Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для конфигурации солнечного элемента см. Многопереходный солнечный элемент .
Не путать с тройной точкой .
Не путать с тройным делением .

Тройная точка является точкой , где границы трех тектонических плит встречаются. В тройном стыке каждая из трех границ будет одного из трех типов - гребень (R), желоб (T) или трансформный разлом (F) - и тройные стыки могут быть описаны в соответствии с типами краев плиты, которые встречаются на них. (например, Преобразование-Преобразование-Желоб, Ридж-Ридж-Ридж или сокращенно FFT, RRR). Из множества возможных типов тройного спая лишь немногие стабильны.во времени («стабильный» в этом контексте означает, что геометрическая конфигурация тройного соединения не изменится в течение геологического времени). Встреча 4 или более пластин также теоретически возможна, но стыки будут существовать только мгновенно. [1]

Основные границы тектонических плит - хребет (красный), желоб (зеленый), трансформация (черный) - и соответствующие тройные стыки (желтые точки)

История [ править ]

Первая научная статья, детализирующая концепцию тройного соединения, была опубликована в 1969 году Дэном Маккензи и У. Джейсоном Морганом . [2] Этот термин традиционно использовался для пересечения трех расходящихся границ или спрединговых хребтов. Эти три расходящиеся границы идеально встречаются под углами около 120 °.

В теории тектоники плит во время распада континента образуются три расходящиеся границы, расходящиеся от центральной точки (тройное соединение). Одна из этих расходящихся границ плит выходит из строя (см. Авлакоген ), а две другие продолжают расширяться, образуя океан. Открытие на юге Атлантического океана началось на юге Южной Америки и Африки континентах, достигая тройное соединение в настоящем Гвинейском заливе , откуда он продолжал на запад. Желоб Бенуэ с северо-восточным простиранием является неудачным ответвлением этого перекрестка. [3]

С тех пор термин тройное соединение стал обозначать любую точку, где встречаются три тектонические плиты.

Интерпретация [ править ]

Свойства тройных стыков легче всего понять с чисто кинематической точки зрения, когда пластины являются жесткими и движутся по поверхности Земли. Тогда не требуется никаких знаний о недрах Земли или геологических деталях земной коры. Еще одно полезное упрощение состоит в том, что кинематика тройных стыков на плоской Земле по существу такая же, как и на поверхности сферы. На сфере движения пластин описываются как относительные вращения вокруг полюсов Эйлера (см. Реконструкция пластин), и относительное движение в каждой точке вдоль границы пластины может быть вычислено по этому вращению. Но область вокруг тройного стыка достаточно мала (по сравнению с размером сферы) и (обычно) достаточно далеко от полюса вращения, так что относительное движение через границу можно считать постоянным вдоль этой границы. Таким образом, анализ тройных стыков обычно можно проводить на плоской поверхности с движениями, определяемыми векторами.

Стабильность [ править ]

Тройные соединения могут быть описаны и их устойчивость может быть оценена без использования геологических деталей, а просто путем определения свойств участвующих гребней , траншей и трансформационных разломов , принятия некоторых упрощающих допущений и применения простых расчетов скорости. Эта оценка может быть обобщена для большинства реальных условий тройного соединения при условии, что допущения и определения в целом применимы к реальной Земле.

Стабильный стык - это такой стык, при котором геометрия стыка сохраняется со временем по мере движения задействованных пластин. Это накладывает ограничения на относительные скорости и ориентацию границ пластины. Неустойчивый тройной стык со временем изменится, превратившись в другую форму тройного стыка (RRF-переходы легко эволюционируют в FFR-переходы), изменит геометрию или просто станет невозможным (как в случае FFF-переходов).

Предполагая, что плиты жесткие, а Земля сферическая, теорема Леонарда Эйлера о движении по сфере может быть использована для сведения оценки устойчивости к определению границ и относительных движений взаимодействующих плит. Жесткое предположение очень хорошо выполняется в случае океанической коры , а радиус Земли на экваторе и полюсах изменяется только примерно в одну часть из 300, так что Земля очень хорошо приближается к сфере.

