Rov je dubok. Tajne dubokomorskih rovova

Dom

Pošto sam ljubitelj svega neobičnog na našoj planeti, ne mogu da prođem pored ovog izdanja a da ne podelim svoje znanje. Reći ću vam kako se formiraju rovovi i opisati najdublji od njih, Marijanski rov.

Šta je dubokomorski rov Nalazi se u nekim delovima okeana posebne forme

dno - dubokomorski rovovi. U pravilu su to uska depresija, čije se padine strmo spuštaju mnogo kilometara. Zapravo, ovo je prijelazno područje između oceana i kopna, koje se nalazi duž otočnih lukova i, u pravilu, ponavlja njihove obrise.

Kako se formiraju duboki morski rovovi Razlog zašto nastaju takva područja je pokretljivost litosferskih ploča, kada okeanska ploča ide ispod kontinentalne ploče, koja je mnogo teža. Ova područja karakterizira povećana seizmičnost i vulkanizam. Većina

• Rovovi se nalaze u Tihom okeanu, a tamo se nalazi i najdublji, Marijanski rov. Ukupno ima 14 takvih formacija, ali dat ću primjer samo najvećih. dakle:
• Marijana - 11035 m., Tihi okean;
• Tonga - 10889 m, Tihi okean;
• Filipini - 10236 m., Tihi okean;
• Kermadec - 10059 m, Tihi okean;

Izu-Ogasawara - 9826 m., Tihi okean.

Marijanski rov

Njegova dužina je više od hiljadu kilometara, međutim, uprkos ogromnoj dubini i impresivnoj veličini, ovo mjesto se ne ističe na površini. Unatoč razvoju tehnologije u naše vrijeme, to nije dovoljno za detaljno proučavanje ovog mjesta i njegovih stanovnika, a razlog tome je ogroman pritisak na dnu. Međutim, čak i površne studije su pokazale da je život moguć i u takvim uslovima. Na primjer, otkrivene su ogromne amebe - ksenofiofori, čija veličina doseže 12 centimetara. Vjerovatno je to posljedica teških uslova: pritiska, niske temperature i nedovoljno svjetla.

Ovo mjesto je prepoznato kao nacionalni spomenik SAD-a, a ujedno je i najveće morsko utočište na svijetu. Stoga je ovdje zabranjena svaka aktivnost, bilo da se radi o ribolovu ili rudarstvu.

Duboki rov

(okeanski rov), usko, zatvoreno i duboko korito okeanskog dna. Dužina od nekoliko stotina do 4000 km. Rovovi se nalaze duž rubova kontinenata i oceanske strane otočnih lukova. Duboko varira, od 5500 do 11 hiljada m. Zauzimaju manje od 2% površine dna Svjetskog okeana. Poznato je 40 dubokomorskih rovova (30 u Tihom okeanu i po 5 rovova u Atlantskom i Indijskom okeanu). Na periferiji Pacific Ocean formiraju gotovo neprekidan lanac. Najdublji su na zapadu. njegove delove. To uključuje: Marijanski rov, Filipinski rov, Kurilsko-kamčatski rov , Izu-Ogasawara, Tonga, Kermadec, Novi Hebridski rov
. Poprečni profili dna dubokomorskih rovova su asimetrični, sa višom, strmijom i raščlanjenom kontinentalnom ili otočnom padom i relativno niskom oceanskom padom, koja je ponekad omeđena vanjskim oknom relativno male visine. Dno oluka je obično usko, na kojem se vidi niz udubljenja ravnog dna. Rovovi su dio prijelazne zone od kontinenta do okeana, unutar koje dolazi do promjene tipa zemljine kore

od kontinentalnog do okeanskog. Rovovi su povezani sa visokom seizmičkom aktivnošću, izraženom u površinskim i dubokim potresima. Dubokomorski rovovi otkriveni su u posljednjoj četvrtini 19. stoljeća. prilikom polaganja prekookeanskih telegrafskih kablova. Započelo je detaljno proučavanje rovova pomoću mjerenja dubine ehosonde.. Geografija. Moderna ilustrovana enciklopedija. - M.: Rosman. 2006 .

Uredio prof. A. P. Gorkina

Pogledajte šta je "dubokomorski rov" u drugim rječnicima:

Dijagram okeanskog rova ​​Rov (okeanski rov) je duboka i duga depresija na dnu okeana (5000-7000 m ili više). Nastaje pritiskom okeanske kore ispod druge okeanske ili kontinentalne kore (konvergencija ploča).... ... Wikipedia Vidite dubokomorski rov. Geografija. Moderna ilustrovana enciklopedija. M.: Rosman. Uredio prof. A. P. Gorkina. 2006 ...

Geografska enciklopedija

Filipinski rov je dubokomorski rov koji se nalazi istočno od Filipinskih ostrva. Njegova dužina je 1320 km, od sjevernog dijela Luzona do Molučkih ostrva. Najdublja tačka 10540 m Filipinski... ... Wikipedia Dubokomorski rov u zapadnom Tihom okeanu, istočno i južno od Marijanskih ostrva. Dužina 1340 km, dubina do 11022 m ( maksimalna dubina Encyclopedic Dictionary

Izdužene, ponekad manje od 100 km široke, oceanske depresije sa strmim padinama, čije je porijeklo povezano sa spuštanjem rubova ploča natrag u plašt, nazivaju se dubokomorski rovovi. Neke od najdubljih tačaka na Zemlji nalaze se u dubokim morskim rovovima. Dubina Javskog rova ​​u Zapadnoj Indiji i Marijanskog rova ​​u Tihom okeanu u prosjeku je između 7.450 i 11.200 metara.

Dubokomorski rov formira se duž konvergentne granice dviju ploča. Subdukcija stvara okeanske rovove kada se jedna ploča sudari s drugom, lomeći je pod sobom i stvarajući dubokomorski rov. Prednja ivica gornje ploče se mrvi i podiže poput snijega ispred snježnika. Sudarne sile i kontinuirani pritisak duž granice dvije ploče formiraju uzdignute planinske lance paralelno sa rovom, kao što su Andi duž perusko-čileanskog rova.

Prije nego što je prihvaćena ideja o globalnoj tektonici ploča, morski geolozi bili su zbunjeni porijeklom dubokomorskih rovova. Nisu mogli razumjeti šta je uzrokovalo da su doline na dnu okeana tako duboke. Nastavili su da pokušavaju da otkriju zašto se činilo da jezgro, ili donji plašt, nosi litosferu. Nisu znali mnogo o konvekcijskim strujama na tom mjestu i stoga nisu mogli pronaći izvor energije za kretanje kontinenata.

Budući da se većina zona subdukcije nalazi u Tihom okeanu, rubovi Pacifičke ploče, gdje se površinske stijene neprestano sudaraju i raspadaju, imaju najdublje rovove. Tihi ocean je okružen ovim dubokomorskim rovovima zbog stalnog utjecaja Pacifičke ploče na sjevernoameričku, euroazijsku, indo-australijsku, filipinsku i antarktičku ploču.

Dubokomorski rovovi nalaze se na oba kontinenta iu zonama konvergencije oceana i okeana duž otočnih lukova. Javanski rov, poznat i kao Sundski rov, najdublja je depresija u zemlji Indijski okean, 350 km od obala ostrva Sumatra i Java (Indonezija). Rov je dugačak 2600 km i najdublja tačka u Indijskom okeanu - mjestu velikog zemljotresa 26. decembra 2004. magnitude 9,0 i cunamija koji je ubio preko 200.000 ljudi.

Identificirana su 22 dubokomorska rova, iako nisu svi veliki rovovi. Od toga, 18 se nalazi u Tihom okeanu, a jedan (Javanski rov) u Indijskom okeanu. Dubina glavnih rovova je više od 5,5 km, a širina između njih 16 i 35 km. Najdublje mjesto, Challenger Deep (dubina 11 km), otkriveno je u Marijanskom rovu. Peru-Čile rov, koji se nalazi u blizini obale Južna Amerika, je najduži dubokomorski rov sa dužinom od 1609 km, dok je Japanski rov dužine 241 km najkraći.

Dubokomorske depresije- to su pretežno duga (protežu se stotinama i hiljadama kilometara) i uska (samo desetine kilometara) korita okeanskog dna sa dubinama većim od 6000 m, koja se nalaze u blizini strmih podvodnih padina kontinenata i lanaca ostrva. Oni su vjerovatno najkarakterističniji element dna Svjetskog okeana.

IN u poslednje vreme izraz "" se sve više zamjenjuje izrazom " dubokomorski rov“, što preciznije prenosi oblik udubljenja ove vrste. Duboki okeanski rovovi su među najtipičnijim elementima reljefa prelazne zone između kontinenta i okeana.

Dubokomorski rovovi imaju najveću dubinu u čitavim okeanima. Prema ruskim studijama, dubina takvih rovova može doseći 11 km ili više; to znači da su rovovi dvostruko dublji od okeanskog dna u dubokomorskim basenima. Oluci imaju strme, strme padine i gotovo ravno dno. Geološki gledano, dubokomorski rovovi su moderne geološki aktivne strukture. Trenutno je poznato 20 takvih oluka. Nalaze se na periferiji okeana, više ih je u Tihom okeanu (poznato je 16 rovova), tri u Atlantskom i jedan u Indijskom okeanu. Najznačajnije depresije, dubine više od 10.000 m, nalaze se u Tihom okeanu - ovo je najstariji okean na Zemlji.

Obično su paralelne s okolnim otočnim lukovima i mladim obalnim planinskim formacijama. Dubokomorski rovovi imaju oštro asimetričan poprečni profil. Sa okeanske strane su u blizini dubokomorske ravnice, na suprotnoj strani - ostrvskog grebena ili visokog planinskog lanca.

Na nekim mjestima vrhovi planina se uzdižu u odnosu na dno rovova za 17 km, što je rekord među kopnenim vrijednostima.

Sve dubokomorske depresije i rovovi imaju okeanska kora. Rov je nastao kao rezultat pritiska okeanske kore kada zađe ispod druge okeanske ili kontinentalne kore. Ploče litosfere obično imaju koru različitog porijekla, ponekad je to kontinentalna kora, ponekad kora okeanskog porijekla. Zbog razlike u tipu kore, različiti procesi se javljaju duž njihovih granica kako se ploče približavaju jedna drugoj. Kada se ploča s kontinentalnom korom približi ploči prekrivenoj okeanskom korom, litosferska ploča s kontinentalnom korom uvijek se pomiče na ploču s okeanskom korom i drobi je pod sobom.

Okeanska ploča se savija i čini se da "roni" ispod kontinentalne ploče, dok ivica okeanske ploče, uranjajući u plašt, formira dubokomorski rov u okeanu duž obale. Suprotna ivica oceanske ploče se uzdiže - tu se formiraju otočni lukovi. Na kopnu se uz obalu uzdižu planine. Iz tog razloga, područja rovova često su epicentri potresa, a dno je baza mnogih vulkana. To se događa jer su rovovi uz rubove litosferskih ploča. Većina naučnika smatra da su dubokomorski rovovi rubna korita u kojima se odvija intenzivna akumulacija sedimenata iz uništenih stijena.

Najtipičniji primjer takve interakcije ploča sa korom različitog porijekla je razvoj Peru-Čileanskog rova ​​u Tihom okeanu kod obala Južne Amerike i planinskog sistema Anda na zapadnoj obali ovog kontinenta. Ovaj razvoj se događa zato što se američka ploča litosfere polako kreće prema pacifičkoj ploči, drobeći je pod sobom.

Magma, koja uglavnom čini gornji dio plašta, prevedeno iz grčki jezik doslovno znači "gusta mast".

Druga vrsta su poprečni ili granasti oluci. Oni prelaze okeanske grebene, visoravni i kontinentalne strukture. Ovi oluci su simetrično građeni i pravolinijski, imaju poprečnu ili dijagonalnu strukturu. Ponekad su poređane kao scene. Obično nema ostrva blizu prednjeg dela ovih oluka. Oni su povezani sa rasjedima koji prelaze srednjeokeanske grebene.

Paralelno sa dubokomorskim rovovima postoje srednje depresije, u blizini kojih se nalaze dvostruki otočni lukovi ili potopljeni grebeni. Međusliv se uvijek nalazi između unutrašnjeg vulkanskog i vanjskog nevulkanskog otočnog luka. Takve depresije nikada nisu tako duboke kao susjedni rov.

5 (100%) 2 glasa

Rovovi, kao što je poznato, označavaju zone konvergentnih rubova litosferskih ploča na dnu okeana, odnosno morfološki su izraz zone subdukcije okeanske kore. Velika većina dubokomorskih rovova nalazi se duž periferije džinovskog pacifičkog ruba. Pogledajte samo sl. 1.16 da ovo potvrdite. Prema A.P. Lisitsyn, površina rovova je samo 1,1% površine okeana. Ali, uprkos tome, oni zajedno formiraju nezavisni džinovski pojas sedimentacije lavina. Prosječna dubina rovova prelazi 6000 m, što je znatno više srednje dubine Pacifik (4280 m), Atlantski (3940 m) i Indijski (3960 m) okean. Ukupno su u Svjetskom oceanu sada identificirana 34 dubokomorska rova, od kojih 24 odgovaraju konvergentnim granicama ploča, a 10 transformiranim (Romanche, Vima, Argo, Celeste, itd.). U Atlantskom okeanu poznati su rovovi Portorika (dubine 8742 m) i Južni Sendvič (8246 m), u Indijskom okeanu - samo Sunda (7209 m). Pogledaćemo Pacifičke rovove.
Na zapadnoj ivici Tihog okeana, rovovi su usko povezani sa vulkanskim lukovima, čineći jedinstveni geodinamički sistem lučno-rovovskih rovova, dok su rovovi istočne ivice direktno uz kontinentalnu padinu juga i Sjeverna Amerika. Vulkanizam je ovdje zabilježen duž pacifičkih rubova ovih kontinenata. E. Seibold i V. Berger napominju da se od 800 aktivnih vulkana koji danas rade, 600 nalazi u pacifičkom rubu. Osim toga, dubina rovova na istoku Tihog okeana je manja nego na zapadu. Pacifička korita, koja počinju od obale Aljaske, čine gotovo kontinuirani lanac visoko izduženih depresija, koji se protežu uglavnom u južnom i jugoistočnom smjeru do otoka Novog Zelanda (slika 1.16).

U tabeli 1.5 pokušali smo da objedinimo sve glavne karakteristike morfografije rovova Tihog oceana (dubina, dužina i površina, a tu su također navedeni i brojevi stanica za duboko more). Tablični podaci 1.5 uvjeravaju nas u jedinstvene karakteristike dubokomorskih rovova. Doista, omjer prosječne dubine rova ​​i njegove dužine dostiže 1:70 (srednjoamerički rov), dužina mnogih rovova prelazi 2000 km, a peruansko-čileanski rov prati se duž zapadne obale Južne Amerike skoro 6000 km. . Upečatljiv je i podatak o dubini oluka. Tri rova ​​imaju dubine od 5000 do 7000, trinaest - od 7000 do 10000 m i četiri - preko 10 000 m (Kermadec, Marijana, Tonga i Filipini), a rekord dubine koji drži Marijanski rov - 11 022 m (5Table).
Ovdje, međutim, treba napomenuti da se dubina razlikuje od dubine. Oceanolozi bilježe tako značajne dubine, za njih je dubina rova ​​donja oznaka, mjerena od vodene površine okeana. Geologe zanima druga dubina - bez uzimanja u obzir debljine morska voda. Zatim dubinu rova ​​treba uzeti kao razliku između nadmorske visine osnove okeanskog otoka u blizini rova ​​i dna samog rova. U ovom slučaju, dubine rovova neće prelaziti 2000-3500 m i bit će uporedive s visinama srednjeokeanskih grebena. Ova činjenica, po svoj prilici, nije slučajna i ukazuje na energetski bilans (u prosjeku) procesa širenja i subdukcije.

