Назад | Содержание | На первую | КНЦ | ИВиС

 
Новая геотектоническая концепция образования островных дуг

Ермаков В.А.

Институт физики Земли РАН, г. Москва.


Критически рассмотрен ряд устойчивых понятий, которые используются при описании островных дуг (далее ОД): ОД как современные аналоги геосинклиналей или орогенов, зрелые и юные ОД, ОД как аккумулятивные структуры или биклинали, энсиматические и энсиалические дуги, ОД как террейны или коллажи террейнов. Обсуждается правомерность актуалистической реконструкции окраин палеоконтинентов по палеовулканическим дугам. Показано, что широко принятая в настоящее время синонимичность островных и вулканических дуг является возможным, но не обязательным фактом. Необходимо разделить понятия вулканическая и островная дуга. Вулканическая дуга - это литодинамический тип, т.е. некоторое формационное тело определенного состава, возраста, пространственного положения; функция вулканической дуги - накопление вещества. Островная дуга - это тектонотип, т.е. гетерогенный вещественный комплекс, не обязательно вулканический, отражающий особенности тектонических движений островной суши; функция ОД - формирование морфоструктуры [4]. Глубоководный желоб по отношению к ОД занимает то же положение, что и по отношению к континентальной окраине; это - граница континентальной и океанской плит. Для ОД это необходимый, но недостаточный признак. Очевидно, что если протяженность задугового бассейна и ОД как правило совпадают, то глубоководный желоб, являющийся наиболее ярким индикатором впадины океана, соизмерим не с ОД, а с вулканической дугой. Отсюда следует, что критерием выделения ОД является задуговой глубоководный бассейн: нет бассейна - нет дуги, они образуются синхронно и парагенетически связаны. В соответствии с изложенным будет неправильно говорить Курило-Камчатская ОД, а лишь Курило-Камчатская вулканическая дуга и Курильская ОД. Также самое, неверно включение в понятие Алеутская ОД территории Аляски, но как выражение вулканической дуги это вполне приемлимо. Соответствующие выводы можно сделать и в отношении других известных дуг. Такие территории, как Камчатка, Япония (в большей своей части), Новая Гвинея, Фиджи, Большие Зондские острова и другие подобные не являются ОД и могут рассматриваться как остаточные микроконтинентальные структуры.

Тектонотип ОД назван эскарпогеном [2-4]. ОД представляет собой гигантский сдвоенный эскарп между расширяющимися и опускающимися впадинами океана и задугового бассейна. Морфологию, возраст, особенности развития эскарпогенов определяют соседние впадины. ОД одновременно поднимаются и опускаются. О поднятии свидетельствует лестница террас островной суши, а об опусканиях - погруженные участки шельфа, подводные террасы, глубоко погруженные площадки гийотов. Опускания континентальных склонов ОД, достигающие величин 4 – 6 км за поздний кайнозой, характерны практически для всех дуг запада Тихого океана. Опускание склонов Марианской и Тонга ОД с позднего эоцена оценивается в 5-6км, Японии, в районе Хонсю - с миоцена в 3-5км, Курильских о-вов – 4км, Камчатки – 3-4 км за плио-плейстоцен. Но наиболее масштабные прогибания происходят в тыловых частях ОД в связи с образованием и океанизацией глубоководных впадин; амплитуда растяжений в этом процессе не превышает 15-20% ширины впадин [3]. Поперечник ОД со временем сокращается главным образом за счет увеличения площади задугового бассейна, затопления им все новых частей островной суши; в продольном сечении ОД остается сравнительно устойчивой. Так, за плиоцен и ранний плейстоцен поперечник Курильской дуги сократился в 5-7 раз [2]. С неравномерным прогибанием смежных бассейнов связана известная асимметрия ОД с крутым внутренним и пологим тихоокеанским склонами.

Поднятия ОД это - всегда остаточные поднятия по сравнению с предыдущей островной сушей. Другими словами, эскарпогенез, в противоположность орогенезу, приводит к уменьшению объема поднятия. Особенностью поднятия ОД является то, что оно развивается не последовательно, а прерывисто, что устанавливается изучением поверхностей стратиграфических и тектонических несогласий. Курильская ОД по крайней мере дважды, в конце миоцена и в позднем плиоцене, испытала деформацию и абразионное выравнивание. Следовательно, тектоническая эволюция ОД развивается под воздействием как обширных эпейрогенических движений, так и контрастных глыбовых движений, связанных с прогибанием задугового бассейна [2].

