<<
>>

Северо-Западный сегмент

В отличие от Северо-Восточного сегмента, кора которого имеет позднемеловой-кайнозойский возраст и практически почти целиком образована в результате деятельности субмеридиональной оси спрединга,

Рис.

15-9. Геологическая эволюция северной части Тихого океана от 118 до 57 млн лет т.н. (по Д.Реа и Дж.Диксону)

Расположение плит: а - 118 млн лет т.н., б - 105 млн лет т.н., после образования поднятия Хесса и зоны разