Бассейн Лау является задуговым бассейном (также называемым « междуговым бассейном » [1] ) на границе Австралийско-Тихоокеанской плиты . Он образован Тихоокеанской плитой, погружающейся под Австралийскую плиту . Хребет Тонга-Кермадек , фронтальная дуга , и хребет Лау-Колвилл , остаточная дуга , расположены на восточной и западной сторонах бассейна соответственно. [2]
История [ править ]
Бассейн Лау - молодой бассейн (<= 5 млн старых) [2], который отделяет ранее непрерывную островную дугу за счет растяжения рифтинга. [1] В плиоцене Тихоокеанская плита погружалась под Австралийскую плиту. [2] Плита Тихоокеанской плиты плавилась, когда ее толкали вниз, а затем поднялась, образуя первоначальный хребет Тонга-Кермадек. Около 25 млн лет назад Тихоокеанская плита начала отходить от Австралийской плиты, расколов вулканический хребет. Изначально рифтогенез был вызван растяжением до 6 млн лет назад, когда в этом регионе началось распространение морского дна, которое в конечном итоге сформировало бассейн Лау между разделенными хребтами. [3]
Центры распространения [ править ]
V-образный бассейн Лау был открыт двумя распространяющимися на юг центрами распространения : Центральным центром распространения Лау (CLSC) и Центром распространения Восточного Лау (ELSC). [3] Первоначальный ELSC был ориентирован с севера на юг и имел скорость распространения ~ 100 мм / год. Северо-восточная оконечность ELSC распространилась на юг быстрее, чем другая часть, и образовала псевдоразлом, ориентированный на 170 градусов. [4] ELSC повернулся на 15–25 градусов по часовой стрелке и продолжил движение на юг. Затем были сформированы CLSC, а также зона экстенсиональной трансформации (ETZ), связывающая два центра распространения. CLSC распространился на юг и заменил северный сегмент ELSC. [5]Область перекрытия CLSC и ELSC характеризуется сдвиговыми землетрясениями . Недавние измерения показали, что количество открытий в ELSC и CLSC увеличивается. [5] В настоящее время скорость распространения бассейна Лау составляет около 150 мм / год. Это пример быстро расширяющегося бассейна с обратной дугой . [6]
Петрология [ править ]
Вулканиты бассейна Лау - это в основном андезиты и дациты, извержения которых составляли 6,4–9,0 млн лет. Большинство базиты найдено 55% SiO2 базальтовые андезиты . [2] Все дно бассейна в основном состоит из MORB-подобных пород, но крайние западные 80 ~ 120 км дна бассейна содержат смесь MORB, переходных и дугообразных базальтов. Этот западный регион имеет другой состав, потому что он был сформирован в результате расширения и рифтинга между хребтами Лау и Тонга до того, как началось распространение морского дна. Затем грабены в этой области были заполнены свежей магмой из мантийного источника, который отличается от мантийного источника для CLSC / ELSC. [2]
Источник мантии [ править ]
Источник мантийного плавления в бассейне Лау находится к западу от центров спрединга на небольшой глубине. Этот источник мог напрямую снабжать западную часть бассейна Лау. MORB типа базальта наполнили грабены , которые были первоначально сформированные расширения в западном Lau бассейне. Асимметричная подача расплава привела к асимметричной толщине коры на разных участках бассейна. Это поступление расплава может продолжаться и сегодня, о чем свидетельствует низкоскоростная аномалия в верхней мантии под западной частью бассейна Лау. [3]
Мантийная конвекция [ править ]
На границе субдукции между Тихоокеанской плитой и плитой Тонга-Кермадек откат желоба Тонга и Тихоокеанской плиты вызвал компенсационный поток мантии под бассейном Лау. Затем эта плодородная мантия встречает воду, высвобождаемую из дегидратированной субдуцирующей Тихоокеанской плиты, и подвергается частичному таянию . Это приводит к созданию порции обедненной мантии между плодородной мантией и погружающейся плитой. Затем восходящий поток обедненного слоя индуцируется обратным распространением дуги.и субдукция плиты к угловой области, где мантия гидратирована. Усиленное плавление в этой области предотвращает повторное обогащение обедненной мантии и, таким образом, позволяет ей течь до тех пор, пока она не перевернется. Затем он уносится обратно под заднюю дугу по мере продолжения субдукции. Таким образом, ELSC, расположенный прямо на вершине сильно истощенной мантии, испытывает уменьшение притока магмы, что приводит к более тонкому слою коры и более высокой скорости распространения. CLSC, с другой стороны, имеет более толстую кору, потому что она покрывает плодородную мантию, которая в значительной степени удалена от воздействия вулканического фронта. В отличие от ELSC, CLSC имеет характеристики, которые намного больше похожи на срединно-океанический хребет. [6]
Строение земной коры [ править ]
Мощность земной коры увеличивается с 6 км на востоке до 9 км на западе. Вся кора бассейна Лау имеет более толстый разрез средней коры, чем это видно на Тихоокеанской плите. Кора бассейна Лау может быть разделена на восточную, центральную и западную части в зависимости от их мощности (5,5–6,5, 7,5–8,5 и 9 км соответственно). коркав восточном разрезе аналогичен таковому на Тихоокеанской плите с более толстым срединным слоем коры и более тонким нижним слоем коры. Это говорит о том, что он состоит из океанической коры, которая была создана более 1,5 млн лет назад в ELSC. Граница между восточным и центральным секциями совпадает с границей между корой ELSC и корой CLSC, что подразумевает, что внутренние структуры в этих двух спрединговых хребтах различны или были разными. Центральная часть имеет относительно более толстую корку, которая образовалась в течение последних 1,5 млн лет на CLSC. Граница между центральным и западным разрезами коры проходит в середине коры ELSC, что позволяет предположить, что западный разрез содержит кору, созданную как океаническим спредингом в ELSC, так и продолжением островной дуги от исходного бассейна Лау. [1]
Вулканы и землетрясения [ править ]
В настоящее время бассейн Лау все еще представляет собой активную заднюю дугу, которая быстро развивается во времени. Следующая гидрокачка обязательно покажет следующее извержение вулкана или район интенсивной гидротермальной активности . 6 из 7 вулканов в бассейне Лау все еще действуют. [7] Землетрясения в этом регионе - это в основном землетрясения земной коры. Небольшие землетрясения бассейна практически не регистрируются на суше из-за сильного затухания в мантии. [6] Большинство землетрясений, а также вулканической активности происходит на восточной границе бассейна Лау, вдоль хребта Тонга, который очень вулканически активен. [2]
Ссылки [ править ]
- ^ а б в Кариг, DE (1970). «Хребты и впадины островодужной системы Тонга-Кермадек». Журнал геофизических исследований . 75 (2): 239–254. Bibcode : 1970JGR .... 75..239K . DOI : 10.1029 / JB075i002p00239 .
- ^ a b c d e f Гилл, Дж. Б. 1976. "Состав и возраст вулканических пород бассейна Лау и хребта: последствия для эволюции бассейна Интерарк и остаточной дуги". Бюллетень Геологического общества Америки 87 (10): 1384–1395.
- ^ a b c Кроуфорд, WC; Hildebrand, JA; Дорман, Л. М.; Уэбб, Южная Каролина; Винс, Д.А. (2003). «Структура коры хребта Тонга и бассейна Лау по данным сейсмической рефракции» . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 108 (4): 2195. Bibcode : 2003JGRB..108.2195C . DOI : 10.1029 / 2001JB001435 . Проверено 26 декабря +2016 .
- ^ Тейлор, B .; Zellmer, K .; Мартинес, Ф .; Гудлифф, А. (1996). «Распространение морского дна в задуговом бассейне Лау» . Письма о Земле и планетах . 144 (1-2): 35-40. Bibcode : 1996E и PSL.144 ... 35T . DOI : 10.1016 / 0012-821X (96) 00148-3 . Проверено 26 декабря +2016 .
- ^ а б Парсон, Л. М.; Пирс, Дж. А.; Murton, BJ; Ходкинсон, Р.А. (1990). «Роль скачков и распространения хребтов в тектонической эволюции бассейна Бэк-Арк Лау, юго-западная часть Тихого океана». Геология . 18 (5): 470–473. Bibcode : 1990Geo .... 18..470P . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1990) 018 <0470: RORJAR> 2.3.CO; 2 .
- ^ a b c Мартинес, Фернандо; Тейлор, Брайан (2002). «Управление клином мантии при аккреции задней дуги коры». Природа . 416 (6879): 417–420. Bibcode : 2002Natur.416..417M . DOI : 10.1038 / 416417a . PMID 11919628 . S2CID 4341911 .
- ^ "Экспедиции программы NOAA Vents: Неовулканическая активность в бассейне NE Lau" . NOAA. 2010-05-10 . Проверено 24 декабря 2012 года .
Координаты : 19 ° S 176 ° W / 19 ° ю.ш.176 ° з. / -19; -176