Rovovi također dijele neke zajedničke geofizičke karakteristike; smanjen protok topline, oštro kršenje izostaze, manje anomalije magnetno polje, povećana seizmička aktivnost i, konačno, najvažnija geofizička karakteristika - prisustvo seizmofokalne zone Vadati - Zavaritsky - Benioff (zona WZB), koja ponire u području rova ​​ispod kontinenta. Može se pratiti do dubine od 700 km. Svi potresi zabilježeni na otočnim lukovima i aktivnim kontinentalnim rubovima uz rovove su povezani s njim.
Pa ipak, nisu toliko jedinstvene morfometrijske karakteristike dubokomorskih rovova, već njihova lokacija u Tihom oceanu: čini se da prate mjesta konvergencije (konvergencije) litosferskih ploča na aktivnim rubovima kontinenata. Ovdje dolazi do uništenja okeanske kore i rasta kontinentalne kore. Ovaj proces se naziva subdukcija. Njegov mehanizam je do sada najviše proučavan generalni pregled, što će dati neko pravo protivnicima tektonike ploča da subdukciju klasifikuju kao nedokazivu, čisto hipotetičku pretpostavku, iznesenu navodno radi postulata o postojanosti Zemljine površine.
Zaista, do sada razvijeni modeli subdukcije ne mogu zadovoljiti stručnjake, jer broj pitanja koja se pojavljuju značajno premašuje mogućnosti postojećih modela. A glavno od ovih pitanja tiče se ponašanja sedimenata u dubokomorskim rovovima, koji morfološki prate konvergenciju ploča. Činjenica je da protivnici subdukcije koriste prirodu sedimentnog punjenja rovova kao jedan od značajnih argumenata protiv potapanja oceanske ploče ispod kontinenta. Oni vjeruju da tiho, horizontalno pojavljivanje sedimenata u aksijalnim dijelovima svih rovova nije u skladu s visokoenergetskim procesom potiskivanja višekilometarske oceanske ploče. Istina, bušenje u Aleutskom, japanskom, marijanskom, srednjoameričkom, peruansko-čileanskom rovovima (vidi tabelu 1.5) riješilo je niz pitanja, ali su se pojavile nove činjenice koje se ne uklapaju u postojeći modeli i zahtijevaju dokazno objašnjenje.
Stoga smo pokušali konstruirati sedimentološki konzistentan model subdukcije, koji je dao odgovore na pitanja u vezi sa sedimentnim punjenjem rovova. Naravno, sedimentološka argumentacija subdukcije ne može biti glavna, ali nijedan od tektono-geofizičkih modela ovog procesa ne može bez nje. Napomenimo, uzgred, da je glavna svrha svih modela subdukcije razvijenih danas, uzimajući u obzir sedimentno punjenje rovova i zanemarujući ga, da objasni ovaj proces na način da model obuhvati glavne poznate karakteristike kretanja ploča i reoloških svojstava litosferske tvari iu isto vrijeme, njeni rezultirajući (izlazni) pokazatelji nisu bili u suprotnosti s morfografijom rovova i glavnim tektonskim elementima njihove strukture.
Jasno je da u zavisnosti od toga koji cilj istraživač sebi postavlja, on fiksira određene karakteristike u modelu i koristi odgovarajući matematički aparat. Dakle, svaki od modela (sada ih ima više od 10) odražava samo jedan ili dva najvažnija aspekta procesa potiskivanja i ostavlja nezadovoljnim one istraživače koji različito tumače kvalitativnu stranu ovog fenomena. Na osnovu toga, čini nam se da je najvažnije precizno razumjeti kvalitativne karakteristike subdukcije kako bi sve uočene posljedice ovog procesa postale fizički objašnjive. Tada će izgradnja formaliziranog modela na kvantitativnoj osnovi postati stvar tehnologije, tj. ne bi trebala uzrokovati fundamentalne poteškoće.
Svi trenutno poznati modeli subdukcije mogu se klasifikovati kao što je prikazano na Sl. 1.17. Najveći doprinos razvoju ovih modela dao je L.I. Lobkovski, O. Sorokhtin, S.A. Ushakov, A.I. Šmenda i drugi ruski naučnici, a od stranih stručnjaka - J. N. Bodine, D. S. Cowan, J. Dubois, G. A. Hall, J. Helwig J. Helwig, G. M. Jones, D. E. Karig, L. D. Kulm, W. D. Pennington, D. W. Scholl), W. J. Scholl, W. J. G. F. Sharman, R. M. Siling, T. M. Tharp, A. Watts (A. W. Walts), F.By (F.T. Wu) itd. Nas, naravno, prvenstveno zanimaju modeli u kojima se sedimentno izvođenje oluka uzima u obzir u jednom način ili drugi. To uključuje takozvani “model akrecije” i model u kojem sedimenti igraju ulogu svojevrsnog “maziva” između dvije međusobno povezane ploče.

