Продолжение

Во внутриокеанических островных дугах типа Марианских островов нет никакой поставки осадочного материала с континента (он попадает в ловушку бассейна back-arc), а сама дуга производит только незначительное количество вулканического пепла (извержения базальтов и не сильны) – это лучший пример дуги такого типа. Другим примером такой дуги может быть Курильская островная дуга. Большинство осадков, достигаищих зоны субдукции, представляют собой абиссальные оозы (abyssal ooze) и глины, отложенные на погружающейся океанической плите (по крайней мере 0.5 км толщиной согласно возрасту коры). Предролагали, что эти глубоководные донные илы были соскоблены и сформировали аккреционарный клин в передней дуге fore-arc. Однако драгированиеи и бурение в Марианской forearc и желобе показали, что здесь слишком мало осадка и он полностью отсутствует в Марианском желобе. Все же в течение 40 Ма, начиная с существования островодужной системы, до 40 км ³ осадков на единицу длины дуги должны быть соскоблены с субдукцирующегося куска плиты (который субдукцируется со скоростью 10 см/год).
Осадок должен быть субдуктирован - но как? Ответ, кажется, нашелся, так как субдукция здесь очень крутая, почти вертикальная. Это заставляет развиваться горстам и грабенам. Отложения были соскоблены с горстов в грабены, так как океаническаяская литосфера искажена (это может быть хорошим местом для захоронения ядерных отходов). Фактически океаническая кора попадает в гигантскую терку в зоне дуги и forearc, и постепенно и медленно здесь происходит разрушение.

Однако геохимические исследования показали, что очень мало осадков фактически включается в формирование вулканической дуги, так что большая часть их будет рециклирована в более глубокой мантии. Возможно потому что кусок плит под Марианскими островами тонет в более низкой мантии, отложения могут быть драгированы туда же.


