Forearc - Forearc

Forearc.gif

A forearc je oblast mezi oceánský příkop a související sopečný oblouk. Regiony Forearc najdete na konvergentní marže a zahrnout libovolné akreční klín a forearc basin that may be present. Vzhledem k tektonickému namáhání, když jedna tektonická deska jezdí nad druhou, jsou oblasti předního zdroje zdrojem velkých zemětřesení.[1][2]

Formace

V době subdukce, an oceánský deska je tah pod jinou tektonickou deskou, která může být oceánská nebo kontinentální. Voda a další těkavé látky v sestupné desce způsobují tavení tavidla v horní plášť, vytvářející magma, které stoupá a proniká převažující deskou, tvořící a sopečný oblouk. Hmotnost sestupné desky ohýbá sestupnou desku a vytváří tak oceánský příkop. Oblast mezi příkopem a obloukem je oblast předloktí a oblast za obloukem (tj. Na straně od příkopu) je oblast zpětného oblouku.

Počáteční teorie navrhovaly, aby oceánské příkopy a magmatické oblouky byly primárními dodavateli akrečních sedimentačních klínů v předních oblastech. Novější objev naznačuje, že část akumulovaného materiálu v oblasti předloktí je ze zdroje pláště spolu s příkopem turbidity odvozené z kontinentálního materiálu. Tato teorie platí kvůli důkazům o subdukci pelagických sedimentů a kontinentální kůry v procesech známých jako subdukce sedimentů a eroze subdukce.[2]

V průběhu geologického času dochází k neustálé recyklaci ložisek forearc v důsledku eroze, deformace a usazování sedimentů. Konstantní cirkulace materiálu v oblasti předloktí (akreční hranol, předloktí a příkop) vytváří směs magmatické, metamorfní a sedimentární sekvence. Obecně dochází ke zvýšení metamorfního stupně od příkopu po oblouk, kde je nejvyšší stupeň (blueschist až eklogit) strukturálně povznesený (v hranolech) ve srovnání s mladšími ložisky (povodí). Forearc regiony jsou také místem, kde by měly být ophiolity umístěny únos vyskytují se, ale takové usazeniny nejsou spojité a lze je často odstranit erozí.[2][3]

Jak se tektonické desky sbíhají, uzavření oceánu povede ke konvergenci dvou pevnin, z nichž každá je buď ostrovní oblouk nebo kontinentální marže. Výsledek je, když se tyto dvě těla srazí orogeneze, kdy se podtlak oceánské kůry zpomalí.[2][4] V raných fázích roku kontinent oblouku kolize, dochází k pozvednutí a erozi akrečního hranolu a nádrže na předloktí. V pozdějších fázích kolize může být oblast předloktí sešita, otočena a zkrácena, což může vytvářet synkolízní záhyby a přítlačné pásy.

Struktura

Oblast předloktí zahrnuje jakoukoli pánev předloktí, vysoký vnější oblouk, akreční hranol a samotný příkop.[2] Akreční hranol je umístěn na svahu lomu příkopu, kde je výrazně snížený úhel sklonu. Mezi zlomem a magmatickým obloukem se sedimentární pánev naplněná erozivním materiálem ze sopečného oblouku a substrátu může hromadit v předloktí, které překrývá nejstarší přítlačné řezy v klínu oblasti předloktí.[2]

Obecně se topografie předloktí (konkrétně v oblasti příkopu) snaží dosáhnout rovnováhy mezi vztlakem a tektonickými silami způsobenými subdukcí. Pohyb předloktí nahoru souvisí se vztlakovými silami a pohyb dolů je spojen s tektonickým tlakem, který způsobí sestup oceánské litosféry.[2] Vztah mezi povrchovým sklonem a tažením subdukce také hraje obrovskou roli ve variaci struktury a deformace předloktí.[1] Subdukční klín lze klasifikovat jako stabilní s malou deformací nebo nestabilní s všudypřítomnou vnitřní deformací (viz část Modely). Některé běžné deformace v předlohových sedimentech jsou synsedimentární deformace a olistostromy, jako je tomu v Magnitogorsk forearc region.[4]

Modely

Druhy předloktí

Existují dva modely, které charakterizují formování a deformaci pánve předloktí a jsou závislé na depozici a poklesu sedimentu (viz obrázek). První model je spojen s povodí předloktí vytvořeným s malým nebo žádným přísunem sedimentu. Naopak, druhý model je spojen se zásobou sedimentů. Topografické deprese, které jsou v přírodě akreční a neakreční, budou záviset na zásobách oceánských deskových sedimentů, kontinentálně odvozeného klastického materiálu a ortogonálních rychlostech konvergence.[1][2] Akreční tok (přívod a odchod sedimentu) také určuje rychlost, jakou sedimentační klíny rostou v předloktí.[1]

Věk oceánské kůry spolu s konvergentní rychlostí řídí spojení přes konvergující rozhraní kontinentální a oceánské kůry. Síla této spojky řídí deformaci spojenou s událostí a lze ji vidět na signaturách deformace oblasti předloktí.[2]

Seismicita

Intenzivní interakce mezi převažujícími a podtlačovacími deskami v předních oblastech ukázala, že vyvinuly silné vazební mechanismy, které vedou k megathrustovým zemětřesením, jako je zemětřesení Tohoku-oki, ke kterému došlo u tichomořského pobřeží severovýchodního Japonska (Tian a Liu. 2013). Tato mega-tahová zemětřesení mohou být korelována s nízkými hodnotami tepelného toku obecně spojenými s oblastmi předloktí. Geotermální data ukazují tepelný tok ~ 30–40 mW / m2, což naznačuje chladný, silný plášť.[5]

Příklady

Dobrým příkladem je Mariana forearc, kde vědci provedli rozsáhlý výzkum. V tomto nastavení je erozní okraj a svah předního kola, který se skládá z 2 km vysokých a 30 km průměrných sopek bahna. Erozivní vlastnosti těchto sopek jsou v souladu s metamorfními stupni (blueschisty) očekávanými pro tuto oblast na začátku. Existují důkazy z geotermálních dat a modelů, které ukazují rozhraní desky a pláště, úrovně tření a chladnou oceánskou litosféru v příkopu.[2] Dalšími dobrými příklady jsou:

  • Střední andský Forearc
  • Banda Forearc
  • Savu-Wetar Forearc
  • Luzonský oblouk - předloktí
  • Tohoku Forearc
  • Mezi Západní Cordillera a příkop Peru-Chile

Viz také

Reference

  • Einsele, Gerhard (2000) Sedimentární pánve: evoluce, facie a rozpočet sedimentů 2. vyd., Ch. 12, Springer ISBN  3-540-66193-X
  • Definice USGS
  • Forearc Basin Architecture, abstrakt
  1. ^ A b C d Fuller, C. W; Willet, S.D .; Brandon, M.T. (2006). "Vznik povodí forearc a jejich vliv na zemětřesení v subdukční zóně. Geologická společnost Ameriky". Geologický průzkum Ameriky. 34 (2): 65–68. doi:10.1130 / g21828.1.
  2. ^ A b C d E F G h i j Kearey, Philip; Klepeis, A. Keith; Fredrick, Vine J. (2009). Globální tektonika (3. vyd.). Singapur, autor: Moarkono: J. Wiley. str. 1–400. ISBN  978-1-4051-0777-8.
  3. ^ Casey, J .; Dewey, J. (2013). „Prodloužení oblouku / předloktí na trojitých spojích desek a tvorba ophiolitických podešví“. Abstrakty geologického výzkumu. 13: 13430. Bibcode:2013EGUGA..1513430C.
  4. ^ A b Brown, D .; Spadea, P (2013). "Procesy formování předloktí a akrečního komplexu během srážky mezi obloukem a kontinentem v jižním Uralu". Geologie. 27 (7): 649–652. doi:10.1130 / 0091-7613 (1999) 027 <0649: pofaac> 2.3.co; 2.
  5. ^ Tian, ​​L .; Liu, Lucy (2013). "Geofyzikální vlastnosti a seismotektonika oblasti Tohoku forearc". Geologický průzkum Japonska. 64: 235–244. Bibcode:2013JAESc..64..235T. doi:10.1016 / j.jseaes.2012.12.023.