Маккензи и Морган [4] впервые проанализировали устойчивость тройных стыков, используя эти предположения с дополнительным предположением, что полюса Эйлера, описывающие движения пластин, были такими, что они приближались к прямолинейному движению на плоской поверхности. Это упрощение применяется, когда полюса Эйлера удалены от рассматриваемого тройного стыка. Определения, которые они использовали для R, T и F, следующие:

  • R - структуры, которые создают литосферу симметрично и перпендикулярно относительной скорости плит с обеих сторон (это не всегда применимо, например, в Аденском заливе ).
  • Т - структуры, поглощающие литосферу только с одной стороны. Вектор относительной скорости может быть наклонен к границе пластины.
  • F - активные разломы, параллельные вектору скольжения.

Критерии стабильности [ править ]

Для существования тройного стыка между пластинами A, B и C должно выполняться следующее условие:

А v B + B v C + C v A = 0

где A v B - относительное движение B относительно A.

Это условие может быть представлено в пространстве скоростей путем построения треугольника скоростей ABC, где длины AB, BC и CA пропорциональны скоростям A v B , B v C и C v A соответственно.

Для стабильного существования тройного стыка также должны быть соблюдены дополнительные условия - пластины должны двигаться таким образом, чтобы их индивидуальная геометрия оставалась неизменной. В качестве альтернативы тройной стык должен перемещаться таким образом, чтобы оставаться на всех трех задействованных границах пластин.

Эти критерии могут быть представлены на тех же пространственно-скоростных диаграммах следующим образом. Линии ab, bc и ca соединяют точки в пространстве скоростей, что оставляет геометрию AB, BC и CA неизменной. Эти линии такие же, как и линии, соединяющие точки в пространстве скоростей, в которых наблюдатель может двигаться с заданной скоростью и все еще оставаться на границе пластины. Когда они нанесены на диаграмму, содержащую треугольник скоростей, эти линии должны иметь возможность пересекаться в одной точке, чтобы тройное соединение существовало стабильно.

Эти линии обязательно параллельны границам пластины, чтобы оставаться на границах пластины, наблюдатель должен либо двигаться вдоль границы пластины, либо оставаться на ней неподвижно.

  • Для гребня построенная линия должна быть серединным перпендикуляром вектора относительного движения, чтобы оставаться в середине гребня наблюдатель должен был бы двигаться со скоростью, равной половине относительной скорости пластин с каждой стороны, но мог бы также двигаться в перпендикулярном направлении вдоль граница плиты.
  • Для трансформируемого разлома линия должна быть параллельна вектору относительного движения, поскольку все движение параллельно направлению границы, и поэтому линия ab должна лежать вдоль AB для трансформируемого разлома, разделяющего плиты A и B.
  • Для наблюдателя , чтобы остаться на траншее границы они должны идти по простиранию траншеи , но оставаясь на Первостепенную пластине. Следовательно, построенная линия будет лежать параллельно границе пластины, но проходить через точку в пространстве скоростей, занятую перекрывающей пластиной.

Точка, в которой эти линии пересекаются, J, дает общее движение тройного стыка по отношению к Земле.

Используя эти критерии, легко показать, почему тройное соединение FFF нестабильно: единственный случай, когда три прямые, лежащие вдоль сторон треугольника, могут пересекаться в точке, - это тривиальный случай, когда треугольник имеет нулевую длину сторон, что соответствует к нулевому относительному движению между пластинами. Поскольку для этой оценки требуется, чтобы сбои были активными, соединение FFF никогда не может быть стабильным.

Типы [ править ]

Маккензи и Морган определили, что существует 16 типов тройных стыков, теоретически возможных, хотя некоторые из них являются предположительными и не обязательно наблюдались на Земле. Эти соединения были классифицированы, во-первых, по типам пересекающихся границ плит - например, RRR, TTR, RRT, FFT и т. Д. - и, во-вторых, по направлениям относительного движения участвующих плит . Некоторые конфигурации, такие как RRR, могут иметь только один набор относительных движений, тогда как переходы TTT могут быть разделены на TTT (a) и TTT (b). Эти различия в направлении движения влияют на критерии устойчивости.

Маккензи и Морган утверждали, что из этих 14 были стабильны с нестабильными конфигурациями FFF и RRF, однако Йорк [5] позже показал, что конфигурация RRF может быть стабильной при определенных условиях.

Соединения хребта-хребта-хребта [ править ]

Карта треугольника Афар в Восточной Африке, пример перекрестка RRR и единственного тройного перекрестка на Земле, который можно увидеть над уровнем моря.

Соединение RRR всегда стабильно, используя эти определения, и поэтому очень распространено на Земле, хотя в геологическом смысле распространение хребта обычно прекращается в одном направлении, оставляя разрушенную рифтовую зону. Есть много примеров этого, присутствующих как сейчас, так и в геологическом прошлом, такие как открытие Южной Атлантики с хребтами, простирающимися на север и юг, чтобы сформировать Срединно-Атлантический хребет , и связанный с ним авлакоген в районе дельты Нигера в Африке. Соединения RRR также обычны, поскольку рифтинг вдоль трех трещин под углом 120 ° - лучший способ снять напряжения от подъема на поверхности сферы; на Земле подобные напряжения, как полагают, вызваны горячими точками мантии. считал, что возникнет рифтинг на континентах.

Стабильность соединений RRR демонстрируется ниже - поскольку серединные перпендикуляры сторон треугольника всегда пересекаются в одной точке, линии ab, bc и ca всегда могут пересекаться независимо от относительных скоростей.

Соединения хребта-желоба-разлома [ править ]

RTF-соединения менее распространены, нестабильное соединение этого типа (RTF (a)), как полагают, существовало примерно через 12 млн. Лет назад в устье Калифорнийского залива, где Восточно-Тихоокеанский подъем в настоящее время встречается с зоной разлома Сан-Андреас . [6] Микроплиты Гваделупы и Фалларон ранее погружались под Североамериканскую плиту, и северный конец этой границы встретился с разломом Сан-Андреас . Материалом для этой субдукции послужил хребет, эквивалентный современному Восточно-Тихоокеанскому поднятию.немного смещен к западу от траншеи. Поскольку сам хребет был субдуцирован, на мгновение существовало тройное соединение RTF, но субдукция хребта вызвала ослабление субдуцированной литосферы и «разрыв» от точки тройного соединения. Потеря тяги плиты, вызванная отрывом этой литосферы, закончила соединение RTF, образуя современную систему гребня-разлома. RTF (a) устойчив, если ab проходит через точку в пространстве скоростей C или если ac и bc коллинеарны.

Траншея-Траншея-Траншея соединения [ править ]

Соединение TTT (a) можно найти в центральной части Японии, где Евразийская плита преобладает над Филиппинской и Тихоокеанской плитами , а Филиппинская плита также преобладает над Тихим океаном. Здесь Японский желоб эффективно разветвляется, образуя дуги Рюкю и Бония . Критерии устойчивости для этого типа соединения: либо ab и ac образуют прямую линию, либо прямая bc параллельна CA.

Примеры [ править ]

Nootka Неисправность в тройном стыке Североамериканской плиты , на плиты проводника , и Хуан - де - Фука
  • Соединение Красного моря , Аденского залива и Восточно-Африканского разлома с центром в Афарском треугольнике ( тройное соединение Афар ) является единственным тройным соединением хребта-хребта-хребта (RRR) над уровнем моря.
  • Rodrigues Тройной Junction является RRR тройной точкой в южной части Индийского океана, где африканский , то Индо-Австралийской и Антарктический Планшеты встречаются. [7]
  • Галапагосское тройное сочленение является РРР тройной точкой , где Наска , то Кокосовые , и пластины Тихого океана встречаются. Восточно - Тихоокеанское поднятие простирается на север и на юг от этого перекрестка и Возвышение Galapagos идет на восток. Этот пример усложняется с помощью Галапагосской микропланшеты, которая представляет собой небольшую отдельную пластину, возвышающуюся к юго-востоку от тройного стыка.
  • Побережье Чьяпаса у Тапачулы, где сливаются Гватемала , Северная Америка и Тихий океан, и небольшие землетрясения происходят еженедельно. Плита Кокосовая плита выталкивает ее на восток.
  • На западном побережье Северной Америки находится еще один нестабильный тройной перекресток у мыса Мендосино . На юге разлом Сан-Андреас , сдвиговый разлом и граница трансформной плиты, разделяет Тихоокеанскую плиту и Северо-Американскую плиту . К северу находится зона субдукции Каскадия , где часть плиты Хуан-де-Фука, называемая плитой Горда , погружается под Североамериканскую плиту , образуя желоб (T). Другой трансформный разлом, разлом Мендосино (F), проходит вдоль границы между Тихоокеанской плитой и плитой Горда. Там, где пересекаются три, сейсмически активен, БПФТройной перекресток Мендосино .
  • Амурские плиты , то плиты Охотска и плиты Филиппинского море встречается в Японии недалеко от горы Фудзи . (см. Геологию горы Фудзи )
  • Азорские Тройной Junction является геологическая тройной стык , где границы трех тектонических плит пересекаются: Северо - Американская плита, Евразийская плита и Африканская плита, RRR. [8]
  • Boso Тройной Junction оффшорная Япония является ТТТ тройной стык между Тарелка Охотск , Тихоокеанской плиты и Филиппинская плита .
  • Северное море расположен на потухший тройном стыке трех бывших континентальных плит палеозойской эры: Avalonia , Лаврентия и Baltica . [9]
  • Южная Гренландия Тройной Junction был RRR тройной стык , где евразийские, гренландские плиты и Северной Америки расходились в течение палеогена . [10]

См. Также [ править ]

  • Распространение морского дна  - процесс на срединно-океанических хребтах, где новая океаническая кора образуется в результате вулканической активности, а затем постепенно удаляется от хребта.

Ссылки [ править ]

  1. ^ CMR Fowler; Конни Мэй Фаулер; Кларенс Мэри Р. Фаулер (2005). Твердая Земля: Введение в глобальную геофизику . Издательство Кембриджского университета. п. 26. ISBN 978-0-521-58409-8.
  2. ^ Маккензи, DP; Морган, WJ (11 октября 1969 г.). «Эволюция тройных стыков». Природа . 224 (5215): 125–133. Bibcode : 1969Natur.224..125M . DOI : 10.1038 / 224125a0 . S2CID 4151329 . 
  3. ^ SW Petters (май 1978). «Стратиграфическая эволюция желоба Бенуэ и его последствия для палеогеографии верхнего мела Западной Африки». Журнал геологии . 86 (3): 311–322. Bibcode : 1978JG ..... 86..311P . DOI : 10.1086 / 649693 . JSTOR 30061985 . S2CID 129346979 .  
  4. ^ Эволюция тройных соединений, Маккензи, Д.П., и Морган, WJ, Nature, 224, 125 (1969)
  5. ↑ Evolution of Triple Junctions, Letters to Nature, Nature 244, 341–342 (10 августа 1973)
  6. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 27 июля 2011 года . Проверено 21 ноября 2009 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  7. ^ Sauter, D .; Mendel, V .; Rommeveaux-Jestin, К. (1997). «Распространение Юго-Западного Индийского хребта на Тройном соединении Родригеса». Журнал «Морские геофизические исследования» . 19 (6): 553–567. Bibcode : 1997MarGR..19..553S . DOI : 10,1023 / A: 1004313109111 . S2CID 127866775 . 
  8. ^ Карраседо, Хуан Карлос; Тролль, Валентин Р. (2021-01-01), Олдертон, Дэвид; Элиас, Скотт А. (ред.), «Северо-восточные атлантические острова: Макаронезийские архипелаги» , Энциклопедия геологии (второе издание) , Oxford: Academic Press, стр. 674–699, doi : 10.1016 / b978-0-08 -102908-4.00027-8 , ISBN 978-0-08-102909-1, получено 2021-03-18
  9. ^ Белый, N .; Латинский, Д. (1993). «Анализ погружения в« тройном стыке » Северного моря » (PDF) . Журнал геологического общества . 150 (3): 473–488. Bibcode : 1993JGSoc.150..473W . DOI : 10.1144 / gsjgs.150.3.0473 . S2CID 129832756 . Архивировано из оригинального (PDF) 12 августа 2011 года.  
  10. ^ Оуки, Гордон Н .; Стивенсон, Рэнделл (2008). "Строение земной коры инуитского региона Арктической Канады и Гренландии по гравитационному моделированию: последствия для палеогенового эвреканского орогена" (PDF) . Международный геофизический журнал . Королевское астрономическое общество . 173 (3): 1041. Bibcode : 2008GeoJI.173.1039O . DOI : 10.1111 / j.1365-246X.2008.03784.x . ISSN 0956-540X .  
  • Орескес, Наоми, изд., 2003 г., Тектоника плит: история изнутри современной теории Земли , Westview Press, ISBN 0-8133-4132-9