ССЫЛКИ


BLOOMER, S.H. 1987. Geochemical characteristics of boninite- and tholeiite-series volcanic rocks from the Mariana forearc and the role of an incompatible element-enriched fluid in arc petrogenesis. Geological Society of America, Special Paper 215, 151-164.
CARLSON, R.L., HILDE, T.W.C. & UYEDA, S. 1983. The driving mechanism of plate tectonics: relation to age of the lithosphere at trenches. Geophysics Research Letters 10, 297-300.
CHASE, C.G. 1978. Extension behind island arcs and motions relative to hot spots. Journal of Geophysical Research 83, 5385-5387.
CHASE. C.G. 1979. Asthenospheric counterflow: a kinematic model. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society 56, 1-18.
CRAWFORD, A.J., BECCALUVA, L. & SERRI, G. 1981. Tectono-magmatic evolution of the West Philippine-Mariana region and the origin of boninites. Earth and Planetary Science Letters 54, 346-356.
DAVIES, J.H. & STEVENSON, D.J. 1992. Physical model of source region of subduction zone magmatism. Journal of Geophysical Research 97, 2037-2070.
GARFUNKEL, Z., ANDERSON, C.A. & SCHUBERT, G. 1986. Mantle circulation and the lateral migration of subducted slabs. Journal of Geophysical Research 91, 7205-7223.
HAMILTON, W.B. 1988. Plate tectonics and island arcs. Geological Society of America Bulletin 100, 1503-1527.
HASTON, R. & FULLER, M. 1991. Palaeomagnetic data from the Philippine Sea plate and their significance. Journal of Geophysical Research 96, 6073-6098.
HAWKINS, J.W., BLOOMER, S.H., EVANS, C.A. & MELCHIOR, J.T. 1984. Evolution of intra-oceanic arc-trench systems. Tectonophysics 102, 174-205.
HICKEY, R.L. & FREY, F.A. 1982. Geochemical characteristics of boninite series volcanics: implications for their source. Geochimica et Cosmochimica Acta 46, 2099-2115.
HILDE, T.W., UYEDA, S. & KROENKE, L. 1977. Evolution of the western Pacific and its margin. Tectonophysics 38, 145-167.
HOLE, M. J., SAUNDERS, A. D., MARRINER, G. F. & TARNEY, J. 1984. Subduction of pelagic sediment: implications for the origin of Ce-anomalous basalts from the Mariana Islands. Journal of the Geological Society, London 141, 453-472.
HSUI, A.T., MARSH, B.D. & TOKSOZ, M.N. 1983. On melting of the subducted ocean crust: effects of subduction induced mantle flow. Tectonophysics 99, 207-220.
IDA, Y. 1983. Convection in the mantle wedge above the slab and tectonic processes in subduction zones. Journal of Geophysical Research 88, 7449-7456.
JURDY, D.M. 1979. Relative plate motions and the formation of marginal basins. Journal of Geophysical Research 84, 6796-6802.
JURDY, D.M. & STEFANICK, M. 1983. Flow models for back-arc spreading. Tectonophysics 99, 191-200.
KARIG, D.E. 1974. Evolution of arc systems in the Western Pacific. Annual Reviews of Earth and Planetary Sciences 2, 51-78.
KARIG, D.E. 1971. Structural history of the Mariana island arc system. Geological Society of America Bulletin 82, 323-344.
KARIG, D.E. 1971. Origin and development of marginal basins in the Western Pacific. Journal of Geophysical Research 76, 2542-2561.
KARIG, D.E. 1982. Initiation of subduction zones - Implications for arc evolution and ophiolite development. Geological Society of London, Special Publication 10, 563-576.
KINCAID, C. & OLSON, P. 1987. An experimental study of subduction and slab migration. Journal of Geophysical Research 92, 13832-13840.
KUSHIRO, I. 1990. Partial melting of mantle wedge and evolution of island arc crust. Journal of Geophysical Research 95, 15929-15939.
LAWVER, L.A. & HAWKINS, J.W. 1978. Diffuse magnetic anomalies in marginal basins: their possible tectonic and petrologic significance. Tectonophysics 45, 323-339.
MARSH, B.D. 1979. Island arc development: some observations, experiments and speculations. Journal of Geology 87, 687-713.
MOLNAR, P. & ATWATER, T. 1978. Interarc spreading and cordilleran tectonics as alternates related to the age of subducted ocean lithosphere. Earth and Planetary Science Letters 41, 330-340.
MUELLER, S. & PHILLIPS, R.J. 1991. On the initiation of subduction. Journal of Geophysical Research 96, 651-665.
NATLAND, J.H. & TARNEY, J. 1982. Petrological evolution of the Mariana Arc and Back-arc Basin System: a synthesis of drilling results in the South Philippine Sea. Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project 60, 877-908 (Washington: U.S. Government Printing Office).
PEACOCK, S. M. 1990. Fluid processes in subduction zones. Science 248, 329-337.
RICHARDS, M.A. & LITHGOW-BERTELLONI, C. 1996. Plate motion changes, the Hawaiian™Emperor bend, and the apparent success and failure of geodynamic models. Earth and Planetary Science Letters 137, 19-27.
RINGWOOD, A.E. 1974. The petrological evolution of island arc systems. Journal of the Geological Society, London 130, 183-204.
SAUNDERS, A.D. & TARNEY, J. 1984. Geochemical characteristics of basaltic volcanism within back-arc basins. In KOKELAAR, B.P. & HOWELLS, M.F. (eds) Marginal Basin Geology. Geological Society of London, Special Publication 16, 59-76.
SAUNDERS, A.D. & TARNEY, J. 1991. Back-arc basalts. In FLOYD, P.A. (ed) Oceanic Basalts. Blackie, Glasgow, pp. 219-263.
SHEMENDA, A.I. 1993. Subduction of the lithosphere and back arc dynamics: insights from physical modeling. Journal of Geophysical Research 98, 16167-16185.
SPENCE, W. 1987. Slab pull and the seismotectonics of subducting lithosphere. Reviews of Geophysics 25, 55-69.
STERN, R.J. & BLOOMER, S.H. 1992. Subduction-zone infancy - Examples from the Eocene Izu-Bonin-Mariana and Jurassic California arcs. Geological Society of America Bulletin 104, 1621-1636.
STERN, R.J., BLOOMER, S.H., LIN, P.-N. & SMOOT, N.C. 1989. Submarine arc volcanism in the southern Mariana arc as an ophiolite analogue. Tectonophysics 168, 151-170.
TARNEY, J., SAUNDERS, A.D. & WEAVER, S.D. 1977. Geochemistry of volcanic rocks from the island arcs and marginal basins of the Scotia Arc region. In: TALWANI, M. & PITMAN, W.C. (eds) Island Arcs, Deep Sea Trenches and Back-arc Basins. American Geophysical Union, Maurice Ewing Series 1, 367-378.
TARNEY, J., SAUNDERS, A. D., MATTEY, D. P., WOOD, D. A. & MARSH, N. G. 1981. Geochemical aspects of back-arc spreading in the Scotia Sea and Western Pacific. Philosophical Transactions of the Royal Society of London A300, 263-285.
TARNEY, J., PICKERING, K.T., KNIPE, R.J. & DEWEY, J.F. 1991. Fluids and subduction zone processes. In TARNEY, J., PICKERING, K.T., KNIPE, R.J. & DEWEY, J.F. (eds) Behaviour and Influence of Fluids in Subduction Zones. The Royal Society, London. (i-vi)
TATSUMI, Y., MURASAKI, M. & NOHDA, S. 1992. Across-arc variation of lava chemistry in the Izu-Bonin Arc: identification of subduction components. Journal of Volcanology and Geothermal Research 49, 179-190.
TAYLOR, B. & KARNER, G.D. 1983. On the evolution of marginal basins. Reviews of Geophysics 21, 1721-1741.
TOKSOZ, N. & BIRD, P. 1977. Formation and evolution of marginal basins and continental plateaus.In TALWANI, M. & PITMAN, W.C. (eds) Island Arcs, Deep Sea Trenches and Back-arc Basins. American Geophysical Union, Maurice Ewing Series 1, 379-393.
UYEDA, S. & KANAMORI, H. 1979. Back-arc opening and mode of subduction. Journal of Geophysical Research 84, 1049-1061.
WYLLIE, P.J. 1988. Magma genesis, plate tectonics and chemical differentiation of the earth. Reviews of Geophysics 26, 370-404.
ZHAO, D., HASEGAWA, A. & HORIUCHI, S. 1992. Tomographic imaging of P and S wave velocity structure beneath northeastern Japan. Journal of Geophysical Research 97, 19909-19928.