Предлагаемая гипотеза исчерпывает длительную дискуссию между сторониками идеи о том, что ОД с течением геологического времени опускается, и ее оппонентами, указывающими на признаки поднятия. Те и другие правы, если соотнести названные движения с соответствующей палеогеографией. С другой стороны, таким образом мне удалось решить парадокс, который определен как “орогенез ОД в условия преимущественного опускания”.

Приведены некоторые петрологические и геохимические критерии переработки континентальной коры. В настоящее время, вместо неопределенных терминов, энсиматическая или энсиалическая ОД, можно было бы ввести терминологию, связанную с разной мерой океанизации ОД. Например, дуги: Курильская, Марианская, Яп-Палау, Кюсю-Палау отражают ряд все более продвинутой океанизации, от первой к последней увеличивается возраст и (или) интенсивность океанизации. Структурами деградирующих ОД являются подводные хребты Западно-Марианский, Норфолк, Колвилл-Лау, Три-Кинг подводные горы Беата и Авес в Карибском море, хребет Ширшова в Беринговом море и другие [3].

На основе предложенной типизации структур переходной зоны рассматривается эволюция Курило-Камчатской зоны. Показано, что комплекс "зеленых туфов" (ЗТ) в основании дуги не является принадлежностью островной дуги, как тектонотипа [4]. Этот комплекс имеет сходство с вулканическими поясами, в частности, с Восточно-Азиатским. Тот и другой имеет целый ряд выдержанных сходных признаков: 1) преимущественно средне-кислый состав с широким развитием игнимбритов, 2) вулкано-плутонический характер магматических формаций, 3) зеленокаменный характер вторичных изменений, не связанных с региональным метаморфизмом, 4) специфическая металлогения с широким проявлением эпитермального оруденения, 5) парагенез с мелководным прибрежно-морским или континентальным осадконакоплением. Комплекс ЗТ в миоцене имеет глобальное распространение по всей западной периферии Тихого океана. Вулканический пояс ЗТ отличается от Восточно-Азиатского некоторыми петрохимическими признаками, однако, сходство более показательно. На западной периферии Тихого океана в течение мезокайнозоя (от середины мела к миоцену) происходила миграция вулканических поясов в сторону океана; с другой стороны, только лишь миоценовый пояс был впоследствии преобразован в вулканическую дугу. Подобная тектоническая типизация вулканических процессов может иметь важное значение для понимания металлогении островодужных систем.

Итак, ОД развиты локально, а вулканические дуги - глобальны. Только последние соизмеримы и взаимозависимы с такими же глобальными структурами как глубоководные желоба и сейсмофокальные зоны. Они представляют собой разные выражения геологической границы: континент - океан. Принимая Тихий океан (как тектонотип) за структуру первого, самого крупного ранга, а вышеназванные структуры переходной зоны за причинно с ним связанные, можно предложить следующую схему соподчиненности (рангов) структур периокеанической области.

Влияние глобальных процессов резко различно и противоположно в западной и восточной частях Тихого океана. Группа структур западного обрамления по-видимому отражает процесс деструкции и океанизации, а структуры восточного обрамления океана, наоборот, - процесс континентализации. Указанные различия возможно имеют ротационную природу. Этот вывод основан на тектонических посылках [4]. Однако сходное решение получено и при изучении цикличности извержений вулканов мира [1].

Литература
  1. Гущенко И.И. Цикличность извержений вулканов мира. //Вулканология и сейсмология, 1985. №2 с.27-47.
  2. Ермаков В.А. Способ образования Курильской островной дуги. //ДАН СССР, 1990, т.315, №3 с.674-678.
  3. Ермаков В.А. Геологические модели формирования эпиконтинентальных впадин задуговых бассейнов.// Проблемы глобальной геодинамики. М., ГЕОС. 2000 с.175-193.
  4. Ермаков В.А. О соотношении вулканических и островных дуг и их месте среди структур переходной зоны. //Вестник ОГГГГН РАН: Электр. науч.-инф. журн. №2 (17), 2001
     
Назад | Содержание | На первую | КНЦ | ИВиС

Web-master webmaster@kscnet.ru
Copyright © 2001 ИВ ДВО РАН