Вулканическая дуга представляет собой цепь вулканов , образованных над погружающейся пластиной, [1] расположены в форме дуги , как видно сверху. Морские вулканы образуют острова, в результате чего образуется вулканическая островная дуга . Как правило, вулканические дуги возникают в результате погружения океанической тектонической плиты под другую тектоническую плиту и часто параллельны океаническому желобу . Океаническая плита насыщена водой, а летучие вещества, такие как вода, резко понижают температуру плавления мантии.. По мере того, как океаническая плита погружается, она подвергается все большему и большему давлению с увеличением глубины. Это давление выдавливает воду из пластины и вводит ее в мантию. Здесь мантия плавится и образует магму на глубине под вышележащей плитой. Магма поднимается вверх, образуя дугу вулканов, параллельную зоне субдукции.
Их не следует путать с вулканическими цепями горячих точек , где вулканы часто образуются один за другим в середине тектонической плиты, когда плита движется по горячей точке, и поэтому вулканы возрастают от одного конца цепи к другому. На Гавайских островах образуют типичную цепь точки доступа; более старые острова (возрастом десятки миллионов лет) к северо-западу меньше и имеют больше почвы, чем недавно созданный (400 000 лет назад) остров Гавайи, который более каменистый. Горячие вулканы также известны как вулканы «внутриплитных», а острова, которые они создают, известны как острова вулканического океана. Вулканические дуги обычно не демонстрируют такой простой возрастной модели.
Есть два типа вулканических дуг:
- океанические дуги образуются, когда океаническая кора погружается под другую океаническую кору на соседней плите, создавая вулканическую островную дугу. (Не все островные дуги являются островными дугами вулканического происхождения.)
- Континентальные дуги образуются, когда океаническая кора погружается под континентальную кору на соседней плите, создавая дугообразный горный пояс .
В некоторых ситуациях одна зона субдукции может проявлять оба аспекта по своей длине, поскольку часть плиты погружается под континент, а часть под прилегающую океаническую кору.
Вулканы присутствуют практически в любом горном поясе, но это не делает его вулканической дугой. Часто в горном поясе встречаются изолированные, но впечатляюще огромные вулканы. Например, вулканы Везувий и Этна в Италии являются частью отдельных, но разных видов горных вулканических ансамблей.
Активный фронт вулканической дуги - это пояс, в котором в данное время развивается вулканизм . Активные фронты могут перемещаться со временем (миллионы лет), изменяя свое расстояние от океанического желоба, а также свою ширину.
Петрология
В зоне субдукции потеря воды из субдуцированной плиты вызывает частичное плавление доминирующей мантии и генерирует известково-щелочную магму с низкой плотностью, которая плавно поднимается, вторгаясь и вытесняясь через литосферу доминирующей плиты. Эта потеря воды происходит из-за дестабилизации минерального хлорита на глубине примерно 40–60 км. [2] [3] Это причина островодужного вулканизма на постоянном расстоянии от погружающейся плиты: поскольку температурно-давление в условиях флюсового вулканизма из-за дестабилизации хлорита всегда будет происходить на одной и той же глубине, расстояние от желоба к дуговым вулканам определяется только углом падения погружающейся плиты.
На субдуцирующей стороне дуги находится глубокая и узкая океаническая впадина , которая является следом на поверхности Земли границы между нисходящей и доминирующей плитами. Эта траншея создается гравитационным притяжением относительно плотной погружающей пластины, тянущей передний край пластины вниз. Вдоль этой границы субдукции происходят множественные землетрясения с сейсмическими гипоцентрами, расположенными на увеличивающейся глубине под островной дугой: эти землетрясения определяют зоны Вадати-Бениофф . Вулканическая дуга образуется, когда погружающаяся плита достигает глубины около 100 километров (62 мили).
Океанические бассейны, которые сокращаются в результате субдукции, называются «остаточными океанами», поскольку они будут постепенно сокращаться и разрушаться в последующем орогенном столкновении. Этот процесс повторялся снова и снова в геологической истории Земли.
В летописи горных пород вулканические дуги можно рассматривать как сами вулканические породы, но поскольку вулканические породы легко выветриваются и разрушаются , более типично, что они рассматриваются как плутонические породы , породы, которые образовались под дугой (например, Сьерра-Невада батолит ) или в осадочной летописи в виде каменных песчаников .
Примеры
Двумя классическими примерами океанических островных дуг являются Марианские острова в западной части Тихого океана и Малые Антильские острова в западной части Атлантического океана. Каскад вулканическая дуга в западной части Северной Америки и Анды вдоль западного края Южной Америки являются примерами континентальных вулканических дуг. Лучшие примеры вулканических дуг с обоими наборами характеристик находятся в северной части Тихого океана, с Алеутской дугой, состоящей из Алеутских островов и их продолжением Алеутского хребта на полуострове Аляска , и Курило-Камчатской дугой, включающей Курильские острова и южную часть Камчатки. Полуостров .
Континентальные дуги
- Каскадная вулканическая дуга
- Полуостров Аляска и Алеутский хребет
- Камчатка
- Анды
- Северная вулканическая зона
- Центральная вулканическая зона
- Южная вулканическая зона
- Австралийская вулканическая зона
- Вулканическая дуга Центральной Америки
Островные дуги
- Алеутские острова
- Курильские острова
- Арка Северо-востока Японии
- Японский архипелаг, включая острова Рюкю
- Идзу – Бонин – Марианская арка :
- Острова Идзу
- Острова Бонин
- Марианские острова
- Вулканическая дуга Лусона
- Филиппины
- Острова Тонга и Кермадек
- Андаманские и Никобарские острова
- Ментавайские острова
- Зондская арка
- Малые Зондские острова
- Острова Танимбар и Кай
- Соломоновы острова
- Южно-Эгейская вулканическая дуга
- Эгейская, или эллинская дуга
- Малые Антильские острова , включая Подветренные Антильские острова
- Арка Скотия :
- Южные Сандвичевы острова
- Маскаренские острова
Древние островные дуги
- Островные острова
- Межгорные острова
- Арка острова Сахалин
Смотрите также
- Обратно-дуговая ванна
- Высокий остров
- Островная дуга
- Метаморфизм зоны субдукции
- Вулканическое поле
Рекомендации
- ^ "Определение вулканической дуги из Геологического словаря" . Проверено 1 ноября 2014 .
- ↑ Grove, TL, N. Chatterjee, SW Parman, and E. Médard (2006), Влияние H 2 O на плавление мантийного клина, Earth and Planetary Science Letters , 249 , 74–89.
- ^ Grove, TL, CB Till, N. Chatterjee и E. Médard (представлено в 2008 г.), Транспорт H2O в зонах субдукции и его роль в образовании и расположении дуговых вулканов, Nature .
- Зона субдукции вулканизма
- Тектоника и вулканы Японии
- Геологическая служба США: остров-дуговые, океанические и континентальные вулканы