Седиментационные бассейны зон субдукции, деформации в зонах субдукции.

Геологические процессы зон субдукции.

Субдукционные процессы создают тектонический рельеф, который предопределяет закономерные размещения осадочных бассейнов со своими формами миграции. Латеральное размещение осадочного бассейна и их формации зависят от тектонического типа зон субдукции.

В тектонической обстановке Андского типа следует глубоководные желоб, фронт и тыловой бассейны. Для жёлоба характерны флишевые формации, а так же турбидиты(осадки которые скатываются с шельфовых зон к континентальному склону). Во фронт и тыловой бассейн накапливаются континентальные и мелкомоернные отложения молассового типа. Во фронт бассейна со стороны берегового хребта формируются осадочные формации, а со стороны главного хребта как осадочные так и вулканические. Тыловой бассейн является передовым и сложен молассами.

В островодужной обстановке осадочные формации глубоководного желоба содержат меньше терригенного материала. Вместо фронтального бассейна здесь формируется междуговой бассейн или преддуговые, где накапливается мощные морские формации в которых преобладают флишевые формации. Вместо тылового шва формируется задуговой бассейн(м/у вулканом и континентом) – флишевые формации большой мощности.

Седиментация в желобах зависит от физико-географической обстановки. На отрезке Перуано-Чилийского желоба(пустыня Атакама) практически лишён осадков. Пуэрториканский желоб, Центрально-Американская зона субдукции – осадок не только заполняет сам желоб, но и выходит в пределах абиссальной равнины. Беем больше желоб заполнен осадком, тем сложнее изучать зону субдукции даже с помощью геофизических методов.

Тектонические деформации в зонах субдукции.

Взаимодействие литосферных плит в зонах субдукции естественно сопровождается деформациями, которые наиболее проявлены вблизи конвергентных границ. Поэтому количество очагов землетрясений в верхней части зоны Беньофа максимально.

На субдуцирующей океанической литосфере формируются ступенчатые сбросы и грабены, образовавшиеся вследствие растяжения верхней части литосферы.

В осевой части глубоководного желоба осадки практически ненарушенное состояние. Причина заключается в том, что эти осадки пластичные и не способны передавать по латерали сжимающие напряжения со стороны висячего крыла. Непосредственно в основании висячего крыла осадки желоба сминаются в опрокинутые складки и появляются разрывы. Формирование изоклинально-чешуйчатая структура и тектонические меланжи(набор разнородных пород накапливающийся в основном в надвигах).

В висячем крыле тектонические деформации также достаточно интенсивны. Формируют различные взбросово-надвиговые деформации, сдвиги и более того проявляются процессы растяжения.

Субдукция и магматизм, субдукция и метаморфизм.

Магматизм и метаморфизм.

Магматизм. Это процесс наиболее ярко проявляется в зоне субдукции. В отличие от магматического процесса зоны спрединга, субдукция наиболее разнообразна и зависит от сочетания гораздо большего числа факторов.

В зонах Беньофа вулканы размещены на глубине от 80 до 350 км(их максимум на глубине 100-200 километров). Вследствие разогрева мантийных пород их упругие свойства резко понижаются – соответствует источнику упругих колебаний. Источник получил название асейсмичных пробелов. В свою очередь эти пробелы маркируют магмогенерирующие отрезки. Со временем эти отрезки могут варьироваться по простиранию вверх и вниз. Плавление вещества мантии происходит когда субдуцирующия литосфера достигает астеносферы. В формировании магм принимает участие вещество океанической литосферы; мантийные и коровые породы литосферы висячего крыла осадочной породы 1 слоя океанической коры, т.е. чехол; окружающая вода. Количество ок. вода понижает температуру кристаллизации породы и увеличивает процесс кристаллизации. Соответственно в таких условиях кристаллизуются не только базальты, но и андезиты. Существует латеральная геохимическая зональность по наклону зоны субдукции. Установлено, что по падению зоны Беньофа увеличивается содержание Sr, Rb, Ba и других литофильными элементами. Также увеличивается отношение K>Na, лёгких редких земель > тяжёлых. И в этом же направлении уменьшается соотношение железа к магнию.

С увеличением скорости конвергенции увеличивается количество базальтов. И уменьшается количество андезитов и щелочей(не строгая зависимость). В процессе эволюции зоны Беньофа зоны субдукции становится больше андезитов и меньше базальтов и увеличение щелочности. Несмотря на то, что магматизм является одним из особенных процессов зоны субдукции, почти 1/3 субдуцирующих границ лишены магматизма(Южная ветвь Андского типа).

Метаморфизм. Японцы выделили 2 пояса метаморфима.

1. Зона метаморфизма высокого давления и низкой температуры. Породы сланцевые,, примеси глауконита. Вблизи желоба.

Зона низких и умеренных давлений и высокой температуры. Породы представлены гнейсами и амфиболами. Находятся вблизи вулкана.