ГЕОТЕКТОНИКА, 2013, № 2, с. 3-11
УДК 551.242.2
ПРИРАЗЛОМНЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ ПОДНЯТИЯ СЕВЕРО-ВОСТОКА ПАЦИФИКИ
© 2013 г. Ю. М. Пущаровский
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 Поступила в редакцию 20.06.2012 г.
Разломы—гиганты Северо-Востока Тихого океана, имеющие субширотное простирание, сопровождаются приразломными узкими линейными поднятиями, образуя тектонопары, простирающиеся на тысячи км. Особенно четко они выражены на Гравиметрической карте Мирового океана [7]. В статье показано, что в системе поднятие—глубоководный желоб действует компенсационный механизм перемещения глубинных масс. Поднятия имеют сходное асимметричное строение, отражающее длительное однонаправленное воздействие глубинного геодинамического стресса. Начало образования всей системы приразломных линейных поднятий относится, как полагает автор, к рубежу мелового времени и кайнозоя.
DOI: 10.7868/S0016853X13020069
ВВЕДЕНИЕ
Главную тектоническую особенность СевероВосточного сектора Тихого океана представляют разломы—гиганты. Они простираются в субширотном направлении на расстояние тысяч километров, вплоть до Главного тихоокеанского тектонического раздела (рис. 1) [5]. Глубины разлом-ных желобов, обычно крутостенных, составляют во многих случаях 5—6 км. Это очень узкие мор-фоструктуры, контрастно выделяющиеся на фоне сопредельных тектонических образований. Система таких разломов с севера на юг простирается на расстояние свыше 5000 км, занимая пространство между глубоководной впадиной в северо-восточном углу Тихого океана и поднятием Туамоту, находящимся вблизи 10° ю.ш. Перечень разломов следующий (в направлении с севера на юг): Мен-досино, Пайонир, Мерррей, Молокаи, Кларион, Клиппертон, Галапагосский, Маркизский. Обращает на себя внимание примерно одинаковое расстояние между разломами — около 800—1000 км (исключая разлом Пайонир). От глубоководных впадин, лежащих по обе стороны разломов—гигантов, их отделяют сопряженные с ними линейные и также узкие поднятия ясно отраженные линиями положительных гравитационных аномалий [6]. Они еще специально не изучались. Приводим данные об их строении.
Зона разлома Кларион
Соответствующие данные приводятся в книге Б.И. Васильева [1], которая и лежит в основе приводимых сведений. В ней дается характеристика четырех поперечных профилей через зону разло-
ма Кларион и окаймляющие ее линейные поднятия (рис. 2). Профили проложены в западной средней и восточной частях разломной зоны.
Профиль К-1 относится к району 120° з.д. (восточная часть разломной зоны). На фоне больших глубин разломной зоны четко выделяется окаймляющее ее с юга поднятие. Места драгирования пород указаны на рисунке. На северном склоне поднятия местами отмечаются уступы, возможно, сбросового происхождения. Расположенный западнее профиль К-2 иллюстрирует более сложную морфоструктурную картину дна. К югу от желоба разломной зоны здесь выделяются два поднятия. Они относительно невысокие и разделены впадиной с плоским дном шириной немного более 10 км. Южное из этих поднятий оборвано крутым сбросом амплитудой 700 м. Северное поднятие также крутосклонное. Крутизна склона здесь доходит до 25°—30°. По высоте оно менее значительное, чем предыдущее. Среди поднятых пород имеются базальтовые брекчии (как и в предыдущем районе). Можно предполагать, что это текто-ниты. Ближе к континентальной окраине в описываемом сегменте разломной зоны появляются молодые (N2—Q) вулканические горы.
Следующий на запад сегмент зоны разлома Кларион представлен профилем К-3, соответствующим 129° з.д. Расчлененность дна здесь более значительная. Согласно имеющемуся описанию, здесь имеются два асимметричных глубоководных желоба (5500—5400 м), разделенные узкими хребтами высотой над днищем желобов на 1.5 и 1.2 км. Отмечена большая крутизна юж-
150° в.д. 180° 150° 120° з.д.
¿ъ. 1 ^ з ^ 4 '>■:■.: 5
^ ^ 7 8 ^ р :>/: ю
Рис. 1. Структурное положение системы разломов-гигантов в Тихом океане
1 — контуры межгорных абиссальных впадин; 2, 3 — контуры межразломных впадин: 2 — по изобате 5000 м, 3 — по изобате 4000 м; 4 — контуры талассосинеклизы; 5 — поднятия глубоководного дна; 6 — главный структурный геораздел; 7 — демаркационный разлом Элтанин; 8 — разломы; 9 — глубоководные желоба обрамления; 10 — осевая зона Восточно-Тихоокеанского и Южно-Тихоокеанского поднятий.
Наименования впадин. Межгорные абиссальные впадины: 1 — Северо-Западная, 2 — Восточно-Марианская, 3 — Западно-Каролинская, 4 — Восточно-Каролинская, 5 — Меланезийская, 5а — Науру, 6 — Центральная, 7 — Самоа, 8 — Пенрин. Межразломные впадины: 9 — Северо-Восточная, 10 — Мендосино, 11 — Кларион, 12 — Клиппертон, 13 — Галапагосская, 14 — Маркизская, 15 — Тики, 16 — талассосинеклиза. Наименования разломов—гигантов даны на карте
ных склонов поднятий, что фиксируется и на других приведенных профилях.
В средней части разломной зоны Кларион выполнен профиль К-4. Его протяженность 54 км. На профиле видно два глубоководных желоба — северный и южный. Первый из них лежит на глубинах 5500 м, глубина второго немного меньше. Между желобами зафиксированы два поднятия: островершинное высотой 1900 м, сопряженное с северным желобом, и валообразное, ограничива-
ющее южный желоб, высотой 1700 м. С юга оба поднятия оборваны разломами.
Состав поднятых пород позволил заключить о присутствии здесь двух толщ: вулканогенной и рыхлой конгломерато-брекчиевой. Относительно вулканогенной толщи сказано, что она "формировалась в условиях вулканического архипелага, на островах которого происходили извержения вулканов, а у их подножья отлагались пирокластический материал и продукты денуда-
Ю
км 2
3
4
5
3
4
5
4
5
6
3
4
5
6
ПР К-3
87
84
3 lzzz| 1
4 2
1гггг1 3
4 м 4
l-i 5
5 у S 6
6
-1 3
92 4
90
" гЛ 5
6
Рис. 2. Батиметрические профили и результаты драгирований в зоне разлома Кларион
1 — свежие гиалобазальты, гиалокластиты и базальтовые брекчии толеитового состава с низкими содержаниями калия и титана; свежие толеиты с низкими содержаниями титана и калия, базальтовые брекчии; 2 — свежие щелочные высококалиевые и высокотитанистые пиллоу-базальты, базальтовые брекчии, прослои глинистых туффитов; 3 — измененные субщелочные и толеитовые пиллоу-базальты, гиалокластиты, долериты, габбро-долериты, базальтовые брекчии и конгломерато-брекчии; 4 — железо-марганцевые конкреции и корки; 5 — эоцен-олигоценовые осадочные отложения; 6 — разломы [1]
ции" [1, с. 149]. Это принципиальный момент, конкретизирующий особенности изменчивости разломных и приразломных структур по их простиранию.
Зона разлома Мендосино
В системе разломов—гигантов Мендосино имеет наибольшую протяженность, свыше 6000 км. Он представляет северное ограничение системы такого рода структур, простираясь от края континента до Императорско-Гавайской связки, выходя за ее пределы. Строение зоны разлома неоднородное. Отрезок на востоке представлен структурной парой: глубоководный желоб — сопредельное линейное поднятие, показанное на гравиметрической карте узкой полоской позитивных аномалий [7]. На 140° з.д., судя по той же карте, разломная зона расщепляется, а на 150° з.д. снова становится структурной парой желоб—поднятие. В районе расщепления меняется простирание структуры с широтного на востоке на запад-юго-западное на западном отрезке. Характеристика сегментов приводится по данным Ю.П. Непрочнова и его соавторов [2].
На рис. 3 приведены полученные авторами профили НСП, пересекающие зону разлома на востоке
и западе (полигоны IV и V). Три из них (а—в) в общем сходные. На профилях четко выражены глубоководный желоб и смежное с ним значительное по высоте поднятие, местами порядка 1.5 км.
Приразломный хребет в поперечном сечении асимметричен (рис. 3, профили а—г). Отмечается, что на востоке полигона IV южный склон прираз-ломного хребта пологий — 5°—7°. На нем выделяется ступень высотой 1.2—1.4 км. Разломный желоб сочленяется с южным бортом поднятия в виде флексуры с амплитудой 0.8 км. Ступенчатое строение склона фиксируется также в средней части полигона. Образование ступеней авторами связывается с движениями по разломам. Уступы-ступени характерны и для полигона V; то же относится и к флексурам.
Помимо упомянутых морфоструктурных исследований было проведено изучение магнитного, гравитационного и теплового полей. Приводим карту гравитационного поля для полигона V, наглядно иллюстрирующую его основные особенности (рис. 4).
Драгированием подняты породы северного склона приразломного хребта (полигон IV). Склон хребта здесь крутой и лишен осадочного слоя. Интервал опробованных глубин 3700-5000 м. "Установлено, что здесь обнажаются породы
40°
30°
40°
С
4
5 -
6 -
4
5
6
13 98 6
30°
160°
140°
(а)
(б)
4 км
5
6
Ю
4 км
5
6
4 км
- 5
- 6
(г)
' Т".*.
4 км
5
6 7
Рис. 3. Схема местоположения полигонов 1У—У1 в зонах разломов Мендосино и Меррей (вверху); и цифрами указаны номера линейных магнитных аномалий, сейсмические разрезы по профилям НСП через зону разлома Мендосино на полигоне ГУ (а, б) и полигоне У (в, г) (внизу) [2]
2-го слоя океанической коры, представленные в основном эффузивными базальтами, значительно реже долеритами и габбродолеритами дайко-вого комплекса" [2, с. 161].
Драгирование южного склона приразломного поднятия принесло "мелководные пузыристые лавы и туфы, свойственные подводным горам и вулканическим островам" (там же). Низы осадочного слоя датируются ранним эоценом. Данный факт представляет существенный интерес для рассмотрения геологической истории поднятия, а также разлома Мендосино.
Зона разлома Меррей
Разлом Меррей простирается южнее Мендосино, его протяженность 4500 км. На востоке он прослеживается на континентальной окраине близ Северной Калифорнии, на западе доходит до среднего звена Гавайского хребта. Судя по гравиметрической карте [7], на западе структура раз-
ломной зоны расщепляется, хотя и менее значительно, чем зона разлома Мендосино. Восточный сегмент цельный, подчеркиваемый узкими полосками положительных аномалий силы тяжести, выступающих на фоне полосы значительных отри
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.