Трансформные края

Трансформные края - зоны сдвига плит.

Геоморфологический уровень террас сформирован блоком высоко искаженных пород, зажатых между этими двумя плитами.

Трансформные конвергентные окраины представлены на двух участках тихоокеанской окраины Северной Америки — на севере против Канады и юго-восточной Аляски, где такой характер окраины определяется сдвигом вдоль архипелага Королевы Шарлотты, и против Калифорнии. В первом случае налицо принадлежность к конвергентной границе Северной Америки с нырянием под нее Восточно-Тихоокеанского поднятия.

Вторым примером трансформной конвергентной окраины является Калифорнийский бордерленд. Он представляет участок подводной окраины к югу от Поперечных хребтов Калифорнии, находящийся между двумя параллельными сдвигами: сдвигом Сан-Андреас, проходящим по суше, и сдвигом, ограничивающим бордерленд со стороны океана. Между ними внутри самого бордерленда проходит, по-видимому, еще несколько сдвигов, принадлежавших той же системе. С ними связано образование нескольких цепочек раздвиговых осадочных бассейнов, кулисообразно расположенных, выполненных плиоцен-четвертичными отложениями, между которыми находятся приподнятыe блоки более древнего основания. По существу, этот бордерленд представляет недавно погруженный участок континента, на котором по соседству с ним распространены такие же бассейны.

Континентальный край в Калифорнийском заливе – трансформный край с террасой, похожей на канадскую окраину. Шельф типа basin and range Калифорнии произошел в тектоническом режиме broad transform fault zone. Желоб Пуэрто-Рико – также трансформный край, который когда-то был зоной субдукции.
http://geology.uprm.edu/Morelock/margstruct.htm

Bозникает проблема выделение режима трансформной окраины в структурах геологического прошлого. Как показали расчеты П.Патчетта и К.Чейза, протяженность современных трансформных окраин составляет около 8% протяженности окраин (Patchett & Chase, 2002).

Между тем на геодинамических реконструкциях трансформные границы плит не показаны даже на участках, где океанические плиты скользят под острым (менее 30о) углом или даже параллельно краям континентальных плит (на схемах показаны субдукционные границы).

Исключение составляют последние реконструкции К.Скотиза и др., на которых продемонстрированы трансформные границы для отдельных эпизодов становления западной окраины Северной Америки в мезозое и кайнозое. (Scotese et al., 2001). В связи с этим сопоставление современной западной окраины Северо-Американской плиты и раннемеловой Восточно-Азиатской окраины представляется правомерным, поскольку в структурном отношении эти окраины имеют много общих черт.

Трансформный разлом может дать сочетание в пределах одной окраины участков доминирования субдукции и участков трансформных скольжений, что объясняется наличием разноориентированных участков окраины при дрейфе плит и, соответственно, различными углами относительной конвергенции.

Трансформные окраины калифорнийского типа могут замещать по латерали участки активных окраин, составляя с ними своеобразные динамопары и характер взаимодействия на каждом из участков определяется геометрическими соотношениями направления дрейфа океанической плиты и ориентировками краевых частей малоподвижного прилегающего континента. С учетом данных о Калифорнийской окраине, можно сформулировать признаки трансформных границ плит, которые можно использовать при их выделении в структурах геологического прошлого:

а) наличие вдоль границ плит сдвиговых зон с перемещениями в сотни и тысячи километров, активных в рассматриваемый отрезок времени.

б) формирование бассейнов синсдвигового растяжения (pull-apart basins), которые в континентальной части окраины заполнялись терригенным материалом и вулканитами, а вблизи континента, на океаническом основании, характеризовались лавинной седиментацией.

в) проявления вулканизма со смешанными субдукционными и внутриплитными характеристиками приурочены к бассейнам синсдвигового растяжения и распределены вдоль окраин крайне неравномерно.

Для магматитов сдвиговых растяжений типичен “сигмоидальный” рисунок редкоземнльных элементов на уровне церия и с вогнутостью вниз в области гольмия и близким к прямолинейному распределению к лютецию. Такой рисунок REE установлен для зоны Тан-Лу, большинства вулканических центров Больших Каскад (Baсоn et al., 1997) и вулканитов бассейна синсдвигового растяжения Долины Смерти (Asmeron et al., 1994). Проявление сигмоидального рисунка REE в базальтах и андезитах типичной трансформной геодинамической обстановки связывается с обогащением магматического источника субдукционной компонентой (Bacon et al., 1997) или на участках локальных растяжений в режиме трансформной окраины, где происходит разрыв субдуцирующей плиты и образование в ней локальных окон (“slab-window’’). Формирование расплавов идет за счет астеносферного диапира, субдуцированных осадков и океанической литосферы. Их смешение происходит в литосферных камерах в разных пропорциях, что порождает сочетание внутриплитных и островодужных геохимических характеристик.

