Cea mai expresivă manifestare a subducției moderne este zona focală seismică, descoperită pentru prima oară de Japonia K. Vadati în anii '30. În 1946, A.N. Zavaritskii a sugerat primar, definirea rolului zonelor seismice profunde în raport cu observate peste ele subsuprafața procesele tectonice și vulcanice, care sunt în acest sens vtorichnymi.V 1949-1955 gg. H. Benioff de la Institutul de Tehnologie din California a rezumat toate informațiile disponibile despre zonele focale seismice.
Pana in prezent, a acumulat o cantitate mare de material despre structura zonelor Benioff, luând în considerare localizarea cutremurelor și amploarea acestora, precum și rezultatele soluțiilor lor de mecanism in focar, care să permită să judece orientarea axelor principale de stres. Locația focurilor adânci este de obicei prezentată pe hărți, precum și pe profilele longitudinale și transversale ale zonei Benioff. Fiecare astfel de "profil" reprezintă proiecția centrelor seismice pe o suprafață verticală. Pentru a construi un profil "transversal" transversal, se ia un anumit segment al zonei Benioff, iar focurile care se află în interiorul acestuia sunt proiectate pe un plan vertical orientat peste banda zonei. Uneori, acest plan vertical este orientat în direcția subducției, care poate apărea în unghiuri diferite față de greva zonei. Profilul longitudinal al zonei Benioff este obținut prin proiectarea focarelor seismice pe o suprafață verticală care urmează de-a lungul zonei focale seismice, curbată împreună cu aceasta.
Comparând cutremur aranjament rezultate focale tomografie seismice pentru aceleași zone de subducție, se poate vedea că prima litosfera imersiune, la o anumită adâncime, dă naștere la focare de vibrații elastice și alte continuă ca proces seisme. Această scădere a proprietăților elastice determinate subducting lithosphere cum se încălzește. Adâncimea zonelor Benioff depinde de maturitatea litosferei oceanice subducting, care odată cu vârsta mărit capacitatea de producție și răcită. Nu întâmplător printre zonele focale seismice, mergând până la adâncimi maxime ale zonei 600-850km enumerate japoneză, Izu-Bonin, Mariana, Tonga, Kermadec, în cazul în care subducting vârsta litosfera 120-150 Moo. În schimb, în cazul în care subducție începe în apropierea axelor de împrăștiere, 200-100km subțire și litosfera de mare seismicitate doar la adâncimi, și uneori mai puțin (în Munții Cascade din Mexic și marjele de Sud din Chile în zonele Nankai, Yap și Palau de Sud Solomon).
Al doilea regulator important al adâncimii zonelor Benioff este rata de subducție. La viteze mari (9-10,5 cm / an), chiar și litosfera cu vârsta de 80-40 de ani își păstrează proprietățile elastice la adâncimi de aproximativ 600 km (de exemplu, Kamchatka). La viteze reduse B de 3,5 cm pe an, chiar și litosfera matură devine aseismică deja la adâncimi de 250-300 km (Malye Antil, Noua Zeelandă).
Distribuția verticală a surselor seismice în zonele Benioff este extrem de inegală. Numărul lor este maxim în partea de sus a zonei, scăzând exponențial la o adâncime de 250-300 km, și apoi crește, dând un vârf în intervalul de la 450 la 600 km. În cazul curelor vulcanice active, se observă un alt decalaj seismic (și uneori aseismic) la o adâncime de 150-200 km.
Toate zonele lui Benjof sunt înclinate. În sistemele marginal-continentale și în sistemele construite complexe de tip japonez, ele se scufundă spre continent, deoarece litosfera oceanică este subductivă. În zonele de subducție de tip oceanic (marian), direcția pantei nu este controlată de continent, iar placa care este mai veche și zona Benioff este înclinată spre litoralul oceanic mai mic este scufundat.
Panta fiecărei zone focale seismice variază în funcție de adâncime, dezvăluind astfel profilul său transversal. unghiuri mai mici de pe suprafața (35-10 °), în creștere cu adâncime: în primul rând, foarte ușor, apoi urmează în mod tipic un cot distinct, urmată de o creștere a înclinației aproape verticală. Practic, întreaga varietate de profile este situată în mod natural între cele două tipuri extreme. Un reprezentat în tip sisteme ocean (New Hebrides, Izu-Bonin) cu o pantă abruptă în apropierea suprafeței (aproximativ 30 °), inflexiunea are loc la adâncimi de până la 100 km, este o creștere de înclinare la valoarea maximă și cele mai mari adâncimi se apropie mantaua inferioară poate Exfoliarea bruscă. Un alt caz extrem este reprezentat de sistemul andin. Aici zona Benioff departe de jgheab foarte ușor (10-20 °), inflexiunea este mult mai profundă (200-250km), iar cea mai abruptă parte a profilului pentru ea poate fi urmărită într-un spațiu de la o activitate seismică scăzută.
