6 лет назад
Нету коментариев

Термин «геосинклинальные области» был введен в науку Д. А. Архангельским. В последнее время в геоморфологи­ческой литературе широко применяется как синоним этого понятия термин «переходная зона». Смысл последнего термина двузнач­ный: во-первых, в нем содержится указание на то, что речь идет об областях, лежащих между материками и океанами, во-вторых, такое наименование подразумевает, что здесь в процессе истори­ческого развития структуры земной коры происходит переход од­ного типа земной коры в другой.

Под современными переходными или геосинклинальными об­ластями мы понимаем области современного горообразования, протекающего на стыке материков и океанов. Наиболее ярко пе­реходная зона выражена на окраинах Тихого океана. Две пере­ходные области имеются в краевых частях Атлантики — это обла­сти Карибского моря и Южно-Антильской котловины. Одна из переходных областей — Индонезийская — расположена частично на окраине Тихого, частично — на окраине Индийского океанов. Ре­ликты обширной геосинклинальной области мы находим также в западной части Альпийско-Гималайского пояса горообразования, протягивающегося от Канарских островов до пересечения с Индо­незийской переходной областью. Эта переходная зона формиро­валась в пределах ныне не существующего океана Тетис, некогда отделявшего   Африку  и   Индостан  от   Евразиатской   платформы. Реликтом этого океана являет­ся современное Средиземное море.

Мегарельеф переходных зон сложен и своеобразен. В наи­более типическом выражении он представлен следующими основными элементами: а) кот­ловина окраинного глубокого моря;б) островная дуга; в) глубоководный желоб.

Островной дугой называют подводный хребет с отдельны­ми торчащими над водой вер­шинами — островами, отделя­ющий котловину окраинного моря со стороны океана от глу­боководного желоба — узкой замкнутой депрессии, располо­женной на границе переходной зоны и ложа океана. Яркими примерами такого рода сочета­ний являются: южная котлови­на Охотского моря — Куриль­ская островная дуга — Курило-Камчатский желоб; Япон­ское море — Японские остро­ва — Японский глубоководный желоб и др. (рис. 27).

Переходная зона на северо-западной окраине Тихого океана

Переходная зона на северо-западной окраине Тихого океана

Котловины окраинных мо­рей имеют глубины, как пра­вило, 2—3,5 км, а иногда и бо­лее 4 км. Высоты горных вер­шин некоторых островных дуг достигают 4,5 км. Самые круп­ные глубоководные желоба имеют глубины 8—40 км, а Ма­рианский желоб — даже 11 км. Таким образом, переходная зо­на — это зона поверхности Земли, характеризующаяся максимальным вертикальным расчленением рельефа, что свидетельствует о максимальной интен­сивности и контрастности тектонических движений земной коры в пределах этой зоны. Все геосинклинальные области одновременно являются поясами высокой степени сейсмичности. Большая часть катастрофических и разрушительных землетрясений происходит именно в этих областях.

Отмечается определенная закономерность в распределении глубинных очагов землетрясений. Поверхностные землетрясения (или коровые) с глубиной залегания очагов (фокусов) от несколь­ких километров до 60 км располагаются под днищами глубоко­водных желобов. Более глубокие — так называемые среднефокусные землетрясения имеют центры под островными дугами и час­тично под котловинами окраинных морей. Наконец, глубокофокус­ные землетрясения, очаги которых лежат на глубине 300—700 км, имеют свои центры под котловинами окраинных морей или даже под прилегающей сушей. Таким образом, все очаги землетрясений в переходных зонах оказываются приуроченными к некоторым наклоненным в сторону материков зонам весьма неустойчивого состояния не только земной коры, но и мантии Земли (рис. 28). Эти зоны получили наименование зон Беньофа — Заварицкого, и с точки зрения концепции тектоники литосферных плит рас­сматриваются как зоны субдукции — поддвигания литосферных плит океанической коры вместе с породами мантии под края дру­гих плит по сверхглубинным разломам.

Зона Беньофа-Заварицкого

Зона Беньофа-Заварицкого

Переходные зоны — зоны современного вулканизма. Характер­ная особенность вулканизма переходных областей — преимущест­венно андезитовый и базальтовый или (реже) липаритовый состав продуктов извержения. Такая особенность наиболее свойственна современному вулканизму зрелых переходных областей, т. е. тех, которые пережили весьма длительную историю развития. В более древних продуктах извержения вулканов переходных зон господ­ствуют базальты, присутствуют также ультраосновные породы. В наиболее молодых геосинклинальных областях, только еще фор­мирующихся, вулканизм характеризуется главным образом ба­зальтовым  составом  выбрасываемого  материала   (острова Тонга и др.).

