38. Правило ортогональности субдукции.

Давно замечено, что конвергенция литосферных плит при субдукции происходит в направлении, секущем простирание желоба под большим углом. Угол относительно желоба в 80% случаев превышает 60°. Если определять направление конвергенции не по координатам полюса вращения, а непосредственно по решениям фокального механизма сейсмических очагов в верхах зоны Беньофа, то угол, превышающий 60°, наблюдается более чем в 90% случаев. Таким образом, эмпирически установлена приблизительная ортогональность субдукции относительно конвергентной границы. Расчетами показано, что фрикционное сопротивление субдукции минимально при относительном угле 90° и нарастает по мере уменьшения угла до 45°. В этом усматривают динамическое обоснование ортогональности субдукции. Как полагают, при постепенном повороте висячего крыла зоны субдукции (а значит, и конвергентной границы плит) должно соответственно изменяться и направление субдукции, что документируется формированием океанской литосферы с веерообразным рисунком линейных магнитных аномалий (например, на отрезке Восточно-Тихоокеанского хребта между разломами Ривера и Клиппертон, где шло приспособление к ориентировке Центральноамериканского желоба).

Следствием может быть даже распад единой субдуцирующей плиты на части, движущиеся в различных направлениях. С таких позиций объясняют, в частности, дробление плиты Фаралон в позднем кайнозое. В течение палеогена ее субдукция происходила под все более острыми углами к Кордильерской и Андской континентальным окраинам, что привело в неогене к обособлению плит Хуан-де-Фука, Кокос, Наска (и ряда более мелких плит), каждая из которых субдуцирует под свой участок континентальной окраины почти ортогонально.

Первичность ориентировки глубоководных желобов и приспособление к ним (вторичность) ориентировки вектора субдукции наиболее очевидны для активных континентальных окраин. Для островодужных систем, особенно океанских, во многих случаях более вероятны обратные соотношения. Если внешнее воздействие резко меняет направление, в котором перемещается субдуцирующая плита, то происходит отмирание прежней зоны субдукции и заложение новой, с использованием какой-нибудь ослабленной зоны в океанской литосфере, вытянутой поперек движения плиты. При зарождении океанских зон субдукции, вероятно, используются благоприятно ориентированные трансформные разломы. Таким представляют механизм заложения островодужных систем: Алеутской, Кюсю — Палау, Идзу-Бонинской и ряда других.

В целом есть основания полагать, что ортогональные системы субдукции устойчивы благодаря своим энергетическим преимуществам, а будучи нарушенными, имеют тенденцию восстанавливаться. В этом, по-видимому, не только один из механизмов, но и одна из причин происходившей время от времени реорганизации систем спрединга—субдукции.

Правило ортогональности субдукции используют при палеотектонических реконструкциях для решения обратной задачи: по простиранию древней зоны субдукции определяют наиболее вероятное направление сближения литосферных плит.

Косоориентированная к глубоководному желобу субдукция наблюдается в сравнительно небольшом числе зон (или их отрезков), она находит заметное отражение в тектонике активной континентальной окраины или островной дуги и задуговой области. Для структурного парагенеза в таких случаях характерны продольные сдвиги и ориентированные кулисообразно системы структур сжатия или растяжения, подобных рифтовым расщелинам трога Окинава над зоной субдукции Рюкю. Образуются и эшелонированные системы разрывов, контролирующих вулканизм. В тылу вулканического пояса косоориентированные напряжения реализуются раскрытием задуговых спрединговых бассейнов типа pull-apart; так образовалась впадина Андаман над Зондской зоной субдукции.

При дугообразной конфигурации зоны субдукции может оказаться, что вектор косоориентированной конвергенции на одном из флангов дуги все больше приближается к касательному (относительно желоба) направлению, как это происходит вдоль Алеутского желоба с востока на запад, по мере приближения к Командорским островам. Субдукция перерождается в трансформное смещение, что отражается, в частности, на сейсмичности, деформациях, вулканизме.