39. Субдукционная аккреция и субдукционная эрозия.

Взаимодействие плит на субдукционных границах может приводить к различным тектоническим эффектам. Это касается, прежде всего, верхней (приповерхностной) части субдукции, где возможно наращивание нависающей плиты материалом погружающейся плиты, за счет его “соскребывания”, или разрушение части нависающей плиты и вовлечение её в субдукцию. В зависимости от этого различают следующие тектонические режимы субдукции:

- режим субдукционной аккреции;

- режим субдукционной эрозии;

- нейтральный режим.

Нейтральный режим проявляется очень редко, он заключается в том, что весь объем погружающейся плиты свободно субдуцирует, при этом не отмечается ни аккреции, ни эрозии висячего крыла (нависающей плиты).

Остальные же два режима проявлены широко, при этом несколько преобладающим является режим субдукционной аккреции.

Режим субдукционной аккреции.

Проявляется в виде задержания и снятия с пододвигающейся плиты всего или части её верхнего – осадочного – слоя. Это снятие происходит на краю нависающей литосферной плиты, которая служит жестким упором, а задержанный материал формирует аккреционную призму, которая имеет сложную изоклинально-чешуйчатую внутреннюю структуру и наращивает континентальную окраину или островную дугу.

Акреационная призма – самые нижние части преддугового континентального или островодужного склона на глубинах 5 км и более.

Аккреционными призмами представлены невулканические островные дуги, подводные террасы или береговые хребты. Аккреционные призмы могут обладать внушительными размерами – (до 300 км в ширину, до 20 км мощность). В большинстве случаев ширина таких структур не превышает нескольких десятков километров. Формирование аккреционных призм связывают с последовательным “соскабливанием” осадков с погружающейся плиты, которые в виде отдельных пододвигающихся клиньев подпирают и приподнимают более древнюю часть призмы. Поэтому вверх по склону глубоководного желоба наклон слоев и надвиговых поверхностей увеличивается, а параллельно с этим обычно происходит и удревнение слоев. Поднятие аккреционной призмы по мере разрастания превращает её в невулканическую островную дугу (примером являются Малые Зондские острова).

Изоклинально-чешуйчатая структура аккреционного комплекса нередко осложняется меланжированием. Встречаются глиняные диапиры и грязевые вулканы, что связывают с отделением от осадков воды под нагрузкой, быстро растущей в ходе аккреции.

В тылу аккреционной призмы, на границе с преддуговым прогибом, возможно проявление взбросов, надвигов и складчатости с перемещением масс от желоба. При этом отложения преддугового прогиба вовлекаются в интенсивные деформации и наращивают призму с её тыльной стороны. Поэтому часто аккреционные призмы характеризуются центробежной вергентностью. Срыв осадочного чехла с пододвигающейся плиты возможен в его основании (в кровле консолидированной коры), но чаще всего поверхность тектонического срыва располагается непосредственно в пределах осадочной толщи и приурочивается к определенному благоприятному горизонту. Обычно это горизонты глин, характеризующиеся аномально высоким (сверхгидростатическим) пластовым давлением, которое способствует снижению на породы литостатического давления и уменьшению силы сцепления. Данная поверхность срыва представляет собой сместитель зоны субдукции, поэтому осадочные образования, залегающие выше этой поверхности, идут на формирование аккреционной призмы, а расположенные ниже – субдуцируют, т.е. происходит расщепление осадочного слоя субдуцирующей океанской коры. Это расщепление в уже упоминавшейся зоне субдукции Малых Антил приходится на стратиграфический уровень миоцена. Здесь осадочная толща возрастного диапазона миоцен-квартер мощностью в несколько сотен метров аккретирует, а нижележащая толща кампан-олигоценового возраста субдуцирует вместе с базальтовым фундаментом, не испытывая заметных деформаций. Часть субдуцирующей осадочной толщи может задержаться на глубине и причлениться снизу к висячему крылу зоны субдукции. Это своеобразное подслаивание. Таким образом, субдукционнаяаккреция развивается как в латеральном направлении (аккреционные призмы), так и по вертикали (подслаивание).

Режим субдукционной эрозии.

Выражается срезанием висячего крыла под действием субдуцирующей литосферной плиты, уносящей продукты разрушения на глубину.

При длительном развитии субдукционная эрозия срезает ближай­шие к глубоководному желобу элементы латерального структурного ряда островной дуги или активной окраины континента, при этом от­мирающие вулканические пояса смещаются все ближе к конвергентной границе.

Еще один признак субдукционной эрозии — длительное опускание висячего крыла до глубин в несколько тысяч метров по мере его срезания погружающимся слэбом. На склоне желоба подобное опу­скание может сопровождаться гравитационным смещением материала в его нижней части и растяжением (множественными сбросами) в верхней части.

О разрушении висячего крыла зон субдукции судят по комплексу данных, важнейшими из которых являются – отсутствие аккреционной призмы, смещение отмирающих вулканических поясов в сторону глубоководных желобов, геохимические особенности субдукционных вулканитов, опускание фронтальной части нависающей плиты и некоторые другие признаки и явления. Скорость субдукционной эрозии может составлять 1-6 мм/год.

Существует 2 механизма субдукционной эрозии, один из которых выражается срезанием перед­него края висячего крыла, другой — эрозией, воздействующей на висячее крыло снизу. Эти два механизма называют фронтальной и базалъной эрозией.

Базальная эрозия предполагает механическое воздействие погружа­ющейся плиты на нижнюю поверхность висячего крыла зоны субдукции. Происходит эрозия этого крыла снизу, что ведет к уменьшению его толщины и соответствующему опусканию.

Фронтальная эрозия — срезание субдуцирующей плитой переднего края висячего крыла, захват и вовлечение в субдукцию слагающих этот край пород. Она особенно заметна там, где на погружающейся плите при ее изгибе образуется расчлененный тектонический рельеф — система грабенов и горстов. Фронтальная эрозия может сопровождаться и базальной.

Два основных тектонических режима субдукции – субдукционная аккреция и субдукционная эрозия – тесно взаимосвязаны и сменяют друг друга как в пространстве (на разных отрезках одной и той же зоны), так и во времени.

Обдукция. Только местами и на короткое время появляется такое сочетание тектонических условий, при котором океанская литосфера бывает поднята и надвинута на конти­нентальную окраину. В этом убеждают хорошо сохранившиеся фрагмен­ты океанской литосферы размером в десятки и несколько сотен киломе­тров, залегающие в виде пологих тектонических покровов, относимых к категории офиолитовых аллохтонов поверх осадочных или вулканических формаций на пассивных и активных континентальных окраинах.

Обдукция, как правило, сопровождается динамотермальным мета­морфическим воздействием горячих перидотитов, слагающих низы литосферной пластины, на породы автохтона. В случае сдваивания разреза метаморфизм наблюдается и в основании верхней пластины.

Иногда внизу, на контакте с автохтоном, при метаморфизме появ­ляются глаукофановые минеральные ассоциации, свидетельствующие о более высоких давлениях и низких температурах.