Ovi modeli, koji objašnjavaju odgovor sedimenata na visokoenergetski proces subdukcije oceanske ploče, iako daju potpuno uvjerljivo tumačenje ovog procesa, ipak ostavljaju bez pažnje niz važnih pitanja na koja je potrebno odgovoriti kako bi se predložene tektono-geofizičke modele treba smatrati sedimentološki konzistentnim. Najvažnije od njih su sljedeće.
1. Kako objasniti činjenicu da se sedimenti u samom rovu uvijek nalaze horizontalno, nesmetano, uprkos činjenici da se ploča aktivno spušta sa okeanske strane, a jako deformirana akreciona prizma raste sa kontinentalne padine rova? ?
2. Koji je mehanizam formiranja akrecione prizme? Da li je to rezultat haotičnog rasterećenja sedimenata koji su skinuli sa subdukcijske ploče, ili su na njegov rast utjecali procesi koji se odvijaju na samoj kontinentalnoj padini?
Da bismo odgovorili na ova pitanja, odnosno izgradili sedimentološki konzistentan model subdukcije, potrebno je bliže povezati predložene tektonske mehanizme ovog procesa sa podacima dubokomorskog bušenja duž profila kroz niz najistraženijih rovova iz ovih pozicije. To se također mora učiniti kako bi kontrola predloženog modela pomoću “živih” litoloških podataka postala sastavni element modela.
Započinjemo našu prezentaciju sedimentološki konzistentnog modela subdukcije s opisom tektonskih preduvjeta koji su u njegovoj osnovi. Treba napomenuti da svaki model uključuje određene pretpostavke, oslanja se na njih i uz njihovu pomoć pokušava ga povezati u jedinstvenu cjelinu. poznate činjenice. Naš model koristi tektonske pretpostavke izvučene iz shema subdukcije koje su već testirane fizički zasnovanim proračunima.
Prva pretpostavka se odnosi na pulsnu (diskretnu) prirodu procesa potiska. To znači da sljedećoj fazi podvlačenja prethodi akumulacija naprezanja u okeanskoj kori, koja se, zbog tektonske slojevitosti litosfere i heterogenosti zemljine kore, prenose iz centara širenja različitog intenziteta i, u svakom slučaju, su raspoređeni izuzetno neravnomjerno u okeanu. Ova pretpostavka ima prilično duboko značenje, jer se njome može objasniti promjena petroloških svojstava već potopljenog dijela okeanske ploče, što djelomično određuje mogućnost sljedećeg impulsa subdukcije.
Druga pretpostavka pretpostavlja višesmjernu distribuciju naprezanja direktno u zoni Wadati-Zavaritsky-Benioff (WZB). To se manifestuje ovako. Doživljavajući tlačne sile na dubljim horizontima, zona na prevoju, koja označava dubokomorski rov, podložna je vlačnim naprezanjima, što dovodi do stvaranja rasjeda i na unutrašnjoj i na vanjskoj strani rova povlačenje dijelova ploče sa okeanske strane u zasebne segmente (korake); sa sljedećim impulsom potiska, segment najbliži osi rova ​​je uključen u ovaj proces. Ovu ideju je konstruktivno testirao L.I. Lobkovski u svojoj kinematičkoj shemi subdukcije.
Treća pretpostavka se odnosi na diskretnu migraciju središnje linije rova ​​prema oceanu. To je posljedica prve dvije pretpostavke. Posebnim studijama je također utvrđeno da brzina migracije ose rova ​​ovisi o starosti apsorbirane kore i nagibu zone VZB.
Četvrta pretpostavka pretpostavlja energetski bilans u vremenu procesa rasta okeanske kore u srednjeokeanskim grebenima i njene obrade na aktivnim rubovima. Činjenica da ova pretpostavka nije bez osnova indirektno je kontrolirana jednakošću (u prosjeku) visina srednjeokeanskog grebena i dubine rovova koji odgovaraju specifičnim vektorima širenja, što smo već primijetili. Kao što je T. Hatherton primijetio, moguća ravnoteža procesa širenja i subdukcije pružila je pouzdanu fizičku osnovu za tektoniku ploča. Kršenje ove ravnoteže u određenim trenucima dovodi do rasta lučnih uzdizanja, restrukturiranja globalnog cirkulacijskog sistema okeanske vode i, kao posljedica toga, do globalnih prekida u sedimentaciji.
Ako tražimo razloge razlika u dubinama rovova, onda je potrebno uzeti u obzir blisku korelaciju između brzine subdukcije i starosti apsorbovane kore (pri fiksnoj vrijednosti nagibnog ugla rovova). WZB zona). Ovo pitanje su detaljno proučavali S. Grillet i J. Dubois na osnovu materijala deset konvergentnih sistema (Tonga-Kermadec, Kuril, Filipinski, Izu-Bonin, Novi Hebridi, Peruansko-čileanski, Aleutski, Centralnoamerički, Indonežanski i Japanski ). Konkretno, ovi autori su otkrili da što je veća stopa subdukcije, to je dubina rova ​​(u prosjeku) manja. Ali dubina rova ​​se povećava sa starošću ploče za povlačenje. M.I. Strelcov je uspješno dopunio ovu studiju utvrđivanjem da dubina rova ​​također ovisi o zakrivljenosti vulkanskog luka: najdublji rovovi su ograničeni na lukove maksimalne zakrivljenosti.
Razmotrimo sada detaljnije mehanizam sedimentogeneze u rovovima, odnosno napravićemo opšti sedimentološki model rova. Analiza dionica dubokomorskih bušotina, s jedne strane, i prirode tektonske strukture rovova, s druge strane, omogućavaju nam da izvučemo sljedeće prilično pouzdane zaključke.
1. Sedimentni pokrivač se značajno razlikuje na unutrašnjim (kontinentalnim) i vanjskim (okeanskim) padinama rova, a iako je tektonska struktura ovih elemenata strukture rova ​​također heterogena, sastav sedimenata prvenstveno je u funkciji sedimentološki procesi svojstveni na različitim padinama rova: pelagična sedimentogeneza na vanjskoj padini i suspenzijski tok, superponiran na pelagični - na unutrašnjoj.
2. U podnožju unutrašnjeg nagiba rova ​​često se bilježi nagomilavanje sedimenata ovdje su uvijek intenzivnije zbijeni i strukturno predstavljaju veliko tijelo u obliku sočiva koje se naziva akreciona prizma. Na vanjskoj padini sedimenti su nagnuti pod blagim uglom prema osi rova, a pri dnu su horizontalni.
3. Prema geofizici, sedimenti na dnu rovova javljaju se u obliku dva „sloja“: akustički prozirnog donjeg sloja, koji se tumači kao zbijeni pelagični sedimenti okeanske ploče, i gornjeg sloja, predstavljenog turbiditima koji su nošeni u rov sa kontinentalne padine tokom perioda između dva susedna impulsa potiska.
4. Debljina naslaga turbidita na dnu rovova zavisi od mnogih faktora: od raščlanjenog reljefa kontinentalne padine i klime, koja kao da predodređuje brzinu denudacije susednog zemljišta, od intenziteta i učestalosti zemljotresa u područje rova ​​i iz mnogih drugih razloga. Značajnu ulogu u povećanju debljine slojeva turbidita na dnu rova ​​trebalo bi da ima i trajanje interakcije ploča, odnosno životni vek određene zone subdukcije, ali samo ako je rov kao tektonska struktura imao nezavisno značenje tokom procesa subdukcije; ali budući da predstavlja samo reakciju na ovaj proces izražen u reljefu okeanskog dna, a osim toga, njegov položaj nije konstantan tokom vremena, ovaj faktor ne igra odlučujuću ulogu u procesu akumulacije turbidita na dnu morske vode. rov. Znamo to trenutnoj situaciji Rovovi označavaju samo posljednju fazu dugotrajnog procesa potiskivanja.
5. Četiri glavna facijalna kompleksa sedimenata usko su povezana sa dubokomorskim rovovima: aluvijalni lepezi kontinentalne padine, turbiditi dna i basena na unutrašnjoj padini, pelagični sedimenti zabeleženi u okviru svih morfoloških elemenata rova ​​i, konačno, sedimenti akrecione prizme.
Trenutno su dovoljno detaljno razvijeni sedimentološki modeli Aleutskog, Peruansko-čileanskog, a posebno srednjoameričkih rovova. Ali ovi modeli, nažalost, nisu povezani s općim mehanizmom subdukcije u ovim rovovima.
M. Underwood i D. Karig, kao i F. Shepard i E. Reimnitz, koji su detaljno proučavali morfologiju unutrašnje padine Centralnoameričkog rova ​​na području kontinentalne ivice Meksika, primjećuju da samo u ovo područje četiri velika kanjona graniče sa unutrašnjom kosinom rova, od kojih je najviše detaljno proučeno Rio Balsas (podvodni nastavak rijeke Balsas), praćen do samog rova. Utvrđena je jasna korelacija između debljine turbidita na dnu rova ​​i na ušćima velikih kanjona. Najdeblji pokrivač sedimenata (do 1000 m) u rovu ograničen je na ušće kanjona, dok se u ostalim dijelovima njihova debljina smanjuje na nekoliko metara. Na ušću kanjona uvijek se bilježi lepeza sedimenta; presecaju ga brojni kanali - svojevrsni distributivni sistem aluvijalnog konusa. Klastični materijal koji ulazi kroz kanjone nosi uzdužni tok duž središnje linije rova ​​u smjeru slijeganja dna. Uticaj svakog kanjona na raspodjelu padavina u središnjem dijelu rova ​​osjeća se čak i na udaljenosti od 200-300 km od ušća. Podaci iz dubokomorskog bušenja u Centralnoameričkom rovu potvrdili su da se reakcija sedimenata na proces podvlačenja razlikuje u različitim dijelovima. Dakle, u području Gvatemalskog profila bušenja subdukcija nije praćena akrecijom sedimenata, dok su bušotine u području Meksičkog profila, naprotiv, otkrile prisustvo akrecione sedimentne prizme u osnovi kontinentalnoj strani rova.
Zaustavimo se sada detaljno na glavnom sedimentološkom paradoksu subdukcije. Kao što je danas čvrsto utvrđeno geofizičkim radovima i dubokomorskim bušenjem bušotina, sedimenti na dnu svih rovova su predstavljeni turbiditima različitog litološkog sastava, koji imaju horizontalnu pojavu. Paradoks je da ovi sedimenti treba ili biti otkinuti od oceanske ploče i akumulirati u podnožju kontinentalne padine u obliku akrecione prizme (modeli akrecione subdukcije), ili biti apsorbirani zajedno s fragmentom oceanske ploče u sljedeća faza potpora, kako slijedi iz “modela podmazivanja” O.G. Sorokhtin i L.I. Lobkovsky.
Logika protivnika subdukcije je stoga jednostavna i pravedna: budući da je subdukcija visokoenergetski proces u koji su uključene krute ploče debele desetine kilometara, onda tanak sloj labavih sedimenata ne može a da ne reagira na ovaj proces. Ako sedimenti na dnu rovova leže vodoravno, subdukcija ne dolazi. Mora se priznati da su prethodni pokušaji da se objasni ovaj sedimentološki paradoks bili neuvjerljivi. Horizontalna pojava sedimenata objašnjavana je njihovom mladošću, periodičnim potresanjem već nagomilanih turbidita, nakon čega su se kao iznova taložili itd. Bilo je, naravno, realnijih tumačenja koja su razmatrala zavisnost zapremine sedimenata u rovovima od omjer brzina sedimentacije i subdukcije.
O.G. Sorokhtin je napravio jednostavnu, ali, nažalost, neuvjerljivu kalkulaciju ovog procesa, pokušavajući pružiti činjeničnu osnovu za svoj model podmazivanja, o kojem je gore raspravljano. Napomenuo je da je u većini rovova debljina sedimentnog pokrivača neznatna, uprkos vrlo velike brzine akumulacija padavina (nekoliko centimetara na 100 godina). Pri takvoj brzini, prema O. G. Sorokhtinu, da mehanizam "podmazivanja" nije funkcionirao, oluci bi bili potpuno prekriveni sedimentom u roku od nekoliko desetina miliona godina. U stvarnosti, to se ne dešava, iako neki rovovi postoje i nastavljaju da se razvijaju stotinama miliona godina (japanski, peruansko-čileanski).
Ova računica je neuvjerljiva iz dva razloga. Prvo, bez obzira na mehanizam apsorpcije sedimenta, korita su bitna komponenta dinamički sistem zone subdukcije, pa je stoga bilo nemoguće izračunati brzinu njihovog punjenja sedimentima kao da se radi o stacionarnom taložniku. Drugo, rovovi u svom modernom morfološkom izrazu bilježe samo reakciju na zadnju fazu procesa podvlačenja (vidi treću pretpostavku našeg modela), pa se stoga vrijeme njihovog postojanja ne može poistovjećivati ​​s trajanjem razvoja cijele zone subdukcije. , tj. govorimo o desetinama, ali štaviše, stotine miliona godina se ne računaju kao starost rova. Iz istih razloga, sličan pristup ovom problemu, iznet u članku J. Helwiga i G. Halla, ne može se smatrati uvjerljivim.
Dakle, ovaj paradoks se ne može riješiti ako se oslonimo na već razvijene sheme subdukcije, u kojima mehanizam i karakteristike brzine subdukcije ploča nisu povezani s mehanizmom i karakteristikama brzine akumulacije sedimenta.
Informacije o stopama sedimentacije u rovovima Tihog okeana, koje su procijenjene na osnovu rezultata dubokomorskog bušenja, sadržane su u višetomnoj publikaciji, čiji materijali nam omogućavaju da zaključimo da su rovovi općenito zaista ih karakteriziraju relativno visoke stope akumulacije sedimenta: od nekoliko desetina do stotina, pa čak i hiljada metara na milion godina. Ove brzine, naravno, variraju tokom vremena čak i na jednoj tački bušenja, ali generalno se održava redosled brojeva.
Ipak, obratimo pažnju na jednu okolnost koja je očigledno promakla pažnji geologa. Činjenica je da su geolozi navikli da procjenjuju brzinu akumulacije sedimenta u jedinicama Bubnov: milimetara na 10,3 (mm/10,3) ili metara na 10,6 (m/10,6) godina. Ovakav pristup je iz objektivnih razloga, jer geolozi imaju pouzdane podatke samo o debljini presjeka i znatno manje pouzdane podatke o trajanju odgovarajućeg stratigrafskog intervala. Oni, naravno, zamišljaju da ovako dobijene vrijednosti brzine imaju veoma daleku vezu upravo sa brzinom akumulacije sedimenta, budući da to ne uzima u obzir ni činjenicu da se različite litološke vrste stijena formiraju na različite brzine, kao ni činjenica da unutar proučavanog intervala sekcije mogu postojati skriveni prekidi u akumulaciji sedimenata (dijasteme). Ako uzmemo u obzir i da se sedimenti aksijalnog dijela rovova formiraju u injekcionom načinu ciklosedimentogeneze, onda je u ovom slučaju općenito nemoguće koristiti ovaj pristup za procjenu brzine akumulacije sedimenta, jer, strogo govoreći, cjelokupna debljina turbidita nastaje kao superpozicija sedimentogeneze suspenzijskog toka na normalne pelagične sedimentogsnsz: drugim riječima, debljina turbidita se akumulira, takoreći, tokom pauza u sedimentaciji. Na osnovu brojnih činjeničnih materijala o savremenim i antičkim turbiditima, takav mehanizam sedimentogeneze je utemeljen u autorovim monografijama.
Kada su se pojavili radovi na tektonici ploča i geofizičari objavili prve podatke o brzinama širenja i subdukcije (mjereno u centimetrima godišnje), geolozi su pokušavali da dovedu u korelaciju vrijednosti ​​brzina sedimentacije koje su znali sa novodobijenim informacijama o brzine kretanja ploča, i dalje rade s promjenama brzine u jedinicama Bubnov, bez pokušaja da se uspoređene vrijednosti dovedu do zajedničkog nazivnika. Lako je razumjeti da ovakav pristup dovodi do brojnih nesporazuma koji ometaju proučavanje stvarne uloge sedimentoloških procesa u različitim modelima subdukcije i dovode do pogrešne procjene njihovog značaja. Da bismo ilustrovali ovu tezu, predstavimo nekoliko tipični primjeri, bez ponavljanja opisa litološkog sastava sedimenata otkrivenih dubokomorskim bušotinama.
Sedimenti dna Aleutskog rova ​​su holocenske starosti, njihova debljina dostiže 2000, a ponekad i 3000 m. Brzina subdukcije Pacifičke ploče ispod Aleutskog rova, prema K. Le Pichon et al., iznosi 4-5. cm/god., a prema V. Vakyeu - čak 7 cm/god.
Brzina sedimentacije u rovu, ako se mjeri u jedinicama Bubnov, tumači se kao nenormalno visoka („lavina“, prema A.P. Lisitsyn): 2000-3000 m/106 godina. Ako stope sedimentacije izrazimo u istim jedinicama kao i stopu subdukcije, dobijamo 0,2-0,35 cm/god., a za međuglacijalne periode je još niže: 0,02-0,035 cm/god. Pa ipak, stopa akumulacije sedimenata u Aleutskom rovu (u kojim god jedinicama da ih mjerimo) je vrlo visoka R. von Huene s pravom primjećuje da su rovovi zapadne ivice Tihog okeana, koje karakterizira sedimentni pokrivač; dna debljine preko 500 m, nesumnjivo su se nalazile u zoni uticaja obalnih glacijacija na visokim geografskim širinama. Delte takođe imaju značajan uticaj velike rijeke, koji se uliva u okean u području rova.
Prema tome, ono što litolozi smatraju „lavinskom“ stopom sedimentacije pokazuje se da je skoro dva reda veličine niže od stopa podmetanja ploča. Ako su ovi podaci tačni i ako su u korelaciji s modelom monotone (frontalne) subdukcije, onda postaje jasno da s takvim tumačenjem mehanizma potiska sedimenti jednostavno ne bi imali vremena da se akumuliraju i barem aksijalni dio rova ​​bi morao biti potpuno očišćen od sedimenta. U međuvremenu, njegova debljina u sjeveroistočnom dijelu Aleutskog rova ​​dostiže, kako smo već napomenuli, 3000 m.
Pa 436 je izbušena na vanjskoj padini Japanskog rova. Iz dionice bušotine će nas zanimati samo jedinica gline debljine 20 m, otkrivena na dubini od 360 m. Njihova starost se procjenjuje na 40-50 miliona godina (od srednjeg miocena do početka paleogena. ). Lako je izračunati da je brzina formiranja ovih naslaga bila zanemarljiva: 0,44 m/106 godina (0,000044 cm/god, odnosno 0,5 μm/god). Da bismo vizuelno zamislili ovu cifru, dovoljno je reći da se u običnom gradskom stanu tokom zimskih meseci (sa zatvorenim prozorima) toliki sloj prašine akumulira za nedelju dana. Sada je jasno koliko su čisti od klastičnih suspenzija dubokim morskim zonama okeane i koliko je ogromna kreativna uloga geološkog vremena, koje, pri tako nestajućim niskim stopama sedimentacije, može zabilježiti u dijelu nakon 45 miliona godina debljinu gline debljine 20 m.
Jednako niske stope sedimentacije zabilježene su i na okeanskoj padini Kurilsko-Kamčatskog rova ​​(bušotina 303), gdje se kreću od 0,5 do 16 m/106 godina, odnosno od 0,00005 do 0,0016 cm/god. Isti redoslijed brojeva vrijedi i za druge rovove u pacifičkom rubu. Povećanje brzine akumulacije sedimenta na unutrašnjim padinama rovova na nekoliko stotina metara na milion godina, kao što je lako razumjeti, ne mijenja odnos između dvije karakteristike brzine: akumulacije sedimenta i subdukcije oceanske ploče. U ovom slučaju se razlikuju za najmanje dva reda veličine ( najmanjih vrednosti Stope subdukcije - od 4 do 6 cm/godišnje - zabilježene su za Japanske, Kermadečke, Aleutske i Novohebridske rovove, a najveće - od 7 do 10 cm godišnje - za Kurilsko-Kamčatsku, Novu Gvineju, Tongu, Peru- Čileanski i srednjoamerički rovovi. Osim toga, utvrđeno je da se stopa konvergencije sjeverne i istočne ivice Tihog okeana povećala sa 10 (od prije 140 do 80 miliona godina) na 15-20 cm/godišnje (između 80 i 45 miliona godina), zatim je pao na 5 cm/god. Isti trend je zabilježen i za zapadni pacifički rub.
Čini se da postoji korelacija između trajanja zone subdukcije i debljine sedimentnog pokrivača na dnu rovova. Međutim, činjenični materijal opovrgava ovu pretpostavku. Dakle, vrijeme rada zone subdukcije Novih Hebrida je samo 3 miliona godina, a debljina sedimenata u rovu je 600 m. Zona subdukcije Marijana i zona Tonga postoje već oko 45 miliona godina, ali je njihova debljina sedimenta veća. samo 400 m Stope subdukcije u ovim zonama su bliske. Stoga je potrebno tražiti novi efikasan mehanizam koji bi povezao ove (i mnoge druge) karakteristike.
Jedno je za sada jasno: sedimenti u rovu mogu se sačuvati samo ako je brzina sedimentacije znatno veća od brzine subdukcije. U situaciji koju su geolozi pokušavali da shvate, odnos ovih veličina je procenjen kao potpuno suprotan. Ovo je suština “paradoksa sedimentološke subdukcije”.