Zonele superficiale ale lui Benioff se pot termina deasupra inflexiunii, iar profilul lor este aproape rectiliniu.
Profilul zonei Benioff trasează poziția plăcii subductoare, care este reglementată de mai mulți factori. Panta medie generală a plăcii este determinată în cea mai mare măsură de relația sa inversă cu rata de convergență și cea directă - de la vârsta (grosimea, densitatea medie) a litosferei oceanice subductive. În cazul vitezei ridicate de "absoarbe", aripa suspendată acoperă lithosfera oceanică și formează un segment orizontal al zonei Benioff, delimitată de curbele de flexiune (Andeanul Central). Formarea unei prisme largi de acretionare (cum ar fi la periferia activă a Alaska) duce, de asemenea, la o eroziune a zonei de suprafață din zona Benioff care a apărut sub ea.
Cauza probabilă a creșterii inegale a pantei care părăsește zona de focalizare seismică și manta corespunzătoare curbează ei profil de etanșare litosfera subducting considerat ca urmare a tranzițiilor de fază. În special, se crede că la adâncimi 40-60km deshidratare mineralelor și gabrouri în eclogites transformare conduce la compactarea cu aproximativ 20%, iar acest lucru creează o presiune descendentă. Compactarea ulterioară este asociată cu tranziția olivină-spinel la adâncimi de 300-350 km. În cele din urmă, în cazul în care există o aplatizare bruscă a zonei Benioff pe drumul spre manta inferioară, surse seismice, de asemenea, pare să traseze o îndoire corespunzătoare a litosferei (care, în aceste cazuri, fie slide-uri de-a lungul suprafeței mantalei inferioare (care este posibil cu un convectie supraetajat), sau căderi pe această suprafață ca scăderea subducting litosferă și lustruirea în ocean linia de pliere (la jgheab) gravitațională.
Soluția mecanismului focal al focarelor față de primele introduceri ale undei seismice dă orientarea principalelor axe de tensiune, care la rândul lor permit determinarea direcției de extindere-comprimare sau forfecare în sursă. În zonele Benioff, acești parametri variază în funcție de adâncime. Lângă suprafață - sub șanțurile de adâncime, focurile sunt situate în partea superioară a litosferei. Plăcile sunt orientate, goale, de-a lungul loviturii jgheabului și cauzate de formarea de defecte în îndoirea elastică a litosferei înainte de a fi scufundată în zona de subducție. Cu această interpretare a greșelilor, greva lor, longitudinală în raport cu canelura și schimbarea la rândul său, este de acord. Aceste defecțiuni sunt stabilite prin profilarea seismică și chiar ajung la suprafața fundului.
Activitatea maximă seismică este concentrată acolo unde este generată de interacțiunea convergentă a două plăci. Focile sunt plasate pe contactul lor, soluția mecanismelor focale indică forțe de forfecare, direcția cărora corespunde unei deplasări relative în timpul subducției. Adâncimea acestui interval zonelor Benioff determinate de grosimea plăcilor litosferice iminentă: 60-70 km vnutriokeanskih în zonele de până la 100 km sau mai mult la subducție sub litosfera continental. În zonele cu aderență slabă la plăcile litosferice, apar numeroase focare mici. Astfel, la adâncimi de până la 25 km se produce alunecare seisme (fluaj) din cauza o scădere bruscă a rezistenței de aderență datorită porilor de apă sub presiune ultraînaltă, în care separarea prin precipitare din bazalt și maximum crusta oceanice exact la adâncimi. În alte zone în care forțele de adeziune sunt mari, există o acumulare de solicitări elastice și apar mai multe cutremure de maximă magnitudine. Pe segmentul de zone focale seismice luate în considerare, există alte focare care sunt situate în partea superioară și sunt cauzate de compresia în direcția subducției.
