Суматранский желоб
Суматранский желоб является частью Зондского желоба или Яванского желоба . Зондская зона субдукции (также называемая Суматра-Андаманской зоной субдукции) расположена в восточной части Индийского океана и находится примерно в 300 км (190 миль) от юго-западного побережья островов Суматра и Ява. Его длина составляет более 5000 км (3100 миль), начиная от Мьянмы на северо-западе и заканчивая островом Сумба на юго-востоке. [ 1 ]
Геологические условия
[ редактировать ]
Яванский желоб образовался в результате наклонного субдукции в Индо-Австралийской плиты плиту Сунда со скоростью 61 мм/год (на юге) и 51 мм/год (на севере). Океаническая кора, погружающаяся через эту аккреционную окраину, имеет переменный возраст (от 40 до 100 млн лет назад) и структуру вдоль желоба. [ 1 ] Существуют также исследования, показывающие, что параллельные дуге правые сдвиговые системы разломов (т.е. Большой Суматранский разлом) развивались на обращенной к суше стороне преддуги Сунда, чтобы поглотить часть правосторонних движений, связанных с косой конвергенцией плит. [ 2 ] После катастрофического Суматранского цунами 2004 года все больше исследователей начинают изучать эту область. Наклон траншеи в настоящее время рассматривается как результат складок и разломов в этом районе, возникших в результате местной деформации морского дна. [ 3 ]
Сейсмические профили Суматранского желоба показывают, что векторы скольжения опускающейся Индо-Австралийской плиты вращаются в северо-восточном направлении. Это указывает на то, что в движении плит преобладает правый сдвиг внутри Индо-Австралийской плиты, составляющий порядка 3,6–4,9 см/год. [ 4 ] Транспрессионная деформация края погружающейся плиты является основным средством поглощения сдвиговой силы. В юго-восточной части этой территории Суматранская зона разломов изгибается на юг и сливается с протяженной системой разломов южного простирания Суматранского прообраза. Суматранский желоб вблизи северо-западной и западной частей Суматры определяется как регион повышенной опасности, где землетрясения магнитудой 6,0 и 7,0 МВт могут генерироваться довольно часто, т.е. каждые 6–12 и 10–30 лет соответственно. [ 5 ]
Зона Суматранского разлома (СФЗ) является наиболее заслуживающей внимания областью на Евразийской плите вблизи Суматранского желоба. В зоне Суматранского разлома находится большая часть правостороннего напряжения, вызванного относительным движением между Индо-Австралийской и Евразийской плитами. Зона Суматранского разлома пересекается с системой разломов растяжения южного простирания в Зондском проливе в районе Семангки. Зона разлома может образовывать подводные грабены .
Структура
[ редактировать ]
На конвергентных окраинах, где важную роль играет аккреция, ширина призмы варьируется от 40 км до 350 км. Ширина желоба на Суматре зависит от поступления отложений, скорости прироста и истории. Отличительной особенностью Суматранской зоны субдукции является то, что она имеет аккреционную призму длиной относительно 120–140 км и глубокий преддуговой бассейн (как и остальная часть всей Яванской зоны субдукции). Однако оно варьируется в зависимости от траншеи. Призма широкая и имеет относительно пологий наклон поверхности в северной части, становится крутой и узкой в центральной части, затем становится крутой и узкой в южной части. [ 1 ]
Аккреционная призма
[ редактировать ]Внутренняя часть призмы образует дуговой хребет с северо-запада на юго-восток у побережья Суматры, самой высокой точкой которого являются острова Энгано. Этот дуговой хребет имеет ширину 30–60 км и сложен 5–6 надвигающимися на юг чешуйчатыми отщепами. Отщепы легко заметить по их отличительным характеристикам, таким как морфология, синклинали, перевороты и размеры. На западной границе аккреционного клина, южнее о-ва Энгано, расположена характерная полосово-надвиговая складка. Деформированный и относительно тонкий (0,3–0,8 TWT) осадочный слой покрывает почти все участки недр. Немногочисленная, но все еще существующая утрата части дугового хребта на море является результатом тектонической деятельности растяжения вместе с расчленением сжатия. [ 1 ]
Преддуговой бассейн
[ редактировать ]Весь фундамент можно легко реализовать на основе сильных многократных отражений от морского дна, за исключением некоторых мест в северной части из-за существования некоторых нарушенных континентальных блоков. В регионе Суматры имеется главный сброс, коррелирующий с ним. Континентальный фундамент на шельфе Суматры подстилает распространяющиеся в сторону моря клинья. Бассейн на юге Суматры находится под сильным влиянием антиклиналей и зон разломов.