Ovaj paradoks se može riješiti na jedini način: kada procjenjujete stope sedimentacije, nemojte apstrahirati od genetskog tipa sedimenta, jer, ponavljamo, uobičajeni aritmetički postupak koji se koristi za izračunavanje brzina sedimentacije nije primjenjiv za sve slojeve: omjer debljina slojeva (u metrima) do stratigrafskog obima vremena (u milionima godina). Štoviše, autor je već više puta napomenuo da ovaj postupak uopće nije primjenjiv na turbidite, jer će dati ne samo približnu, već apsolutno pogrešnu procjenu brzine akumulacije sedimenta. Shodno tome, da bi se sedimenti sačuvali u aksijalnom dijelu rovova i imali horizontalnu pojavu, uprkos subdukciji oceanske ploče, potrebno je i dovoljno da brzina sedimentacije bude znatno veća od brzine subdukcije, a to može biti samo kada se sedimentacija u rovu realizuje injektivnim načinom ciklodimentogeneze. Posljedica ove neobične sedimentološke teoreme je izuzetna mladost sedimenata na dnu svih dubokomorskih rovova, čija starost obično ne prelazi pleistocen. Isti mehanizam omogućava da se objasni prisustvo visokokarbonatnih sedimenata na dubinama koje očigledno prelaze kritični nivo za otapanje karbonatnog materijala.
Prije razumijevanja drugog od pitanja koje smo postavili (o narušavanju normalnog stratigrafskog slijeda sedimenata u podnožju kontinentalne padine rova), potrebno je uočiti sljedeću okolnost, o kojoj su vjerovatno razmišljali mnogi koji su pokušali analizirati mehanizam subdukcije. Doista, ako se proces podvlačenja (sa stanovišta kinematike) odvija slično u svim rovovima i ako je praćen struganjem sedimenata sa subdukcijske ploče, tada bi akrecione prizme trebale biti snimljene u podnožju unutrašnjih kosina svih rovova bez izuzetak. Međutim, dubokomorsko bušenje nije utvrdilo prisutnost takvih prizmi u svim rovovima. Pokušavajući objasniti ovu činjenicu, francuski naučnik J. Auboin sugerirao je da postoje dvije vrste aktivnih margina: rubovi s prevladavanjem tlačnih naprezanja i aktivnog nakupljanja i rubovi za koje su tipičniji vlačni naponi i gotovo potpuno odsustvo nakupljanja sedimenta. . To su dva ekstremna pola, između kojih se mogu smjestiti gotovo svi trenutno poznati konvergentni sistemi, ako uzmemo u obzir takve najvažnije karakteristike, kao što su ugao nagiba WZB zone, starost okeanske kore, brzina subdukcije i debljina sedimenata na okeanskoj ploči. J. Auboin smatra da su lučni sistemi rovova bliži prvom tipu, a andski tip margine bliži drugom. Međutim, ponavljamo, ovo nije ništa drugo do gruba aproksimacija, jer stvarne situacije u određenim zonama podmorja zavise od mnogih faktora, pa se stoga može javiti širok spektar odnosa u sistemima i zapadne i istočne margine pacifičkog ruba. Dakle, V.E. Hein je, čak i prije nego što je J. Aubuin identificirao ova dva ekstremna slučaja, ispravno primijetio da profili Aleuti, Nankai i Sunda samo djelimično potvrđuju model akrecije, dok profili kroz Marijanski i Centralnoamerički (u regiji Gvatemale) rovove ne otkrivaju akreciona prizma. Kakvi zaključci slijede iz ovoga?
Najvjerovatnije, sedimentne prizme (gdje nesumnjivo postoje) nisu uvijek rezultat samo struganja sedimenata s oceanske ploče, pogotovo jer sastav sedimenata ovih prizmi ne odgovara sedimentima otvorenog oceana. Osim toga, nesumnjivo odsustvo takvih prizmi (na primjer, u Centralnoameričkom rovu) daje razlog da se struganje sedimenata ne smatra sedimentološki univerzalnim procesom za subdukciju, što jasno slijedi iz „modela podmazivanja“ O.G. Sorokhtin i L.I. Lobkovsky. Drugim riječima, pored akrecije sedimenata, u konvergirajućim sistemima mora se manifestirati i neki opći sedimentološki proces koji dovodi do formiranja prizme sedimenata u podnožju kontinentalne padine rova.
Već smo naznačili da su sedimenti podnožja kontinentalne padine rovova jako zbijeni, savijeni u složen sistem nabora, u njima je često poremećena starosna sekvenca slojeva, a svi ovi sedimenti su očito turbiditne geneze. Upravo te činjenice prije svega zahtijevaju uvjerljivo objašnjenje. Osim toga, unutar akrecione prizme (gdje je njeno prisustvo nesumnjivo dokazano) utvrđeno je podmlađivanje sedimenata niz dionicu prema rovu. To ukazuje ne samo na to da je svaka sljedeća ploča sedimenta otrgnuta od oceanske ploče, takoreći, skliznula ispod prethodne, već i na osebujnu kinematiku procesa podvlačenja, prema kojoj je sljedeći impuls subdukcije praćen migracijom. ose rova ​​prema okeanu uz istovremeno širenje šelf zone kontinentalne padine i skretanje njene osnove, što daje ukupnu mogućnost da se ovaj mehanizam realizuje. Detaljnije proučavanje strukture akrecionih prizmi (japanski i srednjoamerički rovovi) također je otkrilo da su obrasci promjene starosti pojedinih ploča složeniji: posebno, dva ili tri puta veća pojava vršnjaka među sedimentima oba osnovana je mlađa i starija. Ova činjenica se više ne može objasniti mehanizmom čiste akrecije. Vjerojatno vodeću ulogu ovdje imaju procesi koji dovode do pomicanja djelomično litificiranih masa sedimenata, koji se odvijaju direktno unutar kontinentalne padine rova. Također treba uzeti u obzir da i sam mehanizam zbijanja sedimenta unutar akrecione prizme ima svoju specifičnost, a sastoji se posebno u činjenici da naprezanja koja prate proces subdukcije dovode do naglog smanjenja pornog prostora i istiskivanje fluida u gornje horizonte sedimenata, gdje služe kao izvor karbonatnog cementa. Dolazi do svojevrsnog raslojavanja prizme na različito zbijene stenske naslage, što dodatno doprinosi deformaciji stijena u nabore, podijeljene na slojeve s cijepanjem škriljaca. Sličan fenomen dogodio se u Kodiak formaciji kasnokrednih, paleocenskih i eocenskih turbidita izloženih u dvorani. Aljaska između Aleutskog rova ​​i aktivnog vulkanskog luka na poluostrvu Aljaska. A.P. Lisitsyn napominje da je akreciona prizma u području Aleutskog rova ​​podijeljena rasjedima u zasebne blokove, a kretanje ovih blokova odgovara (u prvoj aproksimaciji) nepravilnostima donje kore kojima se čini da „prate“; sve velike nepravilnosti u reljefu površine okeanske ploče.
Najtemeljnije je proučena akreciona prizma u području Antilskog ostrvskog luka (ostrvo Barbados), koja je bila predmet dva specijalna putovanja R/V Glomar Challenger (br. 78-A) i Joides Rezolucije (br. 11). Aktivna margina istočnog Kariba je ovdje izražena sljedeće strukture: O. Barbados, tumačen kao greben prednjeg luka, > basen Tobaga (međulučni) > St. Vincent (aktivni vulkanski luk) > basen Grenade (zadnji luk, rubni) > greben. Aves (mrtvi vulkanski luk). Ovdje su guste sedimentne akumulacije Orinoco PKV i djelimično transportovani sedimenti iz ušća Amazone blizu zone subdukcije. Dubokovodni bunari 670-676 (let br. 110) u blizini fronta aktivnih deformacija potvrdio je prisustvo moćne akrecione prizme, koja se sastoji od potisnih depresija neogenih dubokomorskih sedimenata, otkinutih iz slabo deformiranog kampansko-oligocenskog oceanskog kompleksa. Zona smicanja je sastavljena od gornjeg oligocena-donjeg miocena muljnjaka i nagnuta je prema zapadu. Neposredno iznad zone odvajanja, izložen je niz strmijih imbricatnih potiska. Ukupna debljina dionice otkrivena bušenjem je od 310 do 691 m. U njenom podnožju leže silicijumski muljevi donjeg srednjeg eocena. Iznad su glinoviti sedimenti, vapnenački turbiditi, poprečno slojeviti glaukonitski pješčari srednjeg gornjeg eocena, tankoslojni argiliti i karbonatne stijene oligocena, silicijumski radiolarni argiliti, vapnenački muljci i biogeni karbonatni sedimenti-P donjeg miocena. Karakterističan fenomen ovdje je lateralna migracija fluida kako u tijelu akrecione prizme (hloridi), tako i na okeanskoj strani fronta deformacije (metan). Također ističemo da je na više nivoa otkriveno ponavljanje u presjeku litološki sličnih i istodobnih stijenskih jedinica.
Uz ono što je već poznato o tektonskoj strukturi rovova, napominjemo: unutar podvodne potopljene terase u srednjem dijelu unutrašnje padine Japanskih i drugih rovova, odvijali su se aktivni tektonski procesi, što ukazuje, s jedne strane, na značajne horizontalne pomake blokova, a s druge - o aktivnim vertikalnim pomeranjima koja su dovela do relativno brze promene batimetrijskih uslova sedimentacije. Slična pojava ustanovljena je u Peru-Čileskom rovu, gdje brzina vertikalnih pomaka blokova dostiže 14-22 cm/god.
Detaljna geofizička istraživanja Japanskog rova ​​su pokazala da su njegova unutrašnja i vanjska strana složen sistem blokova u kontaktu duž rasjeda. Ovi blokovi doživljavaju pokrete različitih amplituda. Redoslijed formiranja rasjeda i ponašanje blokova kore na različite faze podmor i, što je najvažnije (za našu svrhu), odraz svih ovih procesa u sedimentnom pokrivaču dubokomorskog rova. Stav japanskih geofizičara Ts Shikija i 10. Misawe, koji vjeruju da je koncept subdukcije u osnovi „ogromna i globalna priroda“, u modelu ove skale „sedimenti i sedimentna tijela možda neće biti uzeti u obzir,“ izgleda ekstremno.
Naprotiv, samo kroz posebnosti mehanizma punjenja bazena sedimentima na padinama rovova i samih rovova mogu se razumjeti suptilni detalji subdukcije, koje inače istraživači jednostavno ne bi primijetili. Slikovito rečeno, padavine vam omogućavaju da napravite odljev oluka i time ne samo da shvatite njegove detalje unutrašnja struktura, ali i razumnije obnoviti procese koji su doveli do njenog formiranja.
Čini se da je mehanizam akumulacije sedimenta u podnožju kontinentalne padine sljedeći. IN početna faza subdukcija - kada se dubokomorski rov formira kao rezultat sudara kontinentalne i okeanske ploče - prekid kontinuiteta kore nastaje u podnožju kontinentalne padine (slika 1.18, a); duž rasjeda, kora popušta u pravcu ose rova ​​i sedimenti sa gornje stepenice (terase) klize prema dole (sl. 1.18, b). U nižem stupnju će se bilježiti stratigrafski obrnuta pojava slojeva slojeva (I, 2, 1, 2). U fazi relativno tihog podmetanja, kada naprezanja koja nastaju u zoni subdukcije ne prelaze granicu čvrstoće kontinentalne litosfere, sedimenti se akumuliraju na unutrašnjoj padini rova: od obalno-morskog do dubokomorskog (slika 1.18, 6, cjelina 3 i 4), au kotlini na donjoj terasi - turbiditi.

Zatim, novim aktivnim subdukcijskim impulsom, os rova ​​se pomiče prema okeanu i formira se novi rased u podnožju unutrašnje padine, duž kojeg klize sedimenti sa gornje terase (sl. 1.18, c), i dio obalno-morskih plitkih akumulacija završava na drugoj terasi. Novi dio još nedovoljno zbijenih sedimenata klizi u podnožje unutrašnje kosine rova, koji se u procesu kretanja niz neravnu topografiju padine zbijaju, zgnječe u nabore itd. Još jedan rast prizme u podnožju kontinentalne padine.
Većina rovova na kontinentalnoj padini ima tri morfološki različita stuba - terase. Shodno tome, ako je naša shema ispravna, onda je tokom postojanja zone subdukcije najmanje tri puta došlo do velikih strukturnih preuređivanja, praćenih pomjeranjem rova ​​prema oceanu i stvaranjem rasjeda na njegovoj unutrašnjoj padini. Završna faza ovog procesa prikazana je na sl. 1.18, d: formirana je prizma sedimenata u podnožju kontinentalne padine. U njemu je stratigrafski slijed slojeva tri puta poremećen (prema ovoj pojednostavljenoj shemi).
Ovaj proces se događa na ovaj ili onaj način, glavna stvar je da se u onim slučajevima kada je bilo moguće izbušiti podnožje kontinentalne padine (japanski i srednjoamerički rovovi), zapravo se ispostavilo da je normalan stratigrafski slijed stijena poremećen. ovdje; oni su u mnogo većoj meri od njihovih sinhronih depozita vanjski nagib, zbijeni, i, što je najvažnije, ovi sedimenti ni na koji način ne podsjećaju na pelagične sedimente oceanske padine rova. Objašnjivi su i značajni vertikalni pomaci, zbog čega su očigledno plitkovodni sedimenti zatrpani na dubinama od nekoliko hiljada metara.
Prije nego što pređemo na modelsko utemeljenje indikatorske serije sedimentnih formacija dubokomorskih rovova, potrebno je obratiti pažnju na jednu važnu okolnost koju geolozi prethodno nisu uzimali u obzir. U međuvremenu, to jasno proizlazi iz onih tektonsko-geofizičkih preduvjeta za subdukciju, koji su temeljne karakteristike ovog procesa i na kojima smo zasnovali naš sedimentološki konzistentan model subdukcije. To se odnosi na činjenicu da moderni dubokomorski rovovi nisu sedimentni (akumulativni) bazeni u strogom smislu riječi, već predstavljaju samo morfološki izražen odgovor zemljine kore na proces subdukcije u reljefu oceanskog dna. Već znamo da je subdukcija okeanske kore ispod kontinenta obilježena seizmofokalnom zonom, na čijoj se prevojnoj tački nalazi dubokomorski rov; da je sama subdukcija impulsivan proces i svaki uzastopni impuls subdukcije odgovara grčevitoj migraciji ose rova ​​prema okeanu; da sedimenti u rovu imaju vremena da se akumuliraju samo zbog činjenice da stopa taloženja turbidita značajno premašuje brzinu slijeganja oceanske ploče, ali većina njih ide zajedno sa subdukcijskom pločom u dublje horizonte litosfere ili je otkinut izbočenjem kontinentalne ploče i odložen u podnožje kontinentalne padine rova. Upravo te okolnosti objašnjavaju činjenicu da, uprkos dugom (desetine miliona godina) postojanju većine subdukcionih zona, starost sedimentne ispune dna rovova ne prelazi pleistocen. Moderni rovovi, dakle, ne bilježe sve faze subdukcije u sedimentnom zapisu i stoga se ne mogu smatrati sedimentnim bazenima sa stajališta sedimentologije. Ako se i dalje smatraju takvima, onda su oluci vrlo jedinstveni bazeni: bazeni sa „propusnim“ dnom. I tek kada se proces subdukcije zaustavi, seizmička žarišna zona je blokirana kontinentom ili mikrokontinentom, položaj dubokomorskog rova ​​postaje stabilan i počinje ga ispunjavati sedimentni kompleksi kao punopravni sedimentni bazen. Upravo je ova faza njegovog postojanja sačuvana u geološkom zapisu, a upravo niz sedimentnih formacija nastalih u tom periodu može se smatrati indikacijom dubokomorskih rovova subdukcionih zona.
Pređimo na njegov opis. Odmah napominjemo da ćemo govoriti o tektono-sedimentološkom opravdanju klasičnog niza fino ritmičnih terigenih formacija: škriljevca > fliš > morska melasa. Ovu seriju (slijedom M. Bertranda) empirijski je potkrijepio N. B. Vassoevich na materijalu kredno-paleogenog fliša Kavkaza, dovodeći, uzgred budi rečeno, izvanredan zaključak: budući da su u ovoj seriji najmlađe (u kontinuiranom dijelu) naslage su niža (morska) melasa, onda je moderna era pretežno era akumulacije melase; nova faza Formiranje fliša još nije počelo, a stari je odavno završen. Ovaj zaključak se pokazao netačnim.
B.M. Keller je potvrdio utvrđeni N.B. Vassoevichsm dosljedna promjena sedimentnih formacija flišne serije na materijalu devonskih i karbonskih sekcija Zilair sinklinorija na južnom Uralu. Prema B.M. Keller, u ovom sinklinorijumu, u ovom sinklinorijumu su se sukcesivno formirale silikatne formacije, formacije škriljaca, koje predstavljaju izmjenu sivih pješčenjaka i škriljaca sa rudimentarnom cikličnošću tipa fliša (odjeljci u slivu rijeke Sakmare), i konačno, u ovom sinklinorijumu su se sukcesivno formirale naslage morske melase. . Isti obrazac otkrio je I.V. Khvorova. U istočnom Sikhote-Alinu slojevi fliša donje krede (hauterivian-albecian) su krunisani krupnim flišem i morskom melasom. U sinklinoriju Anui-Chuya Gorny Altai zeleno-ljubičaste škriljce i flišoidne (sivake-škriljavce) formacije ustupaju mjesto crnom škriljevcu (škriljevac), nakon čega slijedi subfliš formacija, zatim (više u presjeku) niža melasa. Ovu sekvencu krunišu sedimentno-vulkanogene naslage kontinentalne melase. M.G. Leonov je ustanovio da je na Kavkazu morska melasa kasnog eocena zamijenjena starijim flišnim kompleksima. U kasnom eocenu, transkavkaski masiv je polagano migrirao prema sjeveru, zbog čega su u presjeku zabilježene sve krupnije razlike u sedimentu, a turbiditi su postajali sve pjeskovitiji. Ista pojava, samo neznatno pomjerena u vremenu, uočena je u austrijskim i švicarskim Alpima, kao i na Apeninskom poluotoku. Konkretno, formacija Antola iz gornje krede, razvijena na sjevernim Apeninima, tumači se kao turbiditni niz facija dubokomorskih rovova. Bilježi izrazito grubost sedimenata uzduž sekcije.
U Dalnsgorskom rudnom okrugu (Primorje) uočeno je izraženo grublje turbiditnih kompleksa uzduž sekcije. Prirodno je praćen postupnim „plićenjem“ faunističkih kompleksa. A.M. Perestoronin, koji je proučavao ove naslage, napominje da je karakteristika presjeka alohtonih ploča postupna promjena (od dna prema gore) dubokomorskih naslaga krizantema s radiolarijama, prvo alevrom, a zatim plitkim pješčenicima s florom Bresrias-Valanginija. Sličan trend promjene turbiditnih kompleksa ustanovljen je i u formaciji Zal. Cumberland Island Sveti Đorđe. Sastoji se od kasnojurskih - ranokrednih turbidita ukupne debljine oko 8 km. Litofacialna specifičnost ove formacije je u tome što gore na presjeku dolazi do grubljanja klastičnog materijala unutar pojedinačnih ciklusa i povećanja debljine samih ciklusa. Serija fliš > morska melasa > kontinentalna melasa koja nas zanima izdvaja se i u zapadnokarpatskom basenu oligocensko-miocenske starosti. Na zapadnom Uralu, gornjopaleozojski flišni kompleks podijeljen je na tri formacije koje sukcesivno zamjenjuju jedna drugu u sekciji: fliš (C2) > donja melasa (C3-P1) > gornja melasa (P2-T). Štaviše, u donjem dijelu presjeka razvijeni su fino ritmični distalni turbiditi.
Dakle, empirijski utvrđen obrazac sekvencijalnog pojavljivanja u presjeku sve krupnijih razlika u nizu fliša zahtijeva litogeodinamičko opravdanje. Model koji predlažemo zasniva se na sljedećim pretpostavkama.
1. Od svih sorti savremenim uslovima Akumulacije turbidita su geološki značajne (naslage ovih zona su stabilno očuvane u geološkom zapisu) zbog geodinamičkih uslova rubnih dijelova (i spoja) litosfernih ploča. Ovo je kontinentalno podnožje pasivnih rubova kontinenata, kao i dubokomorski rovovi aktivnih margina. Ovdje se ostvaruje mehanizam lavinske sedimentacije. Sa geodinamičkog stanovišta, aktivna margina odgovara postavci subdukcije okeanske kore.
2. Sedimentološka kontrola subdukcije, detaljno razmotrena u prethodnim radovima autora, osigurava da su glavni genetski tip sedimenata koji ispunjavaju dna rovova i terasastih basena na njihovoj kontinentalnoj padini turbiditi.
3. Po svoj prilici, sukcesivno promjenjivi slojevi, slični po litološkom sastavu i strukturi elementarnih ciklusa sedimentacije, bilježe ne različite, iako zavisne jedan od drugog, sedimentacijske procese, već dugoročne faze razvoja jednog procesa ciklogeneze, tj. realizuje se u injekcionom režimu, ali zbog promena dubine basena i intenziteta uklanjanja klastičnog materijala u različitim fazama razvoja beleži cikluse u presecima koji se razlikuju po debljini i granularnosti sedimenata.
4. Instalirao N.B. Empirijski niz ne mora nužno biti što potpunije izražen. Na primjer, trijasko-jurski slojevi škriljevca serije Tauride na Krimu, gornjokredni fliš srednjeg i sjeverozapadnog Kavkaza itd.
Suština litogeodinamičkog modela koji predlažemo jasno je ilustrirana na Sl. 1.19, i ogromna literatura koja karakteriše uslove nastanka, kretanja i rasterećenja gustoće (mutnoće) tokova, kao i sastav i strukturu turbiditnih tela koja oni formiraju, daje za pravo da se na ovim pitanjima ne zadržavamo detaljno.

U zonama subdukcije, apsorpcija oceanske ploče uvijek je praćena povećanjem tlačnih naprezanja i dovodi do povećanog zagrijavanja stražnjih dijelova ovih zona, zbog čega dolazi do izostatskog uspona kontinentalne ivice s visoko raščlanjenom planinskom topografijom. Štaviše, ako se sam proces subdukcije oceanske ploče odvija impulzivno i sljedeći impuls subdukcije prati migracija ose rova ​​prema oceanu, tada se, uz prestanak subdukcije, dubokomorski rov fiksira u svom konačnom položaj, a smanjenje kompresijskih naprezanja i izostatski uspon stražnjih dijelova subdukcijskih zona također se odvija na valoviti način - od kontinenta do okeana. Ako sada uporedimo ove podatke sa činjenicom da struktura (morfologija) susjednog zemljišta ostaje praktički nepromijenjena, mijenjaju se samo dužina trase kretanja gustoćih tokova i nagib dna ulivnih kanjona (dužina je maksimalna). , a nagib dna je, naprotiv, minimalan u fazi uspona I, au završnoj fazi III odnos ovih vrijednosti se mijenja u suprotno), tada postaje jasan sedimentološki aspekt problema: sa kontinuiranim razvojem ovog procesa u vremenu, naslage fino ritmičnih distalnih turbidita (formiranje škriljevca) treba da se transformišu u proksimalne peščane turbidite (fliš i njegove različite strukturne i litološke modifikacije), a ts, zauzvrat, bivaju zamenjeni ciklusima krupnijeg proksimalnog turbiditi i fluksoturbiditi, poznatiji u našoj domaćoj literaturi kao ciklusi morske melase.
Napomenimo, uzgred, da se na Kavkazu ovaj talasni razvojni proces bilježi ne samo u promjeni smjera duž litološkog presjeka. razne vrste fliš, ali i u dosljednom podmlađivanju tektonsko-sedimentnih struktura koje ih udomljavaju. Dakle, u zoni Lok-Karabah jasno su transformirani nabori prije kasne krede, u zoni Adzhar-Trialeti - nabori postavljeni u ranoj pirenejskoj i mlađoj fazi. U području gruzijskog bloka, nabori su još mlađi. Postpaleogen su strukturne transformacije sedimenata u regionu zapadne Abhazije i severozapadnog Kavkaza.
Ako detaljnije analiziramo materijal o kavkaskim turbiditnim kompleksima, neminovno ćemo doći do zaključka da se cijeli lateralni niz tektonskih jedinica od ruba okeanskog basena Malog Kavkaza do Sjevernokavkaske ploče dobro uklapa u ideju o ​složena kontinentalna ivica, koja je, počevši od bajocijana, pokazivala znakove aktivnog subdukcionog režima. Istovremeno, os aktivnog vulkanizma postepeno se pomerala u pravcu severa.
Ovdje formirani turbiditni kompleksi također moraju reagirati na migraciju ose zone subdukcije. Drugim riječima, u subdukcijskim paleozonama bi trebao postojati bočni niz turbiditnih formacija “zalijepljenih” za kontinent, čija je starost smjerno starija prema formiranju zone subdukcije. Dakle, u slivu rijeke U Araku (jugoistočni dio Malog Kavkaza) turbiditni kompleksi postaju stariji od zapada prema istoku. Istovremeno, dubina akumulacije turbidita opada u istom smjeru. Ako su uz obale rijeka Hrazdan i Azat gornjoeocenski sedimenti predstavljeni umjereno dubokovodnim turbiditima, onda su na istoku (rijeke Apna, Nakhichevanchay, Vorotan itd.) zamijenjeni plitkovodnim sedimentima.
Može se zaključiti da promjena formacija u nizu škriljevca formacija > fliš > melasa ne fiksira različiti načini rada ciklogeneze, već samo promjene litogeodinamičkih uvjeta koje smo mi opisali na izvoru rušenja klastičnog materijala, koji se nadovezuju na kontinuirani proces sedimentogeneze u dubokomorskom rovu. Naslage formacije melase tako upotpunjuju potpunu sedimentološku evoluciju rovova.
Zanimljivo je da je u procesu dubokomorskog bušenja bilo moguće dobiti podatke koji zapravo potvrđuju mehanizam punjenja rovova klastičnim sedimentima koji ugrušavaju dionicu. Pa 298 je izbušena u koritu Nankai, koje je dio tog dijela zone subdukcije, a unutar kojeg se filipinska ploča polako pomiče ispod azijske ploče. Dobro je probio 525 m kvartarnih sedimenata, koji su fino ritmični distalni turbiditi terigenog sastava. Koristeći ove materijale, po prvi put je utvrđeno za facije modernih dubokomorskih rovova da se veličina zrna sedimenta povećava prema gore duž presjeka. U svjetlu svih trenutno poznatih informacija, ova se činjenica može smatrati karakterističnom za sedimente bilo kojih dubokomorskih rovova koji bilježe završnu fazu podmetanja oceanske ploče. Što se tiče dijagnoze paleosubdukcijskih zona geološke prošlosti, ona je čak informativnija od tekstura struja i prisutnosti nesumnjivih turbidita u presjeku.
Naglasimo da ako se turbiditni kompleksi mogu formirati u različitim strukturnim i morfološkim okruženjima okeana, onda su rovovi nakon prestanka subdukcije uvijek ispunjeni naslagama turbidita koje se grubo uzdižu duž presjeka, bilježeći uzastopnu promjenu formacija: škriljca (distalno turbiditi) > fliš (distalni i proksimalni turbiditi) > morska melasa (proksimalni turbiditi i fluksoturbiditi). Štaviše, takođe je važno da je obrnuti niz genetski nemoguć.