Морфология глубоководных желобов. Глубоководные желоба представляют собой узкие депрессии — прогибы в земной коре, имеющие в плане чаще всего дугообразную форму. В настоящее время известно 35 глубоководных желобов, из них 28 — в Тихом океане. Пять желобов имеют глубины более 10 000 м, из них Ма­рианский — более 11 000 м. Поперечный профиль глубоководного желоба близок к V-образному, но всегда имеется хотя бы узкая полоска плоского дна. На примере Курило-Камчатского желоба, особенно детально изученного советскими исследователями, можно видеть, что крутизна склонов желоба нарастает по мере прибли­жения к его днищу: в верхней части склона она равна 5—6°, а в нижней достигает 25°. Склоны ступенчаты и изборождены под­водными каньонами. Нередко склоны желобов резко асимметрич­ны. Так, у Курило-Камчатского и желоба Тонга западные склоны более высокие и крутые.

Некоторые желоба выделяются своей сравнительно малой глу­биной. Например, Яванский и Банда имеют глубины меньше 7500 м, Центральноамериканский, Витязя, Западно-Меланезийский и Новогвинейский — меньше 7000 м, а Хикуранга, Тиморский и Кай — даже меньше 4000 м. Во всех этих желобах отмечаются уменьшение крутизны склонов и возрастание мощности осадочного слоя на дне желоба. Следовательно, меньшие глубины в желобах в значительной мере определяются накоплением в них мощного осадочного слоя.

Изучение силы тяжести в районе желобов показало, что им свойственны большие отрицательные гравитационные аномалии, которые могут достигать минус 15*10-4 и даже минус 2*10-3 м/с2. Глубокий прогиб и частичное заполнение его рыхлыми осадками, более легкими по сравнению с кристаллическими породами земной коры, создают эффект дефицита массы и как следствие — отри­цательную аномалию силы тяжести.

Характерными геофизическими особенностями глубоководных желобов являются также низкие (менее 4,19*10-6 Вт/см2) значе­ния теплового потока, т. е. количества тепла, поступающего из недр Земли к его поверхности. К глубоководным желобам при­урочено большое число эпицентров неглубоких, а также подав­ляющее количество разрушительных землетрясений.

Морфология островных дуг. Островные дуги представляют со­бой огромные хребты или Кордильеры, обычно протягивающиеся вдоль   внутренней   стороны   глубоководного  желоба.   Глубинная структура островной дуги — вал базальтовой коры, на который как бы насажен слой вулканических и осадочных пород, а в слу­чае зрелой стадии островной дуги — гранитный слой. Для остров­ных дуг характерен современный вулканизм центрального типа, многочисленные вулканы с андезитовым или липаритовым соста­вом лав.

Расположение вулканов на островных дугах подчинено опре­деленным закономерностям. Островные дуги обычно разбиты глу­бокими разломами, имеющими поперечное или близкое кпопе­речному простирание. Именно на пересечениях оси островных дуг с этими разломами и располагаются крупнейшие действующие вулканы. Нередко разломы выражены в рельефе морского дна в виде глубоких проливов (проливы Фриза, Буссоль в Курильской дуге).

В ряде случаев островные дуги бывают двойными, в которых различаются внутренняя и внешняя дуги, параллельные друг дру­гу, разделенные межгрядовой депрессией. Так, например, внутрен­няя гряда Курильской дуги соответствует собственно Курильским островам и их подводному основанию. Внешняя представляет со­бой подводный хребет Витязя и только на самом юге здесь име­ются Малые Курильские острова. Обе гряды продолжаются на суше, на п-ве Камчатка.

На примере Камчатки видно, что на определенной стадии раз­вития островные дуги могут слиться друг с другом, образовав единый массив суши. Японские острова, например, представляют собой крупный массив суши, образовавшийся в результате слияния нескольких островных дуг разного возраста. Типичным примером островного массива является также Куба,образовавшаяся в ре­зультате слияния трех разновозрастных островных дуг.

Молодой островной дугой являются Малые Антильские остро­ва, которые, как и Курильская островная дуга, образуют две гря­ды — внутреннюю и внешнюю. Малоантильская дуга сочленяется с лежащим к северу и северо-востоку от нее глубоководным жело­бом Пуэрто-Рико, к которому приурочена максимальная глубина Атлантического океана.

Добавим, что островным дугам присущи высокие значения теп­лового потока (20,95*10-6 Вт/см2—33,52*10-6 Вт/см2), небольшие положительные аномалии силы тяжести. Большинство островных дуг находится в зоне 9-балльных землетрясений. Для них харак­терны также резко дифференцированные тектонические движения земной коры, характеризующиеся большими скоростями.

Морфология окраинных морских котловин. Котловины окраин­ных морей, располагающиеся обычно между материком и остров­ными дугами, характеризуются более или менее изометричными очертаниями, четко выраженными материковым склоном и доволь­но крутым противоположным бортом, образованным подводным склоном островной дуги. Во многих котловинах дно плоское или волнистое, нередки также котловины со значительными подвод­ными горами и поднятиями. Так, на дне Японского моря имеется подводная возвышенность Яматодо 2000 м относительной высоты Некоторые очень крупные морские бассейны, как, например, Ка­рибское море, состоят из нескольких котловин, разделенных под­водными хребтами. Максимальные глубины таких морей колеб­лются от 2—3 до 4, иногда до 5—5,5 км.

Отмечается определенная закономерная связь между глубина­ми котловин и мощностью залегающих на их дне отложений. Обычно чем глубже море, тем меньше мощность осадков ВОхот­ском море при глубине до 3,5 км мощность осадочного слоя 5 км а в Беринговом море глубиной 4 км мощность осадков лишь 2,5 км Характерной особенностью строения земной коры под котлови­нами является отсутствие гранитного слоя. Лишь в редких случаях он появляется под крупными подводными поднятиями, например под возвышенностью Ямато в Японском море. Все котловины окраинных морей отличаются большими положительными анома­лиями силы тяжести, пониженным значением теплового потока и значительной сейсмичностью. К областям окраинных котловин обычно приурочены эпицентры среднефокусных и глубокофокус­ных землетрясений.

Некоторые поднятия в котловинах окраинных морей представ­ляют собой непосредственные продолжения складчатых горных сооружений прилегающей суши. Иногда здесь встречаются под­водные вулканы, вулканические хребты и острова (хребет Богорова в Японском море).

Генетические типы зон перехода от океана к материкам. Даже беглый взгляд на физическую карту Мира убеждает в том что переходные области заметно отличаются друг от друга Одни из них имеют наиболее типичный облик, в них представлены и кот­ловина окраинного моря, и островная дуга, и глубоководный желоб. В других имеется лишь глубоководный желоб который не­посредственно примыкает к подножью молодого горного соору­жения краевой зоны континента, как это можно видеть у побере­жий Центральной и Южной Америки. Третьи характеризуются сложным сочетанием нескольких островных дуг, желобов и кот­ловин. Есть и такие переходные области, в которых сохранились лишь реликты свойственных для них морфологических элементов Но особенностям строения морских котловин, глубоководных желобов и островных дуг можно выделить 5 типов переходных зон: 1) Витязевский, 2) Марианский, 3) Курильский, 4) Японский 5) Средиземноморский (рис. 29).

Схема эволюции переходных зон

Схема эволюции переходных зон

Витязевский тип. К нему относится область глубоковод­ного желоба Витязя и прилегающий участок Северо-Фиджийской котловины в Тихом океане. Для этой области характерно наличие сравнительно неглубокого (6150 м) желоба и отсутствие островной дуги. К югу от желоба расположено лишь несколько подводных гор, не образующих единой горной цепи. Существенным отличием являются сравнительно слабая сейсмичность и умеренный вул­канизм.

Марианский тип. К нему относятся области, сопряжен­ные с глубоководными желобами Идзу-Бонин, Волкано, Мариан­ским, Тонга, Кермадек. Все желоба очень глубокие — до 11 км. С материковой стороны они обрамлены высокими подводными хребтами, отдельные вулканические вершины которых образуют цепочки островов. Площадь островов, однако, составляет ничтож­ную часть от общей площади островной дуги. Котловины, отде­ляемые от океана глубоководными желобами и островными дуга­ми этого типа, имеют черты строения, аналогичные строению со­седних котловин океана: океанический тип земной коры, малая мощность рыхлых осадков, большая (до 6 км) глубина. В глубо­ководных желобах переходных зон этого типа мощность осадков также невелика. Например, в желобе Тонга она, видимо, меньше 100 м.