Северная Суматра регион
[ редактировать ]Регион Северной Суматры определяется здесь как сегмент между 2,4–6 ° с.ш. Аккреционные клинья и предплечья здесь очень широкие. Также присутствует крутой палец. Средний аккреционный клин имеет ширину около 155–163 км, мощность преддугового бассейна – около 100–140 км. [ 6 ] Поверхностный средний уклон составляет около 1,2–1,3°, а внешняя часть (около 50 км) становится чрезвычайно крутой (3,3–3,9°) по сравнению с остальной частью. Вергенция надвиговых складок в сторону суши, прежде всего фронтальная вергенция складок, является наиболее распространенным тектоническим событием, происходящим в нижней части призмы. Некоторые вергенции, обращенные к суше, были преобразованы в обращенные к морю. Вергентность в сторону моря распространена дальше в призму, тогда как структуры, вергентные в сторону суши, встречаются реже. Необычная структура здесь приводит не только к прочной внутренней части клина, но и к склонности к дуплексной деформации. [ 1 ]
Центральная Суматра
[ редактировать ]Центральный район находится от 3°ю.ш. до 2°с.ш. в районе острова Симёлуэ (2–2,5°с.ш.). Призма сильно сужается с увеличением среднего наклона поверхности. Это указывает на существование переходной зоны между регионами Северной и Центральной Суматры. В регионе Центральной Суматры широкое поднятие фундамента, которое связано с зоной разлома субмеридионального простирания, подвергается субдукции и вызывает появление вариаций мощности отложений поперек океанической плиты. [ 7 ] Переходная зона в регионе Центральной Суматры определяется как 2–2,5 ° с.ш. на основании резких изменений структуры, морфологии и изменений отложений. Структура и морфология начинают меняться с 2,4° с.ш., но мощность осадков остается неизменной до 2° с.ш. Ширина призмы уменьшается со 150 км до 100 км на расстоянии менее 100 км при увеличении уклона поверхности от 1° до 3°. Этот регион имеет переменную топографию океанических плит, состав отложений и твердость морского дна. Потому что по мере удаления от истока Бенгальского конуса структура хребта и фундамента, а также мощность отложений постоянно меняются. Изменения морфологии призм к югу постепенные, альтернативную границу можно определить на 4–5° ю.ш., в этом районе твердость морского дна уменьшается и фронт деформации направляется в сторону моря. [ 1 ]
Южная Суматра
[ редактировать ]Район Южной Суматры находится от 5–7° ю.ш. В этом районе призма расширяется от 115 узлов до 140 км, где уклон поверхности уменьшается до 2°. Этот переход происходит постепенно с севера на юг благодаря уменьшению влияния топографии фундамента. С юга от острова Энгано (6° ю.ш.) призму можно разделить по простиранию на 3 области, каждая из которых имеет более пологий наклон к суше, чем предыдущая. Это согласуется с наличием излома склона примерно на 30 км. [ 8 ] Аналогичная призма со смешанной вергентностью надвиговых складок носка призмы существует севернее острова Энгано. [ 1 ]
осадок
[ редактировать ]Толщина осадка
[ редактировать ]Толщина отложений желоба в первую очередь зависит от трех факторов: расстояния от источника, топографии океанической плиты и способности барьеров фундамента останавливать перенос отложений на юг.
