Tektonikus helyzet és a szubdukciós zónák fő típusai. Csodálatos jelenségek - Terjedő és szubdukciós szubdukciós zónák

Ha állandóan ennyi új tengerfenék keletkezik, és a Föld nem tágul (és erre bőséges bizonyíték van), akkor valaminek össze kell omlana a globális kérgen, hogy kompenzálja ezt a folyamatot. Pontosan ez történik a Csendes-óceán nagy részének peremén. Itt a litoszféra lemezei összefolynak, és határaikon az egyik ütköző lemez a másik alá süllyed, és mélyen a Földbe kerül. Az ilyen lemezütközési területeket szubdukciós zónáknak nevezzük (süllyedés, egyik lemez alámerülése a másik alá); a Föld felszínén mély óceáni árkok (vályúk) és aktív vulkánok jelzik őket (5.4. ábra). A Csendes-óceán partjain húzódó, úgynevezett tűzgyűrűt alkotó grandiózus vulkánláncok – az Andok, az Aleut-szigetek, valamint Kamcsatka, Japán és a Mariana-szigetek vulkánjai – mind köszönhetik létezésüket. a szubdukció jelenségére.

Rizs. 5.4. A szubdukciós zóna sematikus keresztmetszete (felső rész, nem méretarányosan) a köpeny mélyébe süllyedő litoszféra lemezt és felette működő vulkánokat mutat. Az ábra alsó részén pontok jelzik a Csendes-óceán délnyugati részén, a Tonga-árok alatt rögzített földrengésforrások helyzetét. Együttesen körülbelül 700 kilométeres mélységig jelölik meg az alávezető lemez helyét. A vízszintes skálán lévő jelek a csúszdától való távolságot jelzik. P. J. Wyllie How the Earth Works című művének 4-10. ábra egy részét felhasználva állították össze. "John Wylie and Sons" kiadó, 1976.

Senki sem tudja pontosan megmondani, hogyan kezdődik el a szubdukció, amikor a két lemez elkezd közeledni, de kölcsönhatásuk kulcsa a kőzetsűrűségben rejlik. A sűrű óceáni kéreg szubdukción mehet keresztül, szinte nyomtalanul eltűnik a Föld mélyén, miközben a viszonylag könnyű kontinensek mindig a felszínen maradnak. Emiatt az óceánfenék mindig fiatal, a kontinensek pedig öregek: a tengerfenék nemcsak az óceánhátságok töréseiben képződik folyamatosan, hanem a szubdukciós zónákban is folyamatosan pusztul. Amint láttuk, a kontinensek egyes részei csaknem négymilliárd évesek, míg a tengerfenék legrégebbi részei legfeljebb 200 millió évesek. A kontinensek sodródásának egyik legkorábbi szószólója a kontinenseket a forrásban lévő leves felületén felgyülemlő habhoz hasonlította, ami élénk, ha nem is nagyon pontos összehasonlítás.

A szubdukció valóságát megerősítik az azt kísérő földrengések. Míg a szeizmicitás minden típusú lemezhatárra jellemző, csak a szubdukciós zónákra jellemzőek a mély földrengések, amelyek 600 kilométeres vagy annál nagyobb mélységben fordulnak elő. A mély földrengések már jóval azelőtt ismertek voltak, hogy a lemeztektonika népszerűvé vált volna. 1928-ban K. Wadati japán szeizmológus számolt be Japán közelében, több száz kilométeres mélységben bekövetkezett földrengésekről. Körülbelül húsz évvel később egy másik geofizikus, Hugo Benioff kimutatta, hogy a világ más részein vannak "nagy hibák", amelyeket gyakori földrengések jellemeznek, és amelyek az óceáni árkokból mélyen a köpenybe zuhannak, mintha folytatnák őket a mélységbe. Számos ilyen törést írt le, amelyek mind Dél-Amerika nyugati partja mentén, mind a Csendes-óceán délnyugati részén, a Tonga-árokban találhatók. Ezeket a területeket akkor még nem szubdukciós zónákként értelmezték, és csak később derült ki, hogy ezek a megnövekedett szeizmicitású óriás, lapos lejtős zónák pontosan követik a köpenybe merülő lemezek útját (5.4. ábra). A földrengések azért fordulnak elő, mert a forró köpenybe merülő óceáni lemezek egyes részei viszonylag hidegek maradnak, ellentétben az őket körülvevő köpenykőzetekkel, még nagy mélységben is olyan törékenyek maradnak, hogy repedések keletkezhetnek bennük, ami földrengéseket generál. A legmélyebb földrengések némelyike ​​azért is előfordulhat, mert a lemezek alámerülő részeiben lévő ásványok instabillá válnak a nagy nyomás alatt, és hirtelen felbomlanak, sűrűbb ásványokat képezve, miközben drámaian megváltoztatják a térfogatukat.

A lemezelválasztó tengelyek mentén viszonylag nyugodt bazaltláva-kitörésekkel szemben a szubdukciós zónákra jellemző vulkanizmus gyakran nagyon heves. Noha ez a vulkáni tevékenység a Földön lélegzetelállítóan gyönyörű vulkánokat hoz létre, mint például a japán Fudzsi-hegy, számos olyan katasztrófához is hozzájárul, amelyek a Föld történelmét kísérték. Ilyen katasztrófák például az ókori római város, Pompeii eltemetése a szomszédos Vezúv vulkán által kidobott forró vulkáni hamu alatt, az egész élet grandiózus elpusztítása az indonéziai Krakatau vulkán 1883-as robbanása következtében. , legutóbb pedig a Fülöp-szigeteken a Pinatubo vulkán robbanása 1991-ben. Miért létezik vulkanizmus a szubdukciós zónákban? A 2. fejezetben egy lehetséges válaszra utaltunk: az óceáni lemezek vizet tartalmaznak. Az óceán fenekén felhalmozódó vastag üledékrétegekben, amikor a gerinceknél kialakuló helyéről a szubdukciós zónákban lévő pusztulási helyére kerül, a víz felhalmozódik. Ráadásul e hosszú út során a bazaltkéreg ásványainak egy része reakcióba lép a tengervízzel, és más víztartalmú ásványok keletkeznek. Míg ennek az üledéknek egy részét lekaparják a süllyedő lemezről és a földre dobják a lemezütközések során, a többi jelentős mélységekbe kerül a köpenybe. Ezeknek az üledékeknek a szubdukciós zóna mentén történő süllyedése során a szemcsék közötti pórusokban lévő szabad víz nagy része a megnövekedett nyomás hatására kiszorul, és visszajut a felszínre. De egy része megmarad, mint a víz, a kéreg ásványi anyagainak szerkezetében megkötve. Végül a növekvő hőmérséklet és nyomás ezt a vizet is kiűzi a kőzetekből, és a szubdukciós zóna tetején beszivárog a köpenybe. Ez a folyamat okozza a vulkanizmust. Olyan mélységekben, ahol a víz kiszorul a pórusokból és magukból az ásványokból, a környező köpeny már meglehetősen forró, és a víz hozzáadása annyira lecsökkenti a kőzetek olvadáspontját, hogy ez az olvadás megindul. Ezt az elvet ismerniük kell az északi városok lakói számára, akik télen sóval szórják meg az utcákat, hogy csökkentsék a jég olvadási (olvadási) hőmérsékletét.

A Föld összes szubdukciós zónájában az aktív vulkanizmus elkerülhetetlenül a szubdukciós lemez felett körülbelül azonos magasságban, mégpedig körülbelül 150 kilométeres magasságban fordul elő. Ez körülbelül az a mélység, amelyben a víztartalmú ásványok elpusztulnak,

víz szabadul fel, ami elősegíti az olvadást. Az erre a fekvésre jellemző kőzettípus az andezit, amely, ahogy sejthető, a dél-amerikai (Andok) hegyvonulat nevéből kapta, ahol ez a kőzet igen gyakori. Laboratóriumi kísérletek azt mutatják, hogy az andezit pontosan az a kőzet, amely várható lenne, ha a köpenykőzeteket egy alámerült födémből kilépő víz jelenlétében megolvadnák; ez a víz magyarázza a szubdukciós zónákra jellemző vulkanizmus robbanékony, turbulens természetét is. Ahogy a magma közeledik a földfelszínhez, a benne oldott víz és egyéb illékony komponensek a nyomáscsökkenés hatására gyorsan kitágulnak; ennek a bővítésnek gyakran van robbanás jellege.

A legnagyobb földrengések közül sok a szubdukciós zónák mentén történik. Nem meglepő, ha belegondolunk, hogy mi történik ezeken a területeken: a földkéreg két óriási darabja, egyenként körülbelül 100 kilométer vastag, egymásnak ütközik, és az egyik lemez a másik alá tolódik. Sajnos egyes területek a szubdukciós zónák közelében nagyon sűrűn lakottak. 100%-os biztonsággal megjósolhatjuk, hogy az erős pusztító földrengések folytatódni fognak az ilyen területeken; Ez nem valószínű, hogy nagy vigasz a katasztrofális események, például az 1995 elején Japánban bekövetkezett kobei földrengés előtt.

A Föld mégis dinamikus bolygó; még a szubdukciós zónák sem tartanak örökké, legalábbis geológiai időt tekintve. Végül abbahagyják a cselekvést, és valahol máshol alakulnak ki. Milyen események állíthatják meg a szubdukciós folyamatot?

Leggyakrabban ez egy kontinensek ütközése, miután a közöttük létező óceáni kéreg elfogy a szubdukció során. Emlékezzünk vissza, hogy a litoszféra lemezei gyakran kontinentális és óceáni kéregből állnak. Míg maga a födém közömbös lehet a benne lakók természete iránt, ez nem mondható el a szubdukciós zónáról. Egyszerűen nem képes lenyelni a kontinentális kérget alacsony sűrűségével. Tehát amikor egy óceáni medence végül szubdukcióval bezárul, a kontinentális kéreg két darabja egyszerűen összeütközik és összeforrasztott; szubdukció leáll. Egy ilyen folyamat egyszerűsített vázlata az ábrán látható. 5.5. Ez nem olyan egyszerű, mint azt a fenti leírásból gondolnánk; tipikus esetben a kontinensek ütközése erőteljes vulkanizmussal, metamorfózissal és hegyépítéssel jár, és nagyon sokáig tart.

Egy ilyen folyamat talán legszembetűnőbb példája a közelmúltból az India és Ázsia közötti összecsapás, amelyet a 11. fejezetben részletesen ismertetünk, és amelynek eredménye a Himalája. Valamikor régen a mai Himalája területén volt egy szubdukciós zóna, amely mentén a déli lemez Ázsia alá zuhant északra, Ázsia és a délen fekvő India kontinens között pedig hatalmas óceán terült el. . A Himalája és a Tibeti-fennsík sziklái azt jelzik, hogy ez a helyzet nagyon sokáig fennállt, melynek során a lebegő kontinentális kéreg sok apró töredéke, amely ezzel az óceáni lemezzel együtt mozgott, dél felől érkezett a szubdukciós zónába, és ott ragadt a déli szélén. Ázsia. De fokozatosan az óceán fenekét elnyelte a szubdukciós zóna, aminek következtében India északra húzódott. 50-60 millió évvel ezelőtt ennek a kontinensnek a sarka elérte a szubdukciós zónát, és Ázsia ellen kezdett fészkelni. Mozgásának lendülete miatt India északi része az ázsiai lemez déli része alá csúszott, és kétszer olyan vastag kontinentális kéregfoltot alkotott, mint bárhol máshol a világon. Az ütközés előtt két közeli kontinens pereméről lemosódott üledékek, a széleik mentén létező vulkáni szigetek, illetve maguk a kontinensek kőzetei egy óriási ütközés csapdájába estek, párhuzamos gyűrődések rendszerébe zúzódtak, megtörtek. hibarendszerrel blokkokká és átalakul. Az eredmény a legmagasabb hegylánc és a legnagyobb fennsík a Földön.

Rizs. 5.5. Egy sematikus keresztmetszet, amely bemutatja, hogy egy szubdukciós folyamat hogyan zárhat be egy óceáni medencét, és hogyan okozhat kontinensek ütközését, hatalmas Himalája-típusú hegyrendszereket hozva létre.

A Himalája hatalmas hegyvidékét még mindig lemezhatárnak tekintik, mert Ázsia és India között még mindig van viszonylagos mozgás. Ez az ország még mindig emelkedik; ott elég gyakoriak a földrengések. Valójában a földkéreg feszültségét enyhítő földrengések manapság az ütközési zónától távol fordulnak elő, különösen Kínában, annak eredményeként, hogy Ázsia egyes részei összenyomódtak és kelet felé fordultak abban a pillanatban, amikor mindkét lemez egymásnak rohant. Azonban végül, amikor a relatív mozgás a két korábban elválasztott kontinens között megáll, a Himaláját a kontinensen belül elhelyezkedő inaktív varratzónának tekintik. De amikor ez megtörténik, valami másnak félre kell mozdulnia, hogy helyet adjon egy új tengerfenék-területnek, amely egy óceáni gerinc mentén, messze délen képződik (5.2. ábra). Az elmúlt években a Srí Lanka melletti tengerfenéken végzett tanulmányok azt mutatják, hogy a sziget déli részén egy új szubdukciós zóna alakulhat ki, amely megoldja a geometriai rejtvényt.

A kontinensek közötti ütközések, például a Himalája által okozott ütközések, úgy tűnik, rendszeresen előfordulnak a geológiai történelem során. Bár az általuk létrehozott magashegységek már régen összeomlottak, az ilyen események nyomai az ősi sziklákban felismerhetők onnan, hogy jellegzetes hosszú sávokat alkotnak az erősen metamorfizált kőzetekből, amelyek megközelítőleg egyidősek. Jó példa egy ilyen területre az észak-amerikai keleti Granville tartomány (4.3. ábra), amely kétségtelenül nagyon hasonlított az ókorban a Himalájához.

Szubdukciós zónák és kifejeződésük a domborműben

Összesen 22 szubdukciós zóna van. A domborműben a szubdukciós zónák aszimmetrikus szerkezetűek. Ezt az aszimmetriát a litoszféra lemezek konvergens kölcsönhatásának maga a módszere határozza meg. A litoszféra lemezek aktív érintkezési vonalát egyértelműen kifejezik a mélytengeri árkok, amelyek mélysége közvetlenül függ a litoszféra lemezek szubdukciós sebességétől és átlagos sűrűségétől. A mélytengeri árok legnagyobb mélysége a Mariana-árok, a mélytengeri árkok átlagos mélysége körülbelül 400 m, szélessége nem haladja meg az 50-100 km-t, hossza pedig több tízezer kilométer.

A mélyvízi árkok ívesek és domborúak az alávezető lemez felé. A mélytengeri árkok profilja mindig aszimmetrikus. Az alátámasztó szárny 5 fokos, a lelógó szárny 10-20 fokos lejtésű. Az óceán felőli mélytengeri árkok keretein enyhén lejtős peremhátságok találhatók, amelyek 200-1000 m-rel emelkednek az óceán feneke fölé. A szemközti oldalon magas gerincek vagy tengeralattjáró gerincek húzódnak párhuzamosan a mélyvízi árokkal a szubdukciós zóna függőfala fölött. Ha a szubdukció közvetlenül a kontinens peremére irányul, akkor parti gerinc képződik. Ahol a szubdukciós zóna nem egy kontinens szélén van, ott szigetívek alakulnak ki.

A szubdukciós zónák fő tömege a modern tektonikai tevékenység csendes-óceáni övezetéhez kapcsolódik. A szubdukciós zónák két fő tektonikai típusa létezik:

1) kontinentális perem (Andok);

2) óceáni típusú (morean).

marginális kontinentális típus ott alakul ki, ahol az óceáni litoszféra a kontinens alá süllyed. Ez a típusú szubdukció három tektontípusra oszlik: andoki, sundi és japán.

Az Andok szubdukciós zóna a leghosszabb (körülbelül 8000 km), és a fiatal óceáni litoszféra enyhén lejtős szubdukciója, a kompressziós feszültségek túlsúlya és a kontinentális szárnyon a hegyek felépítése jellemzi.

Szubdukciós zónákban Andok típusú a peremakna (1), a mélyvízi árok (2), a parti párkány (3), az elülső ív (elülső) lehajlás (4), a szigetív (5), a hátsó rendszer (6) egymás után kiváló.

Szélduzzadás (1), mély árok (2), parti párkány (3), ívtóvályú (4), vulkáni szigetív (5), hegyépítési folyamatok (6).

Szunda típusú A szubdukciós zóna feszültségek hiányában különbözik az Andoktól, ami lehetővé teszi a kontinentális kéreg elvékonyodását. A Szunda-típusnál az idősebb óceáni kéreg a kontinentális kéreg alá süllyed, és az óceáni kéreg kilépési szöge nagyobb, mint az andoki típusúnál.

Japán zóna típus A szubdukció eltér a többi típustól egy marginális tengeri medence jelenlétében, újonnan kialakult óceáni és szubóceáni típusú kérgével. Az ilyen típusú szubdukciót a tenger blokkolja. A tenger által elzárt kontinentális peremzónákban (Sonda típusú és japán típusú) ugyanaz a szerkezeti elemsor őrződik meg, azonban a peremduzzasztás és a mélyvízi árok kivételével mindegyik kissé eltér a Andok elemei, ezért más néven jelölik őket. A mélytengeri árokból egy nem vulkáni eredetű szigetív, egy előíves vályú, egy vulkáni szigetív és egy hátsó ívű vályú (marginális tenger) indul.

Morean típusú szubdukció az óceáni litoszféra két szakaszának kölcsönhatásával jön létre. Amikor kialakul egy ilyen típusú szubdukciós zóna, az idősebb óceáni litoszféra alászáll a fiatalabb óceáni litoszféra alá. Ennek eredményeként egy n-szimmetrikus szigetív képződik a fiatal óceáni litoszféra peremén.

Szélduzzadás (1), mély árok (2), nem vulkáni eredetű szigetív (3), vályú (4), vulkáni szigetív (5), hátsó deformációs rendszer (6), maradék szigetívek (7), haldokló ívközi medence (8) ).

Teljesen eltérőek a folyamatok ott, ahol a kontinentális laposzféra mindkét oldalról közeledik a konvergens határon. Vastag és kis sűrűségű földkérget foglal magában, így ezeken a helyeken litoszféra lemezek ütközéseként divergencia alakul ki, amely rétegződéssel és összetett deformációval jár együtt a litoszféra felső részén. Egyes tudósok ezt a fajta interakciót a szubdukció speciális típusának tekintik. Az ilyen típusú szubdukciót alpesi típusú szubdukciónak vagy subdukciónak nevezik.