Вдоль границы малоподвижного Северо-Американского континента с Тихоокеанской плитой, до настоящего времени перемещавшейся в северо-западном направлении со средней скоростью 6,0-6,4 см/г (Engebretson et al., 1985), вплоть до Алеутской дуги имеют место крупномасштабные правосторонние скольжения (Crowell, 1962; Plafker, 1990 и др.). Отражением этих скольжений являются системы окраинно-континентальных сдвигов Калифорнии и Королевы Шарлотты, протяженность каждой в 1500 км и которые являются трансформными разломами типа хребет-дуга (Wilson, 1965).

Проявления субдукции, разделяющие по латерали участки трансформного скольжения, установлены в районе Каскадных гор, где происходит погружение плиты Хуан Де Фука под континент и где вплоть до настоящего времени происходит формирование аккреционной призмы (Brendon et al., 1998; Чамов, 2001; Чамов, 2003 и др.). Система Калифорнийских сдвигов (Биг Бенд) представляет собой серию сближенных, часто ветвящихся разломов северо-западного (с отклоненими до широтного) простирания, установленные как вдоль побережья, так и на прилегающей окраине континента (бордерленде). Ширина полосы - 450 км.

Правосторонние перемещения по разлому Сан-Андреас установлены по изломам гидросети, разобщениям маркирующих комплексов (в том числе – слоев с характерной фауной), ориентировкам приразломных складок и ромбовидных бассейнов синсдвигового растяжения (pull-apart basins). Только после нижнего миоцена амплитуда перемещений по разлому составилало 260 - 315 км.

Зарождение некоторых разломов путем формирования системы сближенных сколов Риделя наблюдается во время одноактных землетрясений; амплитуда правосторонних перемещений составляет до 4,5 м по Калифорнийскому побережью. В перерывах между землетрясениями, как показали повторные триангуляции, вдоль разлома Сан-Андреас происходят плавные правосторонние скольжения со скоростью 1,5-2,2 см/г.

В связи с крупномасштабными перемещениями вдоль всей системы калифонийских сдвигов формировались и формируются многочисленные синсдвиговые бассейны, в том числе – рифтовая долина озера Солтон Си на продолжении Калифорнийского залива, а также система параллельных грабенов в провинции Хребтов и Бассейнов, в числе которых - классический ромбовидный грабен (pull-apart basin) Долины Смерти, опущенный на 85 м ниже уровня моря. На участках разветвлений сдвиговых зон располагаются крупные нефтеносные бассейны калифорнийского бордерленда, характеризующиеся чрезвычайно высокими (до 3600 м/МУ.) скоростями лавинного осадконакопления (Christie-Blick & Biddle, 1985).

При скольжении вдоль системы сдвигов Королевы Шарлотта с эоцена до наших дней вдоль окраины террейны транспортировались на расстояния в сотни и тысячи километров (Bruns, 1983; Plafker, 1990; Scotese et al., 2001). Так, составной террейн Якутат, состоящий из фрагментов позднемеловой и третичной активной окраины и океанической коры, за 45 Му был перемещен на расстояние около 2500 км.

Tрансформные границы плит состоят из сложной системы различных зон разломов, главным образом сдвигов strike-slip, которая простирается больше чем нa тысячу км. Cовокупный эффект зон разломов состоит в том, чтобы переместить щепки плит , находящихся на противоположныx сторонax. Фактически ни один разлом не делает систему в целом, но работает вся система, ширина которой сопоставима с шириной хребтов. Более близкий взгляд на систему трансформнoгo разлома показывает некоторые важные детали в иx сложности и влиянии на ландшафт. Hебольшой изгиб в ориентации зоны разлома заставляет блоки, находящиеся на противоположных сторонах разлома, сходиться в процессах, производящих огромное сжатие. Это сжатие привoдит к сильной складчатости и надвигам в этом регионе, в других же местах могут возникать пулл-апарты . Cжатие, связанное с изгибом, привoдит к региональному подъему, наложению разломов и конвeргенции горных масс

Hапряжение срыва, произведенное между двумя плитами, никогда не распределяeтся одинаково вдоль границы плит, cледовательно произвoдится много разломoв strike-slip, но позже они ста новятся бездействующими, поскольку усилия мигрируют с места на место вдоль развивающейся границы. В комплексe c изменяющейся геометрией границы, эта постоянная перемена тектонических усилий ломаeт кору нa многочисленные блоки. Некоторые блоки транспортирyются на сотни км вдоль разломoв strike-slip, другие сжимаются и вращаются, a некоторые - в ситуации pull apart. Bулканическая активность проиcxoдит во многих зонах, где породы stretched to the breaking poin. Некоторые фрагменты коры оторварываются от одной плиты и соединяются с другой. Всякий раз, когда это происходит, граница плит изменяет свое положение.

Трансформные окраины калифорнийского типа (San Andreas and Big Band)
ТРАНСФОРМНЫЕ РАЗЛОМЫ ВОСТОЧНОЙ ОКРАИНЫ АЗИИ
Хоккайдо-Сахалинскaя системa разломов