Mai adânc, unde placa subducting de contact cu o aripă litosferic agățat și chiuvete în astenosferă, buzunare forfecare nu mai sunt detectate, și până la adâncimi mari, subductiune expresie seismică furnizate de centrele care apar în interiorul litosferei subducting: un corp relativ rece este diferit de celelalte roci cu proprietati elastice superioare. buzunare seismice formate în litosferă sub tracțiune sau compresiune tensiuni, orientate oblic în direcția subducție.
La o adâncime de aproximativ 300 km, se poate urmări o zonă focală dublă seismică: focurile gravitează spre două planuri paralele cu acoperișul litosferei și aproximativ 25-40 de kilometri unul față de celălalt. În planul superior (spre partea de sus a litosferei) focurile de compresie coincid, până la planul inferior (spre partea de mijloc a litosferei) - focare de extensie. La adâncimi de 300-350 km, activitatea seismică este slăbită, iar zonele focale seismice mai profunde sunt exprimate în principal prin focare de compresie.
Când placa scufundă gravitational în astenosferă, are loc întinderea. podastenosfernoy mai adanc interactioneaza cu mantaua, rezistența creează solicitări de compresiune, care se poate propaga în sus placa litosferic unde acestea încep să se suprapună extensia, neutralizarea acestora și apare interval de rezistență la seisme. Mai mult, la adâncimi de 300-350 km, cu tranziția de fază olivină-spinel, aceste tensiuni sunt compensate prin compresie, apare un spațiu asezmic. Mai adânc, în care determinarea fazei devine efectul de tranziție este modelat cu un câmp de stres complex forțe de compresiune dominanță în direcția de încălecare.
Seismicitatea asupra zonelor Benioff este determinată de grosimea litosferei în aripile agățate și de distribuția fluxului de căldură, ceea ce reduce proprietățile elastice ale rocilor. Principala sursă de efecte dinamice este subducția și, prin urmare, parametrii de subducție și forța de adeziune a plăcilor litosferice pe granița convergentă sunt importante.
În arcurile insulare, seismicitatea în zona Benioff, pornind de la jgheab, poate fi urmărită de-a lungul lateral cu 500 km sau mai mult. Acestea sunt buzunare cu adâncime mică, chiar și sub arcurile de enclavă, acestea fiind situate la o distanță de până la 30 km de suprafață, și doar câteva se scad până la 60-70 km. buzunare seismice formeaza un sistem orizontal pentru a coincide cu vârfurile litosferă și separate de zonele încălzite Benioff roci pană cu temperaturi de până la 1500 ° C și factorul de calitate mecanică scăzută, care se manifestă ca „regiune seismică a tăcerii.“ 1-200 km distanță de axa jgheabului sunt deja în apropierea buzunare frontale vulcanice sunt întrerupte treci „față de rezistență la seisme“ - delimitând linia banda de seisme mai multe zeci de kilometri lățime. Se explică printr-o scădere accentuată a proprietăților elastice ale litosferei ca urmare a izotermelor în creștere, a penetrării topiturilor și a fluidelor în vulcanismul arcului insulei.
În astfel de sisteme focale seismice cu suprafață apropiată deasupra zonelor Benioff, comprimarea suborizontală predomină într-o direcție perpendiculară pe jgheab. În focarele situate în apropierea jgheabului și, de asemenea, în spatele arcului vulcanic se poate observa o întindere în aceeași direcție. În cazul unei limite de subducție relativ convergente înclinate, este detectată o forfecare longitudinală sau o deplasare complexă cu o componentă de forfecare în surse seismice deasupra zonei Benioff. Aceasta este seismicitatea asupra zonei Sunda din Benjof, unde depresiunile seismogene drepte se observă în conformitate cu subducția orientată spre oblic.
În marja continental tip activă prezență andin lithosphere continental gros peste zona Benioff promovează sursele seismice în peretele său agățat la o adâncime mai mare în cadrul superior 100 km. Ca și în insula sistemele predomine de compresie suborizontală focare sau tensiune peste zona de grevă, există aceleași opțiuni pentru plasarea acestor centre, în funcție de modul de subducție, dar spre deosebire de arce insulare în structurile din spate marginii continentale în loc de zone de întindere pot fi formate din zona de comprimare exprimate seismogene și tracțiuni îndreptate spre interiorul continentului. Acestea se formează în zona Benioff sub influența presiunii de subducție din ocean și corespund zonei de subducție de tip alpin. Folosind exemplul Andelor Centrale moderne, se poate observa că o astfel de zonă de compresie poate coexista cu zona de întindere seismogenă mai aproape de șanțul de adâncime.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: