Преддуговой является областью между океанической траншеей и связанной с вулканической дугой . Области передней дуги находятся на сходящихся краях и включают любой аккреционный клин и бассейн преддуги, которые могут присутствовать. Из-за тектонических напряжений, когда одна тектоническая плита скользит по другой, преддуговые области являются источниками сильных надвиговых землетрясений. [1] [2]
Формирование [ править ]
Во время субдукции , океаническая плита тяги ниже другой тектонической плиты, которая может быть океанической или континентальными . Вода и другие летучие вещества в нисходящей плите вызывают плавление флюса в верхней мантии , создавая магму, которая поднимается и проникает через перекрывающую плиту, образуя вулканическую дугу . Вес опускающейся плиты изгибает опускающуюся пластину, создавая океанический желоб . Область между желобом и дугой - это область передней дуги, а область за дугой (то есть на стороне, противоположной желобу) - это область задней дуги .
Первоначальные теории предполагали, что океанические желоба и магматические дуги были основными поставщиками аккреционных клиньев осадконакопления в преддуговых областях. Более недавнее открытие предполагает, что часть сросшегося материала в области преддуги происходит из мантийного источника вместе с турбидитами желоба, полученными из континентального материала. Эта теория верна благодаря свидетельствам субдукции пелагических отложений и континентальной коры в процессах, известных как субдукция отложений и субдукционная эрозия соответственно. [2]
В течение геологического времени происходит постоянная переработка преддуговых отложений из-за эрозии, деформации и субдукции осадков. Постоянная циркуляция материала в области преддуги (аккреционная призма, бассейн преддуги и желоб) порождает смесь вулканических, метаморфических и осадочных толщ. В целом, наблюдается повышение степени метаморфизма от траншеи к дуге, где наивысшее содержание (голубой сланец до эклогита) структурно поднято (в призмах) по сравнению с более молодыми месторождениями (бассейнами). Преддуговые регионы также являются местом размещения офиолитов в случае обдукции , но такие отложения не являются сплошными и часто могут быть удалены эрозией. [2] [3]
По мере сближения тектонических плит закрытие океана приведет к сближению двух массивов суши, каждый из которых является либо островной дугой, либо континентальной окраиной. Когда эти два тела сталкиваются, возникает орогенез , когда надвигающаяся океаническая кора замедляется. [2] [4] На ранних стадиях столкновения дуги с континентом происходит поднятие и эрозия аккреционной призмы и преддугового бассейна. На более поздних стадиях столкновения область передней дуги может быть зашита, повернута и укорачена, что может привести к образованию синколлизионных складок и упорных поясов.
Структура [ править ]
Область преддуги включает любой бассейн преддуги, высоту внешней дуги, аккреционную призму и сам желоб. [2] Аккреционная призма расположена на склоне прорыва траншеи, где угол наклона значительно уменьшен. Между разломом и магматической дугой осадочный бассейн, заполненный эрозионным материалом вулканической дуги и субстратом, может накапливаться в бассейне преддуги, который перекрывает самые старые надвиговые срезы в клине области преддуги. [2]
В общем, топография преддуги (особенно в области желоба) пытается достичь равновесия между плавучестью и тектоническими силами, вызванными субдукцией. Движение передней дуги вверх связано с силами плавучести, а движение вниз связано с тектоническим воздействием, которое вызывает опускание океанической литосферы. [2] Взаимосвязь между наклоном поверхности и надвигом субдукции также играет огромную роль в изменении структуры и деформации преддуги. [1] Субдукционный клин можно классифицировать как стабильный с небольшой деформацией или нестабильный с обширной внутренней деформацией (см. Раздел «Модели»). Некоторыми распространенными деформациями в преддуговых отложениях являются синседиментационные деформации и олистостромы., например, в районе Магнитогорского преддуги. [4]
Модели [ править ]
Существуют две модели, которые характеризуют формирование и деформацию преддугового бассейна и зависят от оседания и оседания наносов (см. Рисунок). Первая модель связана с преддуговым бассейном, образованным практически без наносов. И наоборот, вторая модель связана с поступлением наносов. Топографические депрессии, которые имеют аккреционный и неаккреционный характер, будут зависеть от поступления отложений океанических плит, континентального обломочного материала и скорости ортогональной конвергенции. [1] [2] Аккреционный поток (поступление и выход осадка) также определяет скорость роста осадочных клиньев в пределах передней дуги. [1]
Возраст океанической коры вместе со сходящейся скоростью контролирует связь через сходящуюся границу континентальной и океанической коры. Сила этой связи контролирует деформацию, связанную с событием, и может быть замечена по сигнатурам деформации области передней дуги. [2]
Сейсмичность [ править ]
Было показано, что интенсивное взаимодействие между перекрывающими и надвигающимися плитами в преддуговых регионах приводит к возникновению механизмов сильной связи, которые приводят к сильным землетрясениям, таким как землетрясение Тохоку-оки, которое произошло у тихоокеанского побережья северо-востока Японии (Tian and Liu.2013). Эти землетрясения мега-надвига могут быть коррелированы с низкими значениями теплового потока, обычно связанного с преддуговыми областями. Геотермальные данные показывают тепловой поток ~ 30-40 мВт / м 2 , что указывает на холодную прочную мантию. [5]
Примеры [ править ]
Хорошим примером является Марианская преддуга, где ученые провели обширные исследования. Здесь есть эрозионная окраина и преддуговый склон, состоящий из серпантинно-грязевых вулканов высотой 2 км и диаметром 30 км. Эрозионные свойства этих вулканов соответствуют метаморфическим степеням (голубым сланцам), ожидаемым для этого региона в преддуге. Есть свидетельства из геотермальных данных и моделей, которые показывают границу раздела слэб-мантия, уровни трения и холодную океаническую литосферу в желобе. [2] Другими хорошими примерами являются:
- Центрально-Андский край
- Banda Forearc
- Саву-Ветар Forearc
- Лусонская дуга-преддуга
- Tohoku Forearc
- Между Западными Кордильерами и Перу-Чилийским желобом
См. Также [ править ]
- Обратно-дуговая область
Ссылки [ править ]
- Эйнселе, Герхард (2000) Осадочные бассейны: эволюция, фации и бюджет отложений 2-е изд., Гл. 12, Springer ISBN 3-540-66193-X
- Определение USGS
- Архитектура Преддугового бассейна, аннотация
- ^ а б в г Фуллер, К. У; Willet, SD; Брэндон, MT (2006). «Формирование преддуговых бассейнов и их влияние на землетрясения в зоне субдукции. Геологическое общество Америки». Геологическая служба Америки . 34 (2): 65–68. DOI : 10.1130 / g21828.1 .
- ^ a b c d e f g h i j Кири, Филипп; Klepeis, A. Keith; Фредрик, Вайн Дж. (2009). Глобальная тектоника (3-е изд.). Сингапур Моарконо: Дж. Вили. С. 1–400. ISBN 978-1-4051-0777-8.
- ^ Кейси, Дж .; Дьюи, Дж. (2013). «Удлинение дуги / передней дуги в тройных стыках пластин и формирование офиолитовых подошв». Аннотации геологических исследований . 13 : 13430. Bibcode : 2013EGUGA..1513430C .
- ^ a b Браун, D .; Спадеа, П. (2013). «Процессы формирования преддуги и аккреционного комплекса при столкновении дуги и континента на Южном Урале». Геология . 27 (7): 649–652. DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1999) 027 <0649: pofaac> 2.3.co; 2 .
- ^ Тиан, L .; Лю, Люси (2013). «Геофизические свойства и сейсмотектоника преддугового региона Тохоку». Геологическая служба Японии . 64 : 235–244. Bibcode : 2013JAESc..64..235T . DOI : 10.1016 / j.jseaes.2012.12.023 .
