47. Обдукция океанической литосферы и ее предполагаемые механизмы.
В обдукции в настоящее время участвуют тысячные доли площади коры.
При столкновении океанической и континентальной литосферы океаническая литосфера надвигается на край континента. В результате обдукции океаническая плита не может далеко уползти, ее кусок остается на краю континента, а все остальное нормально погружается под континент.
Термин предложил Колман в 1970 г. - антипод к термину субдукция (вниз - вверх).
Условия обдукции:
В обдуцированном состоянии находится только молодая легкая и близповерхностная океаническая кора (возраст коры на момент обдукции - до 10 млн. лет).
Никогда не обдуцирует вся литосфера, а только ее верхняя часть. В процессе обдукции океаническая литосфера расщепляется: наверху - земная кора и немного перидотитов верхней мантии.
Особые тектонические обстановки:
При полном замыкании бассейна, когда смыкаются его континентальные борта - какая-то часть океанической литосферы выжимается на борта. При полном смыкании континентального обрамления структурный шов воздымается, а на дне смежных эпиконтинентальных бассейнов появляется уклон, обеспечивающий дальнейшее гравитационное перемещение обдуцированных пластин океанской литосферы, сопровождаемое формированием олистостром.
Обдукция на границе континента и океана (в Чили, полуостров Тайтао). Столкновение здесь происходит прерывисто, из-за расчленения зоны спрединга трансформными разломами. Там параллельно с обдукцией внедрятся гранодиориты. Если хребет простирается приблизительно параллельно окраине, то в ходе субдукции континентальная плита перекроет ближайшее его крыло и придет в соприкосновение с поднятым краем другого крыла, которое в результате может оказаться надвинутым. При дальнейшем сближении литосферных плит возможно возобновление субдукции, а на континентальной окраине останется надвинутая на нее пластина океанской литосферы. Весьма вероятно, что при таком механизме отделение пластины будущего аллохтона происходит по границе совсем еще тонкой литосферы и астеносферы.
Обдукция на пассивную континентальную окраину, когда висячее океаническое крыло оказывается обдуцированным (полуостров Оман).
Кусок океанической коры, надвинутый на континент, может сохраняться сотни млн. лет - офиолиты, к которым приурочено множество месторождений полезных ископаемых (платина, хромиты, сульфиды черных курильщиков).
48. Области коллизии континентальной литосферы: рельеф, структура, движения, вулканизм, глубинная характеристика.
Это обстановка на конвергентных границах литосферных плит. Она возникает там, где сходятся континентальные плиты, либо континентальные участки плит сложного строения. Термин "коллизия" утвердился уже на этапе существования концепции тектоники плит.
Самый крупный коллизионный пояс - Средиземноморско-Гималайский. См. вопрос 35.
Процесс заложения новой зоны коллизии.
Сначала континентальные единицы разобщены, между ними - океаническая кора. Когда начинается конвергенция, океан сокращается за счет субдукции, а затем происходит коллизия. На этапе перехода субдукции в коллизию в области континентальной коры возникают сколы, затем происходит резкое нагромождение блоков континентальной коры по этим сколом - возникают высокие горы. Мантийная часть континентальной литосферы тяжелее, чем подстилающая астеносфера, потому она спокойно уходит на глубину и пододвигается под встречное крыло коллизионного блока. В конце образуется ороген.
Живой пример коллизионной обстановки: область Индонезийского архипелага - область сильно утоненной континентальной коры Евразии. В районе Явы еще наблюдается субдукция, а на границе с Австралийским континентом уже начинается коллизия. 5 млн. лет назад (ранний плиоцен) слэб уже полностью ушел в желоб, но наверху ее ничего не изменилось. 3,5 млн. лет назад (средний плиоцен) уже началась коллизия. Сейчас слэб под континентальной корой гравитационно завис, а наверху активно формируется складчато-надвиговая коллизионная структура.
Коллизия Индостана с Евразией - классический пример коллизии. Там сформировалась уникальная складчатая зона Гималаев и Тибета. По данным линейных магнитных аномалий субдукция между Индостаном и Евразией 50 млн. лет назад закончилась и началась коллизия. С этого момента конвергенция континентальных блоков стала замедляться. В момент столкновения скорость конвергенции составляла 17 см/год. Это обстоятельство и определило уникальность Гималаев и Тибета. После столкновения скорость опять стала резко убывать, сейчас она составляет 3-4 см/год. Сокращение континентальной коры составило 1500 км, она перешла в различные виды деформаций:
Поддвиги и надвиги с увеличением толщины коры.
Сокращение по сдвигам без всякого изменения толщины коры (в случае Гималаев это в основном правосторонние сдвиги).
Отжатие горных масс в разные стороны вдоль конвергентной границы в области пониженного давления (в случае Гималаев горные массы в основном отжимались на восток).
Внутри толстой континентальной литосферы мобилизуется ее тектоническая расслоенность: механически ослабленные горизонты типа дополнительных астеносфер. Такая картина наблюдается под платформами на глубинах 20-30 км. В зонах коллизии есть похожая обстановка - субгоризонтальный срыв с повышенной сейсмичностью, осложняющий формирующуюся структуру (дисгармоничная складчатость).
Коллизионная зона Альп. В триасе от Гондваны отделилась Адриатическая единица, которая в альпийское время столкнулась с Евразией, а до этого между ними была одна из ветвей Тетиса. Альпы имеют четкую вергентную структуру, направленную на север. Верхние Австро-Альпийские покровы принадлежат континентальной коре Адриатической единицы, которые надвинуты на Евразийский чехол.
Магматизм зон коллизии.
Происходит сильное утолщение континентальной коры, которое экранирует тепловой поток, а деформации создают дополнительный привнос тепла, в результате при температуре 600-800⁰С начинает плавиться сиалический слой - формируются внутрикоровые палингенные очаги гранитной магмы. Распознаванию геодинамической обстановки на том или ином отрезке конвергентной границы служит петрохимическое разграничение коллизионных гранитоидов типа S (англ, sedimentary) и субдукционных гранитоидов типа I (англ, igneous). Т.е. гранитоидные интрузии - характерное явление, сопровождающее рост коллизионных орогенов.
Состав магм: почти центр диаграммы Rb/Y+Nb.
В коллизионных областях также возможны проявления мантийных и щелочных пород, чаще всего в виде даек. Зоны коллизии высокосейсмичны.
Наряду с интенсивными складчато-надвиговыми деформациями зонам коллизии свойственны проявления высокоградиентного метаморфизма, в том числе высокотемпературного, обусловленного подъемом изотерм. Метаморфизм продолжается и после формирования шарьяжной структуры, изограды нередко пересекают границы тектонических покровов, как это наблюдается, в частности, в Западных Альпах.
Горообразование при коллизии сопровождается накоплением мощных моласс, а ее в передовых и межгорных прогибах.