Области описываемого типа характеризуются значительной сейсмичностью, крупными отрицательными гравитационными ано­малиями в желобах и положительными в котловинах, проявле­ниями современного вулканизма.

Курильский тип. Переходные области Курильского типа во многом сходны с Марианским. Отличаются они большими раз­мерами островов и заметным возрастанием мощности коры в кот­ловинах главным образом за счет увеличения мощности осадоч­ного слоя. Под более зрелыми островными дугами появляется гранитный слой. Характерен интенсивный вулканизм с андезитовым составом лав. В целом это очень подвижные в тектоническом отношении области с частыми катастрофическими землетрясения­ми, многочисленными признаками резко дифференцированных и быстрых вертикальных движений земной коры.

Вследствие большой мощности осадков донный рельеф в кот­ловинах заметно выровнен. Положительные аномалии в котлови­нах несколько меньше, чем в котловинах предыдущего типа. Же­лобам свойственны большие отрицательные аномалии.

Японский тип. Имеет много общего с переходными обла­стями Курильского типа. В строении переходных областей Япон­ского типа участвуют значительные массивы суши: крупные остро­ва и полуострова, представляющие собой результат слияния не­скольких островных дуг разного возраста и сложенные земной корой материкового типа. В сложении некоторых дуг участвуют весьма древние породы — вплоть до протерозоя. Глубоководные желоба мельче, чем желоба Курильского типа. Земная кора под островными массивами достигает значительной мощности (в Япо­нии до 32 км) и имеет хорошо выраженный гранитный слой. Рель­еф островов горный, характерны интенсивный вулканизм и отрицательные аномалии силы тяжести. Желоба имеют резко выра­женные отрицательные аномалии.

Среди переходных областей Японского типа по морфологиче­ским особенностям можно выделить еще два подтипа: Восточно-тихоокеанский и Индонезийский. К первому относятсяГватемаль­ская и Перуанско-Чилийская области восточной окраины Тихого океана.  Их отличительная особенность — отсутствие внутреннего бассейна  (глубоководной котловины)  и островной дуги. Роль по­следней выполняют передовые кайнозойские хребты окраины кон­тинента.  При этих условиях в глубоководные желоба поступает особенно много осадочного материала, что способствует их запол­нению и обмелению. По интенсивности вулканизма, вертикальных движений и сейсмичности области данного типа не уступают Ку­рильским или Японским.

К Индонезийскому подтипу относятся Индонезийская, Кариб­ская и Южно-Антильская переходные области. Они характеризу­ются наибольшей сложностью строения. Внутри каждой из них выделяется несколько котловин, глубоководных желобов и остров­ных дуг. В котловинах нередки крупные подводные хребты и возвышенности. Глубоководные желоба встречаются и с внутрен­ней стороны островных дуг. Сами островные дуги имеют различ­ный возраст и в большинстве случаев сильно изогнуты в плане. Вулканизм и сейсмичность здесь также значительны, как и в областях предыдущего подтипа.

Средиземноморский тип — это еще более сложно устроенные переходные области, характеристика которых дана выше (см. гл. 9). Складчатые сооружения образуют здесь острова, полуострова, дислоцированные породы слагают обширные про­странства материковых гор и равнин (рис. 30).

Эллинский желоб и Критское море в Средиземнорье

Эллинский желоб и Критское море в Средиземнорье

Большинство линейно ориентированных поднятий — Альпы, Апеннины и другие — крупные и широкие складчато-глыбовые сис­темы, состоящие из ряда слившихся антиклинориев и горст-антиклинориев. Между ними не всегда расположены моря, нередко это пониженные участки суши более или менее изометричных очертаний. Большинство исследователей-тектонистов считают их срединными массивами, т. е. участками древней складчатости, но не исключено, что некоторые из них сохранили еще под осадоч­ным покровом субконтинентальную или субокеаническую кору (например, Паннонская впадина).

Одним из интересных тектонических процессов, характеризу­ющих рассматриваемый тип переходной зоны, является «зараста­ние» молодыми покровными складками остаточных бассейнов с субокеанической корой. Этот процесс известен в Южном Каспии, где обнаружен ряд подводных хребтов-антиклиналей, являющихся продолжением современных складок юго-восточной зоны Большо­го Кавказа и периферии Копетдага.