Зона субдукции Алеутских островов - это граница конвергенции протяженностью около 2500 миль между Североамериканской и Тихоокеанской плитами , которая простирается от Аляскинского хребта до полуострова Камчатка . [1] Здесь Тихоокеанская плита погружается под Североамериканскую плиту, и скорость субдукции изменяется с запада на восток с 7,5 см / год до 5,1 см / год. [2] Алеутский зона субдукции включает в себя две характерные особенности , на Алеутской дуги и Алеутской впадины. Островная дуга образовалась в результате извержений вулканов в результате обезвоживания погружающейся плиты на глубине ~ 100 км. Траншея представляет собой узкую и глубокую морфологию, которая возникает между двумя сходящимися плитами, когда погружающаяся плита погружается под перекрывающую плиту.
Геологическая история
Алеутская островная дуга сформировалась на расстоянии ~ 50-55 млн лет в результате субдукции Кулинской плиты под Североамериканскую плиту до прибытия Тихоокеанской плиты. [3] Есть три стратиграфических единицы Алеутской островной дуги: вулканические породы возрастом ~ 55-33 млн лет, морские осадочные породы возрастом ~ 23-33 млн лет и осадочные и магматические породы возрастом ~ 5 млн лет в настоящее время. [3] Вулканические породы возрастом ~ 55-33 млн лет включают песчаник, алевролит , конгломерат и брекчию, которые являются вулканическими, и они сложным образом смешаны с подушечной лавой . [4] Селевые потоки и течения мутности переносили изверженные материалы из вулканического источника в мелководные морские бассейны. [4] Большая часть вулканизма произошла между ~ 56-34 млн лет вдоль островных дуг. [3]
Островная дуга
Алеутской островной дуги коры на Аляске толщиной ~ 25 км, и имеет объем ~ 2300 км 3 за километр дуги. Сейсмические исследования отражения и рефракции показывают, что состав Алеутской островной дуги не похож на состав континентальной коры . Относительно высокие скорости продольных волн указывают на присутствие основных пород, и это подтверждается геологией земной коры. В верхней коре находится около 6 км андезибазальтов , в то время как средняя кора состоит из базальта срединно-океанического хребта (MORB) мощностью 5 км и толеитовых остатков мощностью 19 км в нижней коре. Континентальные коры обычно имеют кремнистую верхнюю кору и отражающую нижнюю кору, но эти особенности не встречаются в Алеутской дуге. [3]
Магматизм
В Алеутской вулканической дуге от горы. Сперр на материковой Аляске до острова Булдыр на крайнем западе Алеутских островов. Список вулканов Алеутской дуги можно найти здесь . Восточный конец вулканической дуги на полуострове Аляска залегает на мезозойских осадочных и вулканических породах со следами палеозойских пород, прорвавшихся мезозойскими батолитами . Большинство из Алеутских островов состоят из осадочных пород из гранитных и метаморфических пород олигоцена - миоцена . На севере структурной оси Алеутских островов расположены четвертичные вулканы, которые сложены в основном андезитами с примесью оливиновых базальтов и риолитов . Восточные Алеутские вулканы имеют более кислую магму, в то время как западные Алеутские дуги не имеют сиальной магмы. [5]
Траншея
Формирование
Алеутский Желоб образование связано с субдукции Тихоокеанской плиты под пластиной североамериканской. Изогнутая по горизонтали форма желоба обусловлена изменением направления Североамериканской плиты примерно на 5–2,6 млн лет назад, что привело к перемещению Тихоокеанской плиты на северо-запад. [6] Гипотеза предполагает, что движение Тихоокеанской плиты на север закончилось ~ 66-56 млн лет назад, и надвиг океанической коры создал Алеутский желоб. [7] Есть и другие, более сложные гипотезы. [8]
В механизме образования траншеи есть две гипотезы: растяжение и сжатие. Гипотеза растяжения предполагает, что нагрузка островной дуги заставила океаническую кору создать нисходящие разломы. Другими словами, желоб когда-то был частью океанической коры, но разломился на глубине из-за нагрузки островной дуги. Гипотеза сжатия предполагает, что мантийная конвекция или сопротивление препятствовали достижению океанической корой изостатического равновесия , потому что дисбаланс не был скорректирован за относительно короткий промежуток времени. В результате деформация и пластический поток магмы, высвобождаемой из открытых трещин на вогнутой стороне дуги, увлекает кору и мантию на более глубокие глубины и дополнительно тормозит вертикальный подъем магмы, создавая желоб. [6]
Отложения в восточно-Алеутском желобе
В восточной части Алеутского желоба наблюдается высокий приток наносов из-за мутных течений, оползней и оползней . Накопившиеся здесь отложения изначально были частью Аляскинской абиссальной равнины . Максимальная глубина траншеи составляет 2 км, а отложение на максимальной глубине происходило в 10 раз быстрее, чем абиссальная равнина. В результате образовался клин наносов шириной 20–30 км и толщиной 1 км, образовавшийся за ~ 0,6 млн лет. Эти отложения имеют в основном мезозойский возраст, характеризующийся консолидированными отложениями желоба, которые различаются от песчаника, песчаника и сланца до отложений глубинной мутности. Самое недавнее добавление большого количества отложений связано с ледниковой эрозией плейстоцена . [9]
Сейсмичность
Большинство основных разломов земной коры, обнаруженных в преобладающей Алеутской островной дуге, относятся к доплейстоцену, хотя точная датировка не была достигнута. [5]
Вдоль мегатраста за последние 75 лет произошло 4 землетрясения силой более 8 баллов в Алеутской зоне субдукции: M = 8,2 о-ва Шумагина в 1938 г., M = 8,6 о-ва Андреанофа в 1957 г. , M = 9,2 Страстной пятницы в 1964 г. и M = 8,7 Крыса острова в 1965 году . В Алеутской зоне субдукции также наблюдались подземные толчки и медленные землетрясения. [2] Гипоцентры низкочастотных землетрясений (LFE), связанные с этими процессами, расположены недалеко от острова Кадьяк, Шумагин-Гэпа, Уналаски и островов Андреаноф, ниже этих великих событий мегапространства, где, как считается, две сходящиеся плиты находятся в хотя бы частично заблокирован. Толщина отложений в траншее не коррелирует с наличием тремора. Например, под Кадьяком есть отложения позднечетвертичного-голоценового возраста мощностью ~ 1 км, а под островами Андреаноф - отложения мощностью ~ 200 м. На острове Кадьяк были эпицентры LFE на глубине 45–60 км, а на острове Андреаноф - на глубине ~ 60–70 км. Однако кажется, что тремор действительно происходит на определенной глубине, связанной с возрастом погружающейся плиты. Возраст субдуцирующей плиты выше к западу (остров Андреаноф), где LFE встречаются на больших глубинах (~ 75 км), чем на востоке, где плита моложе (~ 45 км у острова Кадьяк). Это может быть связано с тем, что глубины, на которых водные минералы выделяют воду и вызывают сотрясения, больше, когда плита старше, холоднее и быстрее погружается. [2]
Рекомендации
- ^ «Зоны субдукции и землетрясения» . www.ldeo.columbia.edu . Проверено 5 мая 2018 .
- ^ а б в Браун, Джастин Р .; Prejean, Stephanie G .; Бероза, Грегори Ч .; Gomberg, Joan S .; Хаусслер, Питер Дж. (2013). «Глубокие низкочастотные землетрясения при тектоническом толчке вдоль Аляско-Алеутской зоны субдукции» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 118 (3): 1079–1090. DOI : 10.1029 / 2012jb009459 . ISSN 2169-9313 .
- ^ а б в г Холбрук, В. Стивен; Lizarralde, D .; McGeary, S .; Челка, N .; Диболд, Дж. (1999-01-01). «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 .
- ^ а б МАКЛИН, БОЛЬШОЙ; HEIN, JAMES R .; ВАЛЬЕ, ТРЕЙСИ Л. (1 августа 1983 г.). «Разведывательная геология острова Амлия, Алеутские острова, Аляска». Бюллетень GSA . 94 (8): 1020. DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1983) 94 <1020: rgoaia> 2.0.co; 2 . ISSN 0016-7606 .
- ^ а б Coats, RR (21 марта 2013 г.). «Тип магмы и строение земной коры Алеутской дуги». Серия геофизических монографий . Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз. С. 92–109. DOI : 10,1029 / gm006p0092 . ISBN 9781118669310.
- ^ а б Питер, Джордж; Эриксон, Барретт H .; Грим, Пол Дж. (1970). Море, Vol. 4, часть 2-3 . Нью-Йорк: Wiley-Intersci. С. 191–222.
- ^ Питман, Уолтер С .; Хейс, Деннис Э. (1968-10-15). «Расширение морского дна в заливе Аляска». Журнал геофизических исследований . 73 (20): 6571–6580. DOI : 10,1029 / jb073i020p06571 . ISSN 0148-0227 .
- ^ Ewing, J .; Юинг, М. (1967-06-23). «Распределение наносов на срединно-океанических хребтах по мере распространения морского дна». Наука . 156 (3782): 1590–1592. DOI : 10.1126 / science.156.3782.1590 . ISSN 0036-8075 . PMID 17797640 .
- ^ Пайпер, Дэвид JW; фон Хюене, 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 .