Широко распространено мнение, что отложения на желобе происходят из Бенгальского конуса и Никобарского конуса . Таким образом, уменьшение глубины воды с юга на север указывает на расстояние от источника. [ 9 ] Таким образом, толщина отложений может отражать близость региона к источнику в целом. Но есть некоторые исключения в близлежащих регионах, таких как Андаманские острова, где восточный склон девяносто восточного хребта может привести к уменьшению толщины отложений. Мощность минимальна на Южной Суматре (1–2 км) и максимальна на Северной Суматре. Самые толстые отложения на севере Суматры можно сравнить с желобом Макран , в котором находятся самые толстые отложения на Земле (7,5 км). [ 10 ]
Толщина отложений вдоль Суматранского желоба значительно варьируется, что является результатом влияния зон разломов и ископаемых хребтов на топографию фундамента. Мощность в некоторой степени является функцией топографии океанического фундамента, и эта особенность чрезвычайно выражена на участке между островами Симеулу и Сиберут (район Центральной Суматры от 2° с.ш. до 3°ю.ш.) вдоль желоба. [ 1 ] Такое изменение толщины отложений затем приводит к образованию тонкого и изменчивого осадочного покрова во многих местах, что иногда затрудняет транспортировку отложений по Суматранскому желобу. Обычно ширина призмы увеличивается по мере поступления осадочных пород, в центральной части Суматры имеется несколько аномалий из-за топографии фундамента, т.е. текущая толщина отложений превышает среднемноголетнюю среднюю величину. [ 11 ]
Существует также множество корреляций между конвергенцией и толщиной. Особенно в некоторых местах вблизи северной Суматры, где вергенция пальцев призм сопровождается очень толстыми отложениями. С другой стороны, сужение и увеличение крутизны призмы и сходимость пальцев вместе часто коррелируют с уменьшением толщины в регионе Центральной Суматры. Именно здесь структурная конвергенция и расстояние от источника вместе определяют толщину отложений. [ 1 ] Обычно при толщине 3–4 км существует вергенция к суше; вергентность в сторону моря преобладает при толщине 1–1,5 км; и если толщина находится между этими двумя сегментами, можно наблюдать смешанную вергентность. В качестве примера смешанной и переменной конвергенции можно привести регион Центральной Суматры (мощность отложений ~ 1–3 км), который может иметь топографию фундамента как более доминирующий фактор. [ 11 ]
| Область | широта (ты) | Ширина призмы (км) | Наклон поверхности призмы (град) | Толщина отложений траншеи (км) |
|---|---|---|---|---|
| Северная Суматра | 2.4–6 | 155–165 | 1.2–1.8 | 4–5 |
| Центральная Суматра 1 | 0–2 | 100 | 2.7 | 2–4 |
| Центральная Суматра 2 | 3–0 | 125 | 2.4 | 1–2.5 |
| Северная Суматра | 5–7 | 115–140 | 2.1 | 1–2 |
Свойства осадков
[ редактировать ]Свойства осадков связаны не только со скоростью или источником осадков, но также с глубиной (мощностью), термодиагенетическими и метаморфическими реакциями, процессами океанического фундамента. Другие факторы, такие как призматическая структура и морфология, также влияют на свойства отложений.
В регионе северной Суматры , где отложения толстые, а клин призмы широкий, падение всегда неглубокое, а вергентность зацепа к суше встречается повсеместно. он может генерировать высокие температуры для обезвоживания глины и укрепления секции. [ 12 ] В регионе южной Суматры топография и мощность фундамента также очень изменчивы и перекрываются с регионом, где призма узкая и крутая. В целом, вариации материальных свойств отложений Суматранского желоба являются результатом структурных изменений вдоль желоба.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Макнил, Лиза С., Хенсток, Тимоти Дж.; Хенсток, Тимоти Дж. (февраль 2014 г.). «Структура и морфология преддуговой зоны Суматра-Андаманской зоны субдукции». Тектоника . 33 (2): 112–134. Бибкод : 2014Tecto..33..112M . дои : 10.1002/2012TC003264 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Сие, Керри, Дедушка, Дэнни; Натавиджаджа, Дэнни (10 декабря 2000 г.). «Неотектоника Суматранского разлома, Индонезия» (PDF ) Журнал геофизических исследований . 105 (Б12): 28295–28326. Бибкод : 2000JGR...10528295S . дои : 10.1029/2000JB900120 . hdl : 10356/95544 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Мошер, округ Колумбия, Остин, штат Джорджия (март 2008 г.). «Деформация аккреционной призмы северной Суматры по данным профилей сейсмических отражений высокого разрешения и наблюдений ROV». Морская геология . 252 (3–4): 89–99. Бибкод : 2008МГеол.252...89М . дои : 10.1016/j.margeo.2008.03.014 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Маккаффери; и др. (2000). Распределение деформации при наклонной пластине . стр. 363–28.
- ^ Пайлопли, Санти (13 марта 2017 г.). «Вероятности возникновения землетрясений в Суматра-Андаманской зоне субдукции» . Открытые геологические науки . 9 (1): 53–60. Бибкод : 2017OGeo....9....4P . дои : 10.1515/geo-2017-0004 . ISSN 2391-5447 .
- ^ Гулик, Шон PS; и др. (2011). «Толстые затвердевшие отложения увеличивают распространение разрыва вверх во время землетрясения на Суматре в 2004 году». Природа Геонауки . 4 (7): 453–456. Бибкод : 2011NatGe...4..453G . дои : 10.1038/NGEO1176 .
- ^ Дин, DM, Суппе; и др. (2010). «Контраст свойств декольте и призмы на границе разрыва при землетрясении 2004/2005 гг. на Суматре» (PDF) . Наука . 329 (5988): 207–210. Бибкод : 2010Sci...329..207D . дои : 10.1126/science.1189373 . ПМИД 20616276 . S2CID 206526489 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Копп; и др. «Коровая структура центральной окраины Зонды в начале косой» . Геофиз . 147 : 449–474. дои : 10.1046/j.0956-540x.2001.01547.x .
- ^ Мур, Г.Ф.; и др. «Вариации геологического строения вдоль предгорья Зондской дуги, северо-восточная часть. Вариации геологического строения вдоль предгорья Зондской дуги, северо-восточная часть Индийского океана, в книге «Тектоническая и геологическая эволюция морей и островов Юго-Восточной Азии». Монография АГУ . 23 : 145–160.
- ^ Смит, Г.Л., Л. Макнил, Т. Хенсток и Дж. Булл, Джемма; Макнил, Лиза; Хенсток, Тимоти Дж.; Булл, Джон (2012). «Структура и разломная деятельность Макранской аккреционной призмы». Дж. Геофиз. Рез . 117 (B7): 7407. Бибкод : 2012JGRB..117.7407S . дои : 10.1029/2012JB009312 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Шлютер, Ху; и др. (2002). «Тектонические особенности южной Суматры-Западной Яванской преддуги Индонезии» . Тектоника . 21 (5): 11–1. Бибкод : 2002Tecto..21.1047S . дои : 10.1029/2001TC901048 .
- ^ Герсен Дж., Л. Макнил, Т. Хенсток и К. Гаедик, Джейкоб; Макнил, Лиза; Хенсток, Тимоти Дж.; Гаедике, Кристоф (2013). «Ачех-Андаманское землетрясение 2004 года: раннее обезвоживание глины контролирует неглубокий сейсмический разрыв» . Геохим. Геофиз. Геосист . 4 (9): 3315–3323. Бибкод : 2013GGG....14.3315G . дои : 10.1002/ggge.20193 . S2CID 130270721 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )