году возле Чичидзимы на островах Бонин. Двенадцать японских моряков были оказались в июне 1944 года на вулканическом Анатахане в течение семи лет вместе с надзирателем заброшенной плантации и привлекательной молодой японской женщиной. Роман и фильм 1953 года Анатахан основан на этих событиях. Бомбардировщик B-29 Enola Gay вылетел из Тиниана, чтобы сбросить первую атомную бомбу на Хиросиму в 1945 году. Сержант Шоичи Йокои спрятался в дикой природе Гуама в течение 28 лет, прежде чем укрыться в 1972 году. Змея коричневого дерева была случайно введена во время Второй мировой войны и с тех пор опустошила местных птиц на Гуаме.

Смотрите также

• Мариана Тренч
• Мариана впадина
• Марианские острова
• Южный чаморро

Ссылки

• Abers, GA (1996). Структура пластины и происхождение двойных сейсмических зон . Субдукция с конференции вверху в нижнюю, Авалон Калифорния; Проводится в июне 1994 года. Геофизическая монография Американского геофизического союза. Тол. 96. Вашингтон, округ Колумбия, стр. 223–228. ISSN   0065-8448 .
• Абрамс, ЖЖ; Ларсон, RL; Shipley, th; Ланселот Ю. (1993). «Цикеты -вулканические последовательности и юрская кора океанической коры в бассейнах Восточной Марианы и Пигафетты в западной части Тихого океана» (PDF) . В Пригле, MS; Sager, WW ; Sliter, WV; и др. (ред.). Мезозойская Тихая океана: геология, тектоника и вулканизм . Геофизическая монография. Тол. 77. Американский геофизический союз. С. 77–101. ISBN  978-0-87590-036-0 .
• Бейкер, et; Embley, RW; Уокер, SL; Resing, JA; Люптон, JE; Накамура, К.-И.; де Роде, CEJ; Massoth, GJ (2008). «Гидротермальная активность и распределение вулканов вдоль дуги Марианы» . J. Geophys. Резерв ​ 113 (B8): B08S09. Bibcode : 2008jgrb..113.8s09b . doi : 10.1029/2007jb005423 .
• Bartolini, A.; Ларсон, Р.Л. (2001). «Тихоокеанский микропланшет и суперконтинент Pangea в ранней и средней юрской среде» . Геология . 29 (8): 735–738. Bibcode : 2001geo .... 29..735b . doi : 10.1130/0091-7613 (2001) 029 <0735: pmatps> 2,0.co; 2 . ISSN   0091-7613 .
• Кастильо, PR; Прингл, MS; Carlson, RW (1994). "Восточная Марианская бассейн Толеииты: меловые интраслятные базальты или рифтовые базальты, связанные с шлейфом онтонга Java?" Полем Земля и планетарные научные письма . 123 (1–3): 139–154. BIBCODE : 1994E & PSL.123..139C . doi : 10.1016/0012-821x (94) 90263-1 .
• Чаннелл, JT; Erba, E.; Наканиши, м; Тамаки, К. (1995). «Поздний юрский межселый и океаническая магнитная аномалия модели» . В WA Berggren; DV Kent; М.П. Обри; J. Hardenbol (ред.). SEPM Специальная публикация . Талса. С. 51–63. {{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка )
• Демет, Чарльз; Гордон, RG; Argus, DD; Стейн С. (1994). «Влияние недавних изменений в шкале времени изменения геомагнитного изменения на оценки текущих движений пластин» (PDF) . Геофий. Резерв Летал ​ 21 (20): 2191–2194. Bibcode : 1994georl..21.2191d . doi : 10.1029/94GL02118 .
• де Ронд, CEJ; Массот, GJ; Бейкер, et; Lupton, JE (2003). «Подводная гидротермальная вентиляция, связанная с вулканическими дугами». В Симмонсе, SF; Грэм, IJ (ред.). Вулканические, геотермальные и рудные жидкости: правители и свидетели процессов на земле . Общество экономических геологов Спец. Издательство Тол. 10. С. 91–110.
• Engdahl, er; van der Hilst, Rd; Буланд Р. (1998). «Глобальное перемещение землетрясения в области телесейсмического землетрясения с улучшением времени в пути и процедур определения глубины» (PDF) . Бюллетень сейсмологического общества Америки . 88 (3): 722–743. Bibcode : 1998bussa..88..722e . doi : 10.1785/bssa0880030722 . HDL : 1874/7873 . S2CID   13363278 . Архивировано из оригинала (PDF) 2010-08-06.
• Gradstein, FM; OGG, JG; Смит, Аг, ред. (2005). Геологическая шкала времени 2004 . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-78673-7 .
• Грин, II, Гарри В.; Хьюстон, Хайди (май 1995). «Механика глубоких землетрясений» (PDF) . Ежегодный обзор земли и планетарных наук . 23 : 169–213. Bibcode : 1995areps..23..169G . doi : 10.1146/annurev.ea.23.050195.001125 .
• Handschumacher, D; Sager, WW ; Хильде, TWC; Брейси, Д.Р. (1988). «Предварительную тектоническую эволюцию тихоокеанской плиты и расширение геомагнитной временной шкалы полярности с последствиями для происхождения юрской« тихой зоны » ». Тектонофизика . 155 (1–4): 365–380. Bibcode : 1988tectp.155..365H . doi : 10.1016/0040-1951 (88) 90275-2 .
• Кацумата, Мамору; Sykes, LR (1969). «Сейсмичность и тектоника западной части Тихого океана: регионы Идзумара-Каролин и Рюкю-Тайвань». Журнал геофизических исследований . 74 (25): 5923–5948. Bibcode : 1969jgr .... 74.5923K . doi : 10.1029/jb074i025p05923 .
• Идака, Такаши; Фурукава, Йошицугу (25 февраля 1994 г.). «Двойная сейсмическая зона для глубоких землетрясений в зоне субдукции изу -бонилин». Наука . 263 (5150): 1116–1118. Bibcode : 1994sci ... 263.1116i . doi : 10.1126/science.263.5150.1116 . PMID   17831624 . S2CID   20494446 .
• McNutt, MK; Зимний, Эль; Sager, WW ; Natland, JH; Ито, Г. (1990). «Дарвин поднятся: меловой суперсвелл?». Геофизические исследования . 17 (8): 1101–1108. Bibcode : 1990georl..17.1101M . doi : 10.1029/gl017i008p01101 .
• МакКаффри, Роберт (1996). «Оценки современных показателей дугообразных деформаций в преданостях» (PDF) . Геология . 24 (1): 27–30. Bibcode : 1996geo .... 24 ... 27м . doi : 10.1130/0091-7613 (1996) 024 <0027: Eomaps> 2.3.co; 2 . Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-20.
• Menard, HW (1984). «Дарвин Премиз». Журнал геофизических исследований: твердая земля . 89 (B12): 9960–9968. Bibcode : 1984jgr .... 89.9960M . doi : 10.1029/jb089ib12p09960 .
• Накамура, т; Накано, я; Fujimori, H; Юань, Г. (1998). «Наблюдение за трехмерной структурой явлений океана с помощью системы океана акустической томографии 200 Гц». 17 -я Международная конференция по оффшорной механике и арктической инженерии; Лиссабон; Португалия; Проводится в 5–9 июля 1998 года . п. 8
• Наканиши М. (1993). «Выражение пяти зон перелома в северо -западной части Тихого океана». В Пригле, MS; Sager, WW ; Sliter, WV; и др. (ред.). Мезозойская Тихая океана: геология, тектоника и вулканизм . Геофизическая монография. Тол. 77. Американский геофизический союз. С. 121–136. ISBN  978-0-87590-036-0 .
• Наканиши, Масао; Тамаки, К.; Kobayashi, K. (1992). «Магнитная аномалия от позднего юрского до раннего мела в западно-центральном Тихом океане» . Геофизический журнал International . 109 (3): 701–719. Bibcode : 1992geoji.109..701n . doi : 10.1111/j.1365-246x.1992.tb00126.x .
• Оукли, AJ; Тейлор, Б.; Мур, GF (2008). «Субдукция Pacific Plate под центральной Марианой и Изу-бонинин-основной стороны: новые идеи с старого края» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 9 (6): n/a. Bibcode : 2008ggg ..... 9.6003o . doi : 10.1029/2007GC001820 .
• Peacock, SM (2001). «Являются ли нижние плоскости двойных сейсмических зон, вызванных серпантином дегидратации в субдукции океанической мантии?» (PDF) . Геология . 29 (4): 299–302. Bibcode : 2001geo .... 29..299p . doi : 10.1130/0091-7613 (2001) 029 <0299: ATLPOD> 2,0.CO; 2 . ISSN   0091-7613 .
• Plank, T.; Келли, Ка; Мюррей, RW; Стерн, LQ (3 апреля 2007 г.). «Химический состав отложений, субдуцирующих в траншеи изу -бонинина» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 8 (4): Q04I16. Bibcode : 2007ggg ..... 8.4i16p . doi : 10.1029/2006GC001444 . ISSN   1525-2027 .
• Прингл, MS (1992). «Радиометрические возрасты базальтового фундамента, восстановленные на участках 800, 801 и 802, нога 129, западная часть Тихого океана». В RL Larson; Ю. Ланселот; и др. (ред.). Материалы проекта бурения океана, научные результаты, Станция колледжа . С. 363–372.
• Самовиц, я.; Форсайт Д. (1981). «Двойная сейсмическая зона под дугой острова Мариана». J. Geophys. Резерв ​ 86 (B8): 7013–7021. Bibcode : 1981jgr .... 86.7013s . doi : 10.1029/jb086ib08p07013 .
• Scholz, Ch; Кампос Дж. (1995). «О механизме сейсмической развязки и разброса задних дуг в зонах субдукции». Журнал геофизических исследований: твердая земля . 100 (B11): 22, 103–22, 115. Bibcode : 1995jgr ... 10022103S . doi : 10.1029/95JB01869 .
• Seno, T.; Stein, S.; Gripp, AE (1993). «Модель движения филиппинской морской пластины в соответствии с Nuvel-1 и геологическими данными» (PDF) . J. Geophys. Резерв ​ 98 (B10): 17, 941–17, 948. Bibcode : 1993jgr .... 98 ... 17w . doi : 10.1029/93JB00782 . Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-03 . Получено 2010-08-16 .
• Стерн, Роберт Дж. (2002). «Зоны субдукции» (PDF) . Отзывы геофизики . 40 (4): 1012. Bibcode : 2002rvgeo..40.1012S . doi : 10.1029/2001rg000108 . S2CID   247695067 . Архивировано из оригинала (PDF) 2017-08-29 . Получено 2010-08-15 .
• Стерн, Роберт Дж.; Bloomer, SH (1992). «Зона субдукции младенчество: примеры из эоценовых изу -бонилин -мариан и юрского периода Калифорнии». Геол. Соц Являюсь. Бык ​ 104 (12): 1621–1636. Bibcode : 1992GSAB..104.1621S . doi : 10.1130/0016-7606 (1992) 104 <1621: Szieft> 2.3.co; 2 .
• Стерн, RJ; Fouch, MJ; Klemperer, S. (2003). «Обзор фабрики субдукции изу-бонин-мариан» (PDF) . В J. Eiler; М. Хиршманн (ред.). Внутри фабрики субдукции . Геофизическая монография. Тол. 138. Американский геофизический союз. С. 175–222. ISBN  978-0-87590-997-4 .
• Фон Хуин, Роланд; Ранеро, Кр; Vannucchi, P. (2004). «Общая модель эрозии субдукции» (PDF) . Геология . 32 (10): 913–916. Bibcode : 2004geo .... 32..913V . doi : 10.1130/g20563.1 . Архивировано из оригинала (PDF) 2011-06-14.
• Зимний, Эль; Natland, JH; Ван Ваагсберген, RJ; Дункан, Ра; McNutt, MK; Вулф, CJ; Сильва, IP; Sager, WW; Sliter, WV (1993). «Близничные Гайоты в северо -западной части Тихого океана: обзор их геологии и геофизики». В Пригле, MS; Sager, WW ; Sliter, WV; и др. (ред.). Мезозойская Тихая океана: геология, тектоника и вулканизм . Геофизическая монография. Тол. 77. Американский геофизический союз. С. 307–334. ISBN  978-0-87590-036-0 .

Внешние ссылки

• [1] - NOAA Ring of Fire. Расследования в дуге Марианы - включая видео
• [2] - NOAA Ring of Fire. Расследования в дуге Марианы - включая видео
• [3] - NOAA Ring of Fire Envoling 2003 г. в дуге Мариан, включая видео
• [4] - Информация о геоспективной встрече 2007 года, касающейся дуги IBM, включая презентации и плакаты, которые можно загрузить.