Az aszubdukció a kontinentális szélső struktúrák hátulján alakul ki, ahol az óceánból alászálló litoszféra nyomást tud gyakorolni a kontinensre, ennek eredményeként fordított vetések, lökések képződnek, amelyek az óceánoktól elfelé irányulnak.

Földrengések és vulkánkitörések mindig előfordulnak a Földön. Vannak olyan mozgások, amelyeket az ember nem is érzi. Ezek a mozgások folyamatosan, területtől, évszaktól függetlenül előfordulnak. Hegyek emelkednek és süllyednek, tengerek emelkednek és süllyednek. Ezek a folyamatok az emberi szem számára láthatatlanok, mivel lassan, milliméterről milliméterre mennek végbe. Mindez olyan jelenségek miatt történik, mint a terjedés és a szubdukció.

Szubdukció

Tehát mi az? A szubdukció tektonikus folyamat, melynek eredményeként a lemezek ütközésekor az óceán fenekét alkotó legsűrűbb kőzetek a kontinensek és szigetek könnyebb kőzetei alá kerülnek. Ebben a pillanatban hihetetlen mennyiségű energia szabadul fel - ez egy földrengés. A nagy mélységbe süllyedt kőzetek egy része a magmával való kölcsönhatás során olvadni kezd, majd a vulkáni nyílásokon keresztül a felszínre fröccsen. Így törnek ki a vulkánok.

A litoszféra lemezek szubdukciója a bolygó életének szerves része. Ez ugyanolyan fontos az ember számára, mint a légzés. Ezt a folyamatot lehetetlen megállítani, pedig évente sokan halnak meg az ilyen megmozdulások miatt.

szubdukciós zóna

A szubdukciós zónák osztályozása

A szubdukciós zónákat szerkezeti jellemzők szerint osztályozzák. A szubdukciós típusok négy fő típusra oszthatók.

• Andok típusú. Ez a típus a Csendes-óceán partvidékére jellemző a keleti oldalon. Ez egy olyan zóna, amelyben az óceánfenék újonnan kialakult fiatal kérge negyven fokos szögben nagy sebességgel behatol a kontinentális lemez alá.
• Szunda típusú. Egy ilyen zóna olyan helyeken található, ahol az óceán ősi hatalmas litoszférája a kontinentális alá süllyed. Meredek szögben távozik. Általában egy ilyen lemez a kontinentális alá kerül, amelynek felszíne sokkal alacsonyabb, mint az óceán szintje.
• Mariana típusú. Ez a zóna az óceáni litoszféra két szakaszának kölcsönhatása vagy ezek szubdukciója révén jön létre.
• Japán típusú. Ez az a típusú zóna, ahol az óceán litoszférája a sziget első íve alatt halad előre.

Ez a négy típus feltételesen két csoportra osztható:

• Csendes-óceán keleti része (ebbe a csoportba csak az andoki típus tartozik. Ezt a csoportot a kontinens hatalmas peremének jelenléte jellemzi);
• Csendes-óceán nyugati része (az összes többi három típust tartalmazza. Ezt a csoportot a szigetek vulkáni ívének függő szélei jellemzik).

Minden típusra, ahol a szubdukciós folyamat végbemegy, a fő struktúrák jellemzőek, amelyek szükségszerűen különböző változatokban léteznek.

Előíves lejtő és mélyvízi árok

A mélyvízi árkot az árok középpontjától a vulkáni frontig mért távolság jellemzi. Ez a távolság általában száz-százötven kilométer, és a szubdukciós zóna dőlésszögéhez kapcsolódik. A kontinentális perem legaktívabb részein ez a távolság elérheti a háromszázötven kilométert.

Az elülső ív lejtője két alapból áll - egy teraszból és egy prizmából. A prizma a lejtő alja, szerkezetében és szerkezetében pikkelyes. Alulról a fő lejtővel határos, amely a felszínre kerül, üledékekkel érintkezve és kölcsönhatásba lépve. A prizma a fenéken lévő üledékrétegződés miatt jön létre. Ezek az üledékek rárakódnak az óceáni kéregre, és vele együtt mintegy negyven kilométeren keresztül mennek le a lejtőn. Így jön létre a prizma.

A prizma és a vulkáni front közötti területen nagy párkányok fekszenek. A teraszokat párkányok választják el. Az ilyen teraszok enyhén lejtős szakaszain ülepítőmedencék találhatók, amelyekre vulkáni és nyílt tengeri üledékek rakódnak le. A trópusi területeken az ilyen teraszokon zátonyok alakulhatnak ki, és kristályos aljzati kőzeteket vagy idegen tömböket tárhatnak fel.

Vulkáni ív - mi ez?

Ez a cikk a sziget vagy vulkáni ív kifejezést említi. Fontolja meg, mi az. A tektonikusan aktív övet, amely egybeesik a legnagyobb földrengések zónáival, vulkáni szigetívnek nevezik. Jelenleg aktív sztratovulkánok ív alakú láncaiból áll. Az ilyen vulkánokat robbanásszerű kitörés jellemzi. Ennek oka a szigetív magmában lévő nagy mennyiségű folyadék. Az ívek lehetnek dupla, sőt háromszorosak, és különleges forma a villás ív. Az egyes ívek görbülete eltérő.

Külső medencék

Ez a kifejezés egy medencére vagy több ilyen medencére vonatkozik. Félig zártak, és a szárazföld és a szigetív között alakulnak ki. Az ilyen medencék annak a ténynek köszönhetőek, hogy a szárazföld elszakad, vagy egy nagy darab elválik tőle. Az ilyen medencékben jellemzően fiatal kéreg képződik, ezt a kéregképződési folyamatot a medencékben vissza-íves terjedésnek nevezik. - ez az ilyen medencék egyik fajtája, el van kerítve. Az elmúlt években nem érkezett új információ arról, hogy valahol felszakadás fordulna elő, általában azzal járnak, hogy a szubdukciós zóna átirányul, vagy hirtelen átugrik egy másik helyre.

A klasszikus változatban a szubdukció két óceáni, vagy óceáni és kontinentális lemez ütközése esetén valósul meg. Az elmúlt évtizedekben azonban kiderült, hogy a kontinentális litoszféra lemezek ütközése során az egyik litoszféralemez a másik alatt is végbemegy, ezt a jelenséget kontinentális szubdukciónak nevezik. De ebben az esetben egyik lemez sem süllyed a köpenybe a kontinentális kéreg alacsony sűrűsége miatt. Ennek eredményeként a tektonikus lemezek zsúfolódnak és felhalmozódnak erős hegyi struktúrák kialakulásával. A klasszikus példa a Himalája.

A lemeztektonika elmélete szerint a szubdukció mechanizmusát (az óceáni kéreg redukcióját és elpusztítását) kompenzálja a terjedés - a fiatal óceáni kéreg kialakulásának mechanizmusa az óceánközépi hátakban: A szubdukciós zónákban elnyelt óceáni kéreg térfogata egyenlő a terjedési zónákban megszülető kéreg térfogatára. Ugyanakkor a szubdukciós zónákban folyamatos a kontinentális kéreg felhalmozódása az akkréció, azaz az üledéktakaró leválása és intenzív zúzódása következtében a szubdukciós lemezről. A szubdukciós kéreg felmelegedése is az oka a vulkanizmus széleskörű kifejlődésének az aktív kontinentális peremeken. A leghíresebb ebből a szempontból a csendes-óceáni tűzgyűrű. Az óceáni kéreg nagymértékű elnyelése a Csendes-óceán perifériáján a bolygó jelenleg létező legősibb óceáni medencéjének csökkenésének (bezárásának) folyamatát jelzi. Hasonló folyamatok zajlottak le a múltban is. Így az ókori Tethys-óceán kezdett zsugorodni a mezozoikumtól, és mára megszűnt létezni a maradék medencék kialakulásával, amelyeket ma Földközi-, Fekete-, Azovi- és Kaszpi-tengerként ismerünk.

A leghíresebb szubdukciós zónák a Csendes-óceánon találhatók: a Japán-szigetek, a Kuril-szigetek, Kamcsatka, az Aleut-szigetek, Észak-Amerika partjai, Dél-Amerika partjai. Szubdukciós zónák az indonéziai Szumátra és Jáva szigetei, a karibi Antillák, a Déli Sandwich-szigetek, Új-Zéland stb.

A szubdukciós zónák osztályozása

A szerkezeti jellemzők szerint 4 típusú szubdukciós zóna létezik:

1. Andok
2. Szunda;
3. Mariana;
4. Japán;

Az andoki (andoki) típusú szubdukciós zóna- egy olyan zóna, ahol a fiatal óceáni litoszféra nagy sebességgel és enyhe szögben (a horizonthoz képest kb. 35-40º) mozog a kontinens alatt. Az óceántól a kontinensig terjedő oldalsó szerkezeti sorozat a következőket tartalmazza: peremgerinc - árok - tengerparti gerinc (néha víz alatti kiemelkedés vagy terasz) - homlokmedence (hosszirányú völgy) - főgerinc (vulkáni) - hátsó medence (piemont elől). A Csendes-óceán keleti partvidékére jellemző.

Szonda típusú szubdukciós zóna- olyan zóna, ahol az ősi óceáni litoszféra szubdukciója következik be, és mélyen, meredek szögben távozik az elvékonyodott kontinentális kéreg alatt, amelynek felszíne főként az óceán szintje alatt van. Az oldalsó szerkezeti sorozat a következőket tartalmazza: peremduzzadás - árok - nem vulkáni (külső) szigetív - elő-ív medence (vályú) - vulkáni (belső) ív - hátsó ív medence (marginális (marginális tenger)). A külső ív vagy akkréciós prizma, vagy a szubdukciós zóna függőszárnyának alagsorának kiemelkedése.

Mariana típusú szubdukciós zóna- az óceáni litoszféra két szakaszának alászállása során kialakult zóna. Az oldalsó szerkezeti sorozat a következőket tartalmazza: peremgerinc - árok (elég kevés a terrigén anyag) - part menti gerinc, nem vulkáni ív - elülső medence (frontálisként) - vulkáni első ív - hátoldal -íves medence (vagy interarc, mint hátsó medence elvékonyodott kontinentális vagy újonnan kialakult óceáni kérgen).
Japán szubdukciós zóna- az óceáni litoszféra szubdukciós zónája a silószigeti ív alatt. Az oldalsó szerkezeti sorozat a következőket tartalmazza: peremgerinc - árok - parti gerinc (néha víz alatti kiemelkedés vagy terasz) - homlokmedence (hosszirányú völgy) - főgerinc (vulkanikus) - hátsó ív medence (marginális, marginális tenger) újonnan kialakult óceáni kérggel vagy szubceáni típusú .

A felsorolt ​​szubdukciós zónák típusait gyakran feltételesen 2 csoportba vonják a morfológiai jellemzők alapján:

• Csendes-óceán keleti része - ez magában foglalja az Andok-típusú övezetet. Jellemző az aktív kontinentális perem jelenléte.
• Nyugat-Csendes-óceán – ide tartoznak más típusú szubdukciós zónák is. Jellemző a vulkáni eredetű szigetív függő peremében történő fejlődés.

Alapvető szerkezeti elemek

keresztmetszetben a nyugat-csendes-óceáni típusú szubdukciós zónák kiáll:

1. mélytengeri árok
2. homlok lejtő

mélytengeri árok

Az árok tengelyétől a vulkáni frontig mért távolság 100-150 km (a szubdukciós zóna dőlésszögétől függően a távolság eléri a 350 km-t az aktív kontinentális peremeken). Ez a távolság 100-150 km-es födémsüllyedési mélységnek felel meg, ahol a magmaképződés megindul. A vulkáni zóna szélessége körülbelül 50 km, míg a teljes tektonikus és magmás tevékenységi zóna teljes szélessége 200-250 km (aktív kontinentális peremeken akár 400-500 km).

Homlok lejtése

Az elülső ív lejtése 2 fő elemet tartalmaz:

1. akkréciós prizma
2. Elülső íves terasz

Szubdukció és magmatizmus

Jelentése

Lásd még

Írjon véleményt a "Szubdukciós zóna" cikkről

Megjegyzések

Linkek

A szubdukciós zónát jellemző részlet

Pierre észrevette, hogy minden egyes eltalált lövés után, minden egyes veszteség után egyre jobban fellángolt az általános felélénkülés.
Mint egy előretörő zivatarfelhőből, egyre gyakrabban, egyre fényesebben és fényesebben villantak fel ezeknek az embereknek az arcán (mintha taszítanák a történteket) rejtett, fellobbanó tűz villámai.
Pierre nem nézett előre a csatatéren, és nem érdekelte, hogy mi történik ott: teljesen elmerült e, egyre égetőbb tüzet szemlélésében, amely (úgy érezte) a lelkében lobbant fel.
Tíz órakor a gyalogos katonák, akik az üteget megelőzték a bokrokban és a Kamenka folyó mentén, visszavonultak. Az ütegből látszott, ahogy visszarohantak mellette, fegyverükön cipelve a sebesülteket. Néhány tábornok kíséretével belépett a halomba, és miután beszélt az ezredessel, dühösen Pierre-re nézett, ismét leszállt, és megparancsolta az üteg mögött álló gyalogsági fedezéknek, hogy feküdjön le, hogy kevésbé legyen kitéve a lövéseknek. Ezt követően a gyalogság soraiban, az ütegtől jobbra dobszó, parancskiáltások hallatszottak, és az ütegből jól látszott, hogyan haladnak előre a gyalogság sorai.
Pierre az akna fölött nézett. Egy arcra különösen figyelt. Egy tiszt volt, aki sápadt, fiatal arccal hátrafelé sétált, leeresztett karddal, és nyugtalanul nézett körül.
A gyalogos katonák sorai eltűntek a füstben, hallatszott hosszan tartó kiáltásuk, gyakori lövöldözésük. Néhány perccel később sebesültek és hordágyak tömegei haladtak el onnan. A kagylók még gyakrabban kezdtek ütközni az akkumulátorral. Többen takarítatlanul feküdtek. Az ágyúk közelében a katonák mozgalmasabban és élénkebben mozogtak. Senki sem figyelt többé Pierre-re. Egyszer-kétszer dühösen kiabálták, hogy úton van. A rangidős tiszt összeráncolt arccal, nagy, gyors léptekkel lépett egyik fegyvertől a másikig. A fiatal tiszt még jobban kipirult, még szorgalmasabban parancsolt a katonáknak. A katonák lőttek, fordultak, rakodtak, és nagy gonddal végezték munkájukat. Útközben ugráltak, mintha rugókon lennének.
Egy zivatarfelhő költözött be, és az a tűz minden arcban fényesen égett, amelynek fellobbanását Pierre figyelte. A rangidős tiszt mellett állt. Egy fiatal tiszt szaladt oda, kezét a shakójához, az idősebbhez.
- Megtiszteltetés számomra, hogy jelenthetem, ezredes úr, csak nyolc vád van, elrendeli a tüzelést? - kérdezte.
- Buckshot! - Válasz nélkül kiáltotta a rangidős tiszt, aki a sáncon keresztül nézett.
Hirtelen történt valami; – zihálta a tiszt, és összegömbölyödve leült a földre, mint a levegőbe lőtt madár. Pierre szemében minden furcsa, homályos és homályos lett.
Az ágyúgolyók egymás után fütyültek és vertek a mellvédre, a katonákra, az ágyúkra. Pierre, aki korábban nem hallotta ezeket a hangokat, most csak egyedül hallotta ezeket a hangokat. Az üteg oldalán, jobb oldalon a katonák „Hurrá” kiáltással nem előre, hanem hátrafelé futottak, ahogy Pierre-nek látszott.
A mag nekiütközött annak az aknanak, amely előtt Pierre állt, kiöntötte a földet, és egy fekete golyó villant a szemében, és ugyanabban a pillanatban belecsapott valamibe. Az ütegbe behatoló milícia visszafutott.
- Csupa buckshot! – kiáltotta a tiszt.
Az altiszt odaszaladt a rangidős tiszthez, és ijedten suttogva (mivel a komornyik vacsora közben jelenti a tulajdonosnak, hogy nincs már szükséges bor) közölte, hogy nincs több vád.
- Rablók, mit csinálnak! – kiáltotta a tiszt Pierre-hez fordulva. A rangidős tiszt arca vörös volt és izzadt, és összeráncolt szemöldöke ragyogott. - Fuss a tartalékokhoz, hozd a dobozokat! – kiáltotta dühösen Pierre körül, és a katonája felé fordult.
– Megyek – mondta Pierre. A tiszt anélkül, hogy válaszolt volna, hosszú léptekkel elindult a másik irányba.
- Ne lőj... Várj! – kiáltotta.
A katona, akit a vádemelésre utasítottak, összeütközött Pierre-rel.
– Ó, uram, maga nem ide való – mondta, és lerohant a lépcsőn. Pierre a katona után futott, megkerülve azt a helyet, ahol a fiatal tiszt ült.
Egyik, másik, harmadik lövés elrepült felette, elöl, oldalról, hátulról ütött. Pierre lerohant a földszintre. "Hol vagyok?" hirtelen eszébe jutott, már rohanva a zöld dobozokhoz. Megállt, nem döntötte el, hogy hátra vagy előre menjen. Hirtelen egy szörnyű lökés sodorta vissza a földre. Ugyanabban a pillanatban egy nagy tűz ragyogása világította meg, és ugyanabban a pillanatban fülsiketítő mennydörgés, recsegés és fütyülés hallatszott a fülekben.
Pierre, aki felébredt, a hátán ült, kezét a földre támasztva; a doboz, ami közelében volt, nem volt ott; csak zöldre égett deszkák és rongyok hevertek a felperzselt füvön, és a ló a tengely töredékeit lengetve elszáguldott tőle, a másik pedig, mint maga Pierre, a földön feküdt, és szúrósan, elhúzódóan sikoltozott.

Pierre a félelemtől maga mellett felugrott, és visszarohant az üteghez, mint az egyetlen menedékhez az őt körülvevő borzalmak elől.
Miközben Pierre belépett az árokba, észrevette, hogy nem hallatszottak lövések az akkumulátorra, de néhány ember csinált ott valamit. Pierre-nek nem volt ideje megérteni, milyen emberekről van szó. Látott egy rangidős ezredest, aki maga mögött feküdt a sáncon, mintha valamit vizsgálna lent, és látott egy katonát, akire felfigyelt, aki a kezét fogó emberek közül kitörve felkiáltott: „Testvérek!” - és még valami furcsát látott.
De még nem volt ideje rájönni, hogy az ezredest megölték, hogy a "testvérek" kiabálását! fogoly volt, hogy az ő szemében egy másik katona szurony volt hátul. Amint befutott az árokba, odaszaladt hozzá valamit kiabálva egy vékony, sárga, izzadt arcú, kék egyenruhás férfi, karddal a kezében. Pierre ösztönösen védekezett a lökés ellen, hiszen anélkül, hogy látták volna, egymásnak rohantak, kinyújtotta a kezét, és egyik kezével a vállánál fogva, a másikkal büszkén megragadta ennek az embernek (francia tiszt volt). A tiszt elengedte a kardját, és megragadta Pierre gallérját.
Néhány másodpercig mindketten ijedt szemekkel nézték az egymástól idegen arcokat, és mindketten tanácstalanok voltak, hogy mit tettek és mit kellene tenniük. „Én vagyok fogságban, vagy ő engem? gondolta mindegyik. De nyilvánvalóan a francia tiszt hajlamosabb volt azt gondolni, hogy fogságba esett, mert Pierre erős keze, önkéntelen félelemtől vezérelve, egyre erősebben szorította a torkát. A francia éppen mondani akart valamit, amikor hirtelen egy ágyúgolyó füttyentett mélyen, rettenetesen a fejük fölött, és Pierre-nek úgy tűnt, hogy a francia tisztnek leszakadt a feje: olyan gyorsan meghajlította.
Pierre is lehajtotta a fejét, és elengedte a kezét. Többé nem gondolva arra, hogy ki kit fogott el, a francia visszarohant az üteghez, Pierre pedig lefelé, halottakon és sebesülteken botladozva, aki úgy tűnt, hogy elkapja a lábánál. Mielőtt azonban leszállt volna, menekülő orosz katonák sűrű tömegei jelentek meg előtte, akik zuhanva, botladozva és kiabálva, vidáman és hevesen rohantak az üteg felé. (Ez volt az a támadás, amelyet Jermolov magának tulajdonított, mondván, hogy ezt a bravúrt csak az ő bátorsága és boldogsága tudja véghezvinni, és azt a támadást, amelyben állítólag a zsebében lévő Szent György-kereszteket a halomra dobta.)
A franciák, akik elfoglalták az üteget, elfutottak. Csapataink „Hurrá”-t kiáltozva olyan messzire terelték a franciákat az üteg mögé, hogy nehéz volt megállítani őket.
Az ütegből foglyokat vittek el, köztük egy sebesült francia tábornokot, akit tisztek vettek körül. Pierre számára ismerős és ismeretlen sebesültek, oroszok és franciák, szenvedéstől eltorzult arcú sebesültek tömegei sétáltak, kúsztak, és hordágyon rohantak ki az ütegből. Pierre belépett a halomba, ahol több mint egy órát töltött, és abból a családi körből, amely befogadta, nem talált senkit. Sok halott volt itt, ismeretlenek előtte. De néhányat felismert. Egy fiatal tiszt ült még mindig összegömbölyödve a sánc szélén, egy vértócsában. A vörös arcú katona még mindig rángatózott, de nem távolították el.
Pierre lerohant a földszintre.
– Nem, most elhagyják, most meg elborzadnak attól, amit tettek! gondolta Pierre, céltalanul követve a csatatérről mozgó hordágytömegeket.
De a füsttel borított nap még mindig magasan járt, és előtte, és főleg Szemenovszkijtól balra, valami forrongott a füstben, és a lövések, lövöldözés és ágyúdörgés nemhogy nem gyengült, hanem egészen felerősödött. a kétségbeeséstől, mint egy ember, aki megfeszítve magát, teljes erejéből sikoltoz.

A borogyinói csata fő akciója ezernyi sazhen térben zajlott Borodino és Bagration flechesei között. (E téren kívül egyrészt Uvarov lovasságának tüntetését tartották az oroszok a nap közepén, másrészt Uticsán túl Poniatowski és Tucskov összecsapása volt, de ez két különálló, gyenge akciók a csatatér közepén történtekhez képest. ) A Borodin és a flushok közötti mezőn, az erdő közelében, mindkét oldalról nyílt és jól látható szakaszon zajlott le a csata fő akciója, a legegyszerűbben , legkifinomultabb módon.
A csata mindkét oldalról több száz ágyúból lövéssel kezdődött.
Aztán, amikor az egész mezőt füst borította, ebben a füstben (a franciák oldaláról) két hadosztály, Desse és Compana, jobbról a flushokhoz, balról pedig az alkirály ezredei Borodinóba költöztek.
A Sevardinszkij reduuttól, amelyen Napóleon állt, a flek egy versztnyi távolságra voltak, Borodino pedig több mint két vertusnyira volt egy egyenes vonalban, és ezért Napóleon nem láthatta, mi történik ott, különösen mivel a füst összeolvadt a köd, minden terepet elrejtett. A Desse-hadosztály katonái, akik a flechesre irányultak, csak addig voltak láthatóak, amíg le nem ereszkedtek a szakadék alá, amely elválasztotta őket a flechektől. Amint leereszkedtek a szakadékba, a villanásokon a fegyver- és puskalövések füstje olyan sűrűvé vált, hogy a szakadéknak azon az oldalán az egész emelkedőt beborította. Valami fekete pislákolt a füstön keresztül – valószínűleg emberek, néha pedig szuronyok csillogása. De hogy mozogtak-e vagy álltak, akár franciák, akár oroszok, nem lehetett látni a Sevardinszkij reduutból.
A nap fényesen felkelt, és ferde sugarakkal egyenesen Napóleon arcába csapott, aki a hóna alól nézte a kipirulásokat. Füst kúszott az öblítések elé, és most úgy tűnt, hogy a füst mozog, most úgy tűnt, hogy a csapatok mozognak. A lövések mögül néha kihallatszott az emberek kiáltása, de nem lehetett tudni, mit keresnek ott.
Napóleon a halmon állva a kéménybe nézett, s a kémény kis körében füstöt és embereket látott, hol a magáét, hol az oroszokat; de hol volt, amit látott, nem tudta, mikor nézett újra egyszerű szemmel.
Leszállt a halomról, és fel-alá kezdett járkálni előtte.
Időnként megállt, hallgatta a lövéseket, és kinézett a csatatérre.
Nemcsak a lenti helyről, ahol állt, nemcsak a halomról, amelyen most néhány tábornoka állt, hanem azokról a röpökről is, amelyeken most együtt voltak, és felváltva oroszok, most franciák, halottak, sebesültek és élve. , ijedt vagy elkeseredett katonák, nem lehetett megérteni, mi történik ezen a helyen. Több óra leforgása alatt ezen a helyen, a szakadatlan lövöldözés, puska és ágyú közepette megjelentek vagy oroszok, vagy franciák, vagy gyalogosok, vagy lovasok; megjelent, elesett, lőtt, összeütközött, nem tudva, mit kezdjenek egymással, kiabáltak és visszarohantak.
A csatatérről kiküldött adjutánsai és marsalljai állandóan Napóleonhoz ugrottak jelentésekkel az ügy előrehaladásáról; de mindezek a jelentések hamisak voltak: egyrészt azért, mert a csata hevében nem lehet megmondani, mi történik egy adott pillanatban, másrészt azért, mert sok adjutáns nem jutott el a csata valódi helyszínére, hanem továbbította a másoktól hallottakat; és azért is, mert miközben az adjutáns áthaladt azon a két-három versszakon, amelyek elválasztották Napóleontól, a körülmények megváltoztak, és a hír, amit szállított, már hamissá vált. Így hát egy adjutáns fellovagolt az alkirálytól azzal a hírrel, hogy Borodinót elfoglalták, és a kolochai híd a franciák kezében van. Az adjutáns megkérdezte Napóleont, hogy parancsolja-e a csapatok távozását? Napóleon megparancsolta, hogy álljon sorba a túloldalon és várjon; de nem csak Napóleon parancsolásakor, hanem még akkor is, amikor az adjutáns éppen elhagyta Borodinót, a hidat már visszafoglalták és felégették az oroszok, éppen abban a csatában, amelyben Pierre részt vett a csata legelején.

A szubdukciós zóna finomszerkezetének megértése kulcsfontosságú a szeizmotektonikai folyamat fizikája szempontjából. Az elmúlt évtizedekben a szubdukciós zónák intenzív geofizikai és geológiai vizsgálatainak eredménye új adatok a zóna szerkezetére és szeizmicitási jellemzőire vonatkozóan. Számos olyan kérdést vetettek fel, amelyekre a lemeztektonikai modellen belül nem lehet választ adni. Ezeket a kérdéseket célszerű olyan endogén folyamatok aktiválása alapján mérlegelni, amelyeknek jelentős vertikális energiaátviteli komponense van. Kizárólag a Kamcsatkáról, a Kuril-szigetekről és Japánról végzett számos tanulmány eredményeinek bemutatására szorítkozunk, amelyek széles körben ismertek és meglehetősen objektívek.

Mindenekelőtt vegyük figyelembe a szeizmotektonikai folyamatok áramlásának sajátosságait, amelyek egyidejűleg tükrözik megnyilvánulásuk feltételeit. Ez a kamcsatkai földrengések epicentrumainak sűrűségének eloszlásából ítélhető meg (5.6. ábra, [Boldyrev, 2002]). A fő szeizmikusan aktív zóna szélessége 200-250 km. A gócok epicentrumai (a továbbiakban gócok) sűrűségének eloszlása ​​a térben összetett, különböző sűrűségű gócok izometrikus és megnyúlt területeket különböztetnek meg.

A megnövekedett gócsűrűségű területek vonalak rendszerét alkotják, amelyek közül a legszembetűnőbb egybeesik a Kamcsatka régió morfostruktúráinak sztrájkjával. Ezek a területek stabilak az űrben a műszeres ellenőrzés ideje alatt, 1962-től 2000-ig. A gyengén szeizmikus területek helyzete a térben is stabil. Vegye figyelembe, hogy ezeken a területeken a földrengések gyakorisága jelentősen eltérhet. Ez látható például az RTL algoritmusok implementálásakor [Sobolev és Ponomarev, 2003].

5.6. ábra A kamcsatkai földrengések epicentrumának sűrűsége (N/100 négyzetkilométer) 1962-1998-ban (H=0-70 km, kb > 8,5). Téglalap - az események megbízható regisztrálásának területe kb> 8.5. 1 - modern vulkánok, 2 - gócok, amelyek cb > 14,0, 3 - a mélyvízi árok tengelye, 4 - izobát - 3500 m.

ábra mutatja a források sűrűségének tér-időbeli változásait Kamcsatka szeizmikus zónájának három sávjában. 5.7. [Boldyrev, 2002]. Mint látható, ebben a megfigyelési időszakban a szeizmikusan aktív és gyengén szeizmikus területek helyzete időben nagyon stabil. Ugyanez az ábra mutatja az erős földrengések forrásainak helyzetét (K > 12,5), egybeesve a gyenge földrengések forrásainak megnövekedett sűrűségű területeivel. Megállapítható, hogy erős események a gyenge események fokozott aktivitású zónáiban fordulnak elő, bár a mechanikai koncepciók szerint ezeken a területeken a felhalmozott feszültségek kisülésének kell bekövetkeznie.

ábrákon bemutatott elemzés eredményei. 5.8 [Boldyrev, 2000]. Az ábra felső része a hipocentrum sűrűségeloszlásának függőleges metszetét mutatja 10 x 10 km-es cellákban és a kéreg-köpeny szakasz helyzetét. A Kamcsatka alatti köpenyben gyakorlatilag nincsenek gócok, míg a Csendes-óceán egyenlítője alatt dominálnak. Az ábra alsó részében a szerző az erős események keleti 159°-ról 159°-ra való vándorlásának hipotetikus tendenciáit mutatja be. keleti 167 o-ig A gócok "vándorlásának" sebessége 50 - 60 km/év, az aktiválódás gyakorisága 10 - 11 év. Ugyanígy lehet azonosítani az alacsonyabb energiaszintű, nyugatról keletre „terjedő” események trendjeit. Az ilyen vízszintes rugalmas energiaátviteli folyamatok természetét azonban nem tárgyalták. Megjegyzendő, hogy a rugalmas energiaátadás vízszintesen ható folyamatainak sémája nem egyezik az állandó szeizmikus szinttel rendelkező szakaszok térbeli stabil helyzetével. Az aktív szeizmikus jelenségekkel rendelkező stabil területek megléte nagyobb mértékben jelzi a közeg vertikális gerjesztési folyamatainak áramlását, amelyek egy adott időszakban bizonyos ritmussal rendelkeznek.

Lehetséges, hogy ezek a folyamatok a környezet különböző jellemzőihez kapcsolódnak, amelyek tükröződnek a sebességmodellekben (5.9. és 5.10. ábra) [Tarakanov, 1987; Boldyrev és Katz, 1982]. Azonnal szembeötlőek azok az inhomogenitások, amelyek „tömbök” összetett mozaikját alkotják megnövekedett vagy csökkentett sebességű (a Jeffreys szerinti átlagos sebességszakaszhoz viszonyítva). Sőt, a szinte állandó sebességű "tömbök" széles mélységtartományban helyezkednek el, ezzel szemben a nagy mélységkülönbséggel rendelkező ferde szerkezetek is kiemelkednek. Azonos mélységi tartományokban a rugalmas hullámsebesség nagy és alacsony is lehet. A szubkontinentális köpenyben a sebességek kisebbek, mint az azonos mélységekben lévő szubóceáni köpenyben. Meg kell jegyezni a sebességgradiensek legnagyobb értékeit is.

5.7. ábra A forrássűrűség térbeli-időbeli eloszlása ​​(események száma 0,5 év alatt az AY = 20 km intervallumban) a kamcsatkai szeizmikusan aktív zóna három longitudinális vonalában. A keresztek a 20 legerősebb földrengés helyét jelölik minden sávban.

5.8. ábra. Függőleges metszet (a) és a források sűrűségének térbeli-időbeli változásai (b) egy 20 km-es sávban az 55° é.

5.9. ábra P-hullám sebességmezői (km/s) a fókuszzónában a Hachinohe állomás profilja mentén - Shikotan-sziget: 1 -< 7.25, 2 - 7.25 - 7.5, 3 - 7.51 - 7.75, 4 - 7.76 - 8.0, 5 - 8.01 - 8.25, 6 - 8.26 - 8.5, 7 - >8,5, 8 - a legerősebb földrengések hipocentrumai.

5.10. ábra A P-hullámsebesség változásának szélességi profilja (SKR állomás - mélyvízi árok), a hőáramlás és a gravitációs tér anomáliái. 1 - a V sebességmező izolinai; 2 - sebességértékek a szabványos földmodellhez; 3 - az M felület helyzete és a benne lévő határsebességek értékei; 4 - a háttér hőáramának változása; 5 - gravitációs mező anomáliák; 6 - aktív vulkánok; 7 - mélytengeri árok, 8 - a szeizmikus fókuszréteg határai.

A szeizmikus aktivitás szintje (azaz a források sűrűsége) a zónákban fordított korrelációt mutat a V ? és egy egyenes vonal a médium minőségi tényezőjével. Ebben az esetben a megnövekedett sebességű területeket általában magasabb szintű csillapítás jellemzi [Boldyrev, 2005], és a legerősebb események hipocentrumai a megnövekedett sebességű zónákban helyezkednek el, és a "blokkok" határaira korlátozódnak. " különböző sebességekkel [Tarakanov, 1987] .

A szeizmikus fókuszzónára és környezetére egy blokkközeg általánosított sebességmodelljét szerkesztették (Tarakanov, 1987). A fókuszzóna a hipocentrumok térbeli eloszlása ​​és a sebességstruktúra tekintetében is heterogén. Vastagságát tekintve mintegy kétrétegű, vagyis maga a szeizmikus fókuszzóna és a vele szomszédos nagysebességű réteg (vagy "tömb") D V ~-val (0,2-0,3 km/s). A rendellenesen nagy sebességek a zóna legerősebb szeizmikus részének, a rendellenesen kis sebességek pedig a közvetlenül a szigetívek alatti, illetve a szeizmikus fókuszzóna irányában még mélyebben lévő blokkokra jellemzőek. Más munkákban is beszámoltak egy kétrétegű szeizmikus fókuszzónáról bizonyos mélységekben (Stroenie.., 1987).

Ezek az adatok objektívnek tekinthetők, bár a kiválasztott "tömbök" határait nem lehetett elég pontosan meghatározni. A szeizmikus hullámsebesség megfigyelt eloszlása, a tektonikus feszültségek és deformációk jellemzői, valamint a különböző geofizikai és hidrogeokémiai terekben jelentkező anomáliák térbeli eloszlása ​​nem valósítható meg, ha azt képzeljük, hogy a szeizmikus fókuszzóna állandó egyirányú mozgásban van, az alábbiak szerint. a lemeztektonikai modellből [Tarakanov és Kim, 1979; Boldyrev és Katz, 1982; Tarakanov, 1987; Boldyrev, 1987]. Itt a sebesség anomáliái a sűrűség változásaihoz kapcsolódnak, ami megmagyarázhatja a viszkózus közeg mozgását a gravitációs mezőben. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a mozgások jellege egy konvektív cellában lévő mezőkre emlékeztet, ahol a felszálló mozgások a szigetgerinc közelében kiemelkedő felső köpeny vízszintes mozgásaivá alakíthatók. A szeizmikus fókuszzóna helyzete, alakja és dőlése a peremtenger alatti lebontott köpeny és az óceán alatti sűrűbb közeg kölcsönhatásával függ össze.

Érdekesek L.M. munkái. Balakina a szubdukciós zónákban előforduló földrengésforrások mechanizmusainak tanulmányozásával foglalkozott ([Balakina, 1991, 2002] és a kapcsolódó irodalom). A Kuril-Kamcsatka szigetívet és a japán szigeteket tanulmányozták a legteljesebben. A litoszféra felső 100 km-ében zajló földrengések (M > 5,5) esetében egyetlen típusú fókuszmechanizmust fedeztek fel. Ebben az egyik lehetséges szakadási sík egyenletesen a szigetív ütése mentén orientálódik, és meredek dőlésszögű (60-70°) a mélyvízi árok felé, a második egy enyhe sík (a dőlési szög 30°-nál kisebb) nincs stabil orientációja a csapás azimutja és a dőlés iránya mentén. Az első síkban az uralkodó csúszás mindig fordított, a második síkban tolóerőnként változik. Ez magában foglalja a hatófeszültségek szabályos orientációját 100 km-es mélységig: a kompressziós feszültség a litoszféra teljes vastagságában a szigetív ütése mentén irányul, és a mélyvízi árok felé hajlik, kis szögben a horizonthoz képest. (20-25°). A húzófeszültségek ezekben a mélységekben meredeken irányulnak, a hátsó medence felé hajlanak, és az ütési azimut nagy kiterjedésű. Ez azt jelenti, hogy nem indokolt az az elképzelés, hogy a nyomó- vagy húzófeszültség tengelyeinek orientációja egybeesik a fókuszzóna lejtővektorával. Szintén L.M. Balakina megjegyzi, hogy a közbenső és mélyfókuszú földrengések gócaiban a nyomó- vagy húzófeszültségek egyike sem tekinthető egybeesőnek a szeizmikus fókuszzóna dőlési vektorával. A fókuszmechanizmusok elemzése kimutatta, hogy az anyag szubvertikális mozgása a litoszférában és a köpenyben megy végbe. A köpenyben azonban – a litoszférával ellentétben – felszálló és leszálló is lehet (5.11. ábra). Ezért a szeizmikus fókuszzóna lehet a határ a felemelkedési és süllyedési zóna között. A vezető folyamatnak a hátsó süllyedési struktúrák kialakulása és fejlődése tűnik a hátsó medence alatti teljes felső köpenyre kiterjedő tömegmozgás következtében (Balakina, 1991). Ez a folyamat az anyag gravitációs differenciálódásához kapcsolódik az alsó és felső köpeny közötti fázisátmenetek területén, azaz a mozgási folyamat alulról kezdődik, és nem felülről, amint az a lemeztektonikai modellből következik. A fókuszzóna a differenciált mozgások területe a hátsó medence és az óceáni köpeny határán. A tömegek folyamatban lévő újraeloszlásával együtt jár ezek horizontális mozgása is, melynek kialakulása az asztenoszférában a litoszféra megfelelő szakaszának talpának emelkedését okozza. Ennek eredményeként a fókuszzóna mentén koncentrálódnak a feszültségek, és felhalmozódnak a nyírási deformációk, amelyek meghatározzák a fókuszmechanizmusok eloszlásának törvényszerűségeit különböző mélységekben, a felülettől a köpenyig.

Az idézett munkákban kidolgozott szeizmofokális zónák (szubdukciós zónák) kialakulásának koncepciói sok tekintetben hasonlóak, és a vertikális mozgások mechanizmusait is kifejti az anyag vertikális akkréciójának modellje (Verticalnaya..., 2003).

Két kérdéscsoport azonban maradt. Az első csoport: a gyenge földkéreg szeizmicitás természete, az eltérő aktivitású szeizmikus zónák kvázi-stacionaritása, a gyenge és erősebb szeizmicitású zónák konjugációja. A második kérdéscsoport a közeg mélyfókuszú szeizmikus és sebességmodelljeihez kapcsolódik.

Az első kérdéscsoportra a könnyű gázok felszálló áramlásának a litoszféra szilárd fázisával való kölcsönhatásának következményeiről szóló elképzelésekből kaphatunk választ. A szeizmikus események intenzitása a különböző zónákban (szeizmikus foltosodás) a felszálló fénygázok áramlásának különbségéből adódik, ciklikusságuk, azaz a szeizmikus foltosság a fénygázok felszálló áramlásának megfelelő egyenetlenségét tükrözi.

5.11. ábra: A hátsó medence aktív köpenye és a passzív óceáni köpeny közötti határzónában a hátsó medence süllyedése során fellépő differenciális anyagelmozdulások sémája (Balakina szerint). Egy ív ütésére merőleges függőleges metszet. 1 - lefelé irányuló mozgások a hátsó medence peremén; 2 - az anyag vízszintes elmozdulása az asztenoszférában az árok szigetes lejtése alatt; 3 - a litoszféra talpának emelkedési vonalai az asztenoszférában történő anyagmozgás következtében; 4,5 - a feszültségek orientációja: 4 - összenyomások, 5 - a litoszférában és a fókuszzóna alsó részében az anyag eltérő elmozdulásaiból származó feszültségek; 6 - meredek folytonossági zavarok és eltolódások orientációja a litoszférában; 7 - felső köpeny a hátsó medence alatt; 8 - óceáni felső köpeny; 9 - fókuszzóna; 10 meredek megszakítás a fókuszzóna alján.

A közeg finomsebességű szerkezetének kialakulásának folyamatairól véleményünk szerint gyakorlatilag nem esett szó. A közeg sebességszerkezete meglehetősen meglepő kontrasztjában. A közeg külső sebességszerkezete megnövekedett vagy csökkent szeizmicitású függőleges zónákra (blokkokra) hasonlít, azonban az alsó kéreg és a felső köpeny átmeneti zónájában helyezkednek el (40-120 km). A függőleges blokkszerkezetekben bekövetkező sebességváltozások nem csak a pusztán sűrűségmodellek alapján magyarázhatók (amelyek eredetét meg kell vitatni), hanem a hőmérsékleti rezsim változásaival is, amelyek a felszálló hidrogénáramlások termikus hatásaihoz kapcsolódnak különböző területeken. a szerkezet elemei. Ráadásul a felső köpenytől az alsó kéreg felé tartó átmeneti zónában csak az atomi hidrogén felszálló diffúziójáról beszélhetünk kristályos szerkezetekben. Úgy tűnik, a hidrogén és a hélium sugáráramlása lehetséges a kristályos szerkezetek kevésbé sűrű pakolódása irányában, hasonlóan a laboratóriumi kísérletekben megfigyeltekhez (4.4 b, c, d ábra). Ezt a közeg sebességi paramétereinek gyors változékonyságára vonatkozó adatok is megerősíthetik (Slavina et al., 2007).

Beszéljük meg a közeg tulajdonságainak változásának lehetséges mechanizmusait a sugárral felszálló hidrogénáramlások zónáiban. Az egyik mechanizmus a hidrogén kristályos szerkezetekben való oldódási folyamataihoz kapcsolódik. Ez egy endoterm folyamat. Bár a hidrogén oldódási hője a kőzetanyagok esetében nem ismert, a hidridvegyületeket nem alkotó anyagok adatai azonban felhasználhatók becslésekhez. Ez az érték 30 kcal/mol(N) nagyságrendű lehet. 1 mol N/m 2 nagyságrendű atomi hidrogén folyamatos emelkedő áramlása esetén (feltételezve a hidrogén által elfoglalt üres helyeket és hibás szerkezeteket) a hőmérséklet csökkenés 50-100° is lehet. Ezt a folyamatot elősegítheti bizonyos határszerkezetek textúrája, például a szeizmikus fókuszzónában és a szomszédos területeken. Megjegyzendő, hogy a hidrogén kristályos szerkezetekben való feloldódását kísérő endoterm folyamatok megnyilvánulásai intenzívek a szerkezeti és anyagi átalakulások zónáiban, amelyek az anyag reid áramlását valósítják meg. Az ilyen folyamatok lehetőségét a rugalmas hullámok terjedésének számos szabályszerűsége jelzi. Például a nagy sebességű függőleges zónákat magasabb csillapítási szint jellemzi [Boldyrev, 2005]. Ennek oka lehet a rugalmas hullámok kölcsönhatása a hidrogén részrácsával, amelynek koncentrációja az alacsonyabb hőmérsékletű zónákban megnő. Ilyen hatások a laboratóriumi gyakorlatban ismertek. A hidrogén-alrács jelenlétét a kőzetanyagok telítését követően a röntgendiffrakciós vizsgálatok során kis szögben felépített visszaverődések megjelenésével rögzítették (4.2. ábra). A sebességszerkezetek ezen ábrázolásaiban kétféle zónát veszünk figyelembe: egy normál háttérben felfelé irányuló hidrogénáramlású zónát és egy alacsony hidrogénkoncentrációjú zónát (ezt megelőzően ebben a zónában a hőmérsékletet emelték), ahol további hidrogénoldódás történik. lehetséges. Megállapítható, hogy a kétfázisú halmazállapot megjelenése geológiai közegben nagy hidrogénnyomás mellett a szerkezetek sűrűbb pakolódása miatt a sűrűség növekedéséhez vezethet.

Megfontolható azonban egy másik modell is a közeg sebességi struktúráiban mutatkozó különbségek kialakulására. A hidrogén különféle szerkezeteken keresztül történő sugáráramlásával (például a 4.4b. ábrán) bizonyos mennyiségű hő távozik vele [Letnikov és Dorogokupets, 2001]. Ezen fogalmakon belül vannak emelt hőmérsékletű szerkezetek és a megfelelő mélységekhez normál hőmérsékletű szerkezetek. De mindez azt jelenti, hogy a rugalmas hullámok sebessége a különböző struktúrákban idővel változik, és a változások ideje nagyon rövid lehet, amit L.B. Slavina kollégáival.

A vizsgált folyamatok keretében a szeizmo-fokális zóna (szubdukciós zóna) egyes tulajdonságai összefüggésbe hozhatók a felszálló mély hidrogénáramlás és a szilárd fázis kölcsönhatásának folyamataival. A szeizmikus fókuszzóna a könnyű gázok nyelője. A szerkezeti hibák megnövekedett koncentrációja, amint azt fentebb említettük, a hidrogén és a hélium felhalmozódásához vezethet a hibákban (üres helyek), amelynek sűrűsége közel áll a szilárd fázisban lévő sűrűségükhöz. Emiatt a szeizmikus fókuszzóna anyagának sűrűsége egységnyi töredékekkel (g/cm3) nőhet. Ez szintén hozzájárulhat a rugalmas hullámsebesség növekedéséhez. Ez a folyamat azonban a planetáris típusú nagyobb léptékű jelenségek hátterében játszódik le, nyilvánvalóan az anyag vertikális transzportja miatt (advekció-folyadék mechanizmus (Belousov, 1981; Spornye.., 2002; Oceanization.., 2004; Pavlenkova, 2002]), valamint folyamatok a kontinentális és óceáni köpeny és a litoszféra közötti határrétegekben. Ennek a határzónának természetesen számos egyedi tulajdonsággal kell rendelkeznie. Ennek a zónának a kialakulása és hosszú távon kellően stabil állapotának fenntartása a fentebb említettek szerint nagy feszültségek megjelenésével jár együtt, amelyek bizonyos deformációs textúrát hoznak létre. A deformációs textúra is jelentősen hozzájárulhat a rugalmas hullámsebesség növekedéséhez az ilyen határszerkezetek mentén. A hidrogén és a hélium felfelé irányuló diffúziója szintén hozzájárul a deformációs textúra kialakulásához és fenntartásához. A fentiekben példákat adtunk könnyű gázokkal telített kőzetanyagok textúrájára (4.1b ábra). Meg kell jegyezni, hogy a texturált szerkezetekben fokozott a hibák koncentrációja. Ez hozzájárul a könnyű gázok felhalmozódásához és a közepes instabilitás megnyilvánulásához a könnyű gázok állandó felfelé irányuló diffúziója miatt. Ezért a határzóna, más néven szeizmikus fókuszzóna egy kétfázisú szerkezetet is képviselhet, ami befolyásolja annak sebességi paramétereit. Vegye figyelembe, hogy a geológiai környezet nem egyensúlyi állapota a P-T paraméterek megemelkedett értékénél a szuperplaszticitás előfordulásának jele lehet. Ez a szuperplaszticitás laboratóriumi elképzeléseiből és megfigyeléséből következik. Ezeknek az elképzeléseknek a 150-200 km-nél mélyebb környezeti viszonyokra való átültetésének azonban még nincs valódi alapja.

Most a mélyfókuszú földrengések természetéről, pontosabban persze, hogy beszéljünk a különböző léptékű mélyfókuszú "mozgások" előkészítésének és lefolyásának természetéről. Ezen túlmenően ezek az elképzelések a szeizmikus jelenségek sajátosságain alapulnak, amelyeket az úgynevezett mélyfókuszos "központban" lévő mozgások nyírókomponense jellemez. Az ezzel kapcsolatos fő elképzelések jelenleg a lemeztektonika modelljén alapulnak. Ezt a modellt azonban egyre több kritika éri [Controversial.., 2002; Oceanization.., 2004]. A felhalmozott geológiai és geofizikai adatok mennyisége megkérdőjelezi ennek a modellnek a valóságát. A lemeztektonikai modell keretein belül a mélyfókuszos mozgások előfordulását olivin-spinell fázisátalakulással társították bizonyos P-T feltételek mellett a leszálló hideg óceáni lemez határrétegeiben (Kalinin et al., 1989). Az aláhúzódó födém fázishatárai mechanikailag gyengített zónáknak tűnnek, amelyek mentén az aláhúzódó merev födémek szegmensei elcsúsznak a „folyékony fázis” némi részvételével [Rodkin, 2006], i.e. a fókuszpont a csúszási zóna. A modell keretein belül megpróbálják megmagyarázni a mélyföldrengések hipocentrumaiból és szeizmikus tomográfiás adatok alapján feltárt aládugó lemezek éles kanyarulatait is. A lemezek ezen éles hajlításai bizonyos mélységekben fázisátalakulással és az ilyen lemezek megfelelő merevségének csökkenésével is járnak. Ez azonban nem veszi figyelembe azon erők természetét (a lemeztektonikai modell keretein belül), amelyek a lemezt lefelé mozgatják. Megmagyarázható-e ezeknek az erőknek a hatására a lemez vízszintes mozgása a hajlítása után? Lehetséges ekkor a lemez lefelé mozgásának iránya? Ezeket a kérdéseket meg kell jegyezni. Kérdés az is, hogy a leszálló lemez határai milyen éles kontrasztot mutatnak. Ezeket a kérdéseket a lemeztektonikai modell nem tárgyalja, és nem is magyarázhatja meg.

A fentiek, valamint számos kutatási adat ismeretében egyet kell érteni azokkal, akik a lemeztektonikai elképzelések sebezhetőségét mutatják. A Zavaritsky-Benioff zóna két közeg, a kontinentális litoszféra-köpeny és az óceáni litoszféra-köpeny határa. Ezek a médiumok döntően befolyásolják a határszerkezetet és annak dinamikáját. A határszerkezet számos jellemzője azonban azt jelzi, hogy könnyű gázok, elsősorban hidrogén erőteljes nyelője a magtól a felszínig.

A felszálló hidrogénáramok sugárjellegűek, és határozott határokkal szabályozhatók, amelyeket a közeg szerkezeti jellemzői határoznak meg. Ezt a laboratóriumi szimulációk mutatták be (4.4b, c, d ábra). Mint már említettük, a hidrogén koncentrációja a felszín felé emelkedik. Fokozatosan a hibás helyeket (diszlokációk, megüresedések, halmozási hibák stb.) elfoglalja a hidrogén, és az áramlását csak a hézagokon keresztül hajtja végre. Ezért az áramlás fő akadályát a hidrogén által már elfoglalt hibás szerkezetek és a deformációs textúra elemei jelentik. A hidrogén elkezd felhalmozódni a hézagokban és felszabadítja a szerkezeti hibákat, ami szerkezeti feszültségeket okoz.

A felső köpeny vertikális és szubhorizontális rétegződése ismert. A felső köpeny rétegzettségének jellegét a termikus konvekció, az advektív-polimorf és a fluid mechanizmusok alapján vizsgáljuk. E folyamatok hatásának elemzését [Pavlenkova, 2002] vizsgálta. Ezen elemzés alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a felső köpeny rétegződése a legteljesebben a folyadékmechanizmus működésével magyarázható (Letnikov, 2000). Az itt vizsgált mechanizmus lényege abban rejlik, hogy a jelentős folyadékmozgás miatt a köpenyanyag elég gyorsan (a konvektív áramláshoz képest) felemelkedik a legyengült vagy törészónák mentén. Bizonyos mélységekben elhúzódik, és megnövekedett folyadékkoncentrációjú rétegeket képez. A mélyanyag további felfelé mozgása a felső köpeny áteresztőképességétől függ. Az ilyen permeabilitási zónák ferde köpenyszerkezetek, beleértve az úgynevezett szubdukciós zónákat, amelyek lényegében két különböző szerkezet találkozási zónái. Ezeknek a zónáknak törései vannak, és bizonyos esetekben a hajlásszögek jobbra közelítenek.

A felső köpeny "permeabilitási" zónái azonban nem törhetők, így csak a behatolási fázisokat alkotó könnyű gázok számára lehetnek átjárhatóak (folyadékon csak a könnyű gázokat kell érteni). Ezek a hidrogén és a hélium. A hajlítási zónákat kristályos szerkezetekben hidrogén akkumulációs zónák képviselik. Feltételezhető, hogy a hidrogén áramlása a külső magból kvázi állandó, így ezekben a zónákban a hidrogén felhalmozódása a fedőszerkezetekbe való áttöréssel fog véget érni. A hidrogén ilyen viselkedésére példa lehet a sugár áttörése (lásd 4.4 c, d és 4.7-4.10. ábra). Ezt az áttörést a kiterjedt kristályos struktúrák alulról felfelé történő átrendeződése fogja kísérni, ami gyors deformációjában nyilvánul meg, pl. amit mélyfókuszú földrengésnek neveznek. Természetesen ebben a folyamatban nincs megszakítás. Ezt a modellt alátámaszthatják a 7-8 éves gyakoriságú mélyfókuszú földrengések ciklikusságára vagy ritmusára vonatkozó adatok [Polikarpova et al. flow.

következtetés helyett.

Az úgynevezett szubdukciós zónákban az endogén folyamatok a regionálisakat jelentősen meghaladó léptékben működnek. A helyi területeken a különböző mezők zavarainak mérése információkat adhat a térbeli vagy lokális folyamatok aktiválásáról. Egyes területeken azonban nem tudnak segíteni a környezet helyi reakcióinak felmérésében és előrejelzésében. Ugyanakkor egy sűrű monitoring hálózat, ahol lehetséges, segíthet a környezet endogén gerjesztésének regionális zónájának lehatárolásában, de aligha jelezheti egy erős esemény valószínű helyét.

Ahhoz, hogy bármit kezelni tudjunk, tömeges tényekkel kell számolni, vagy ami még jobb, meg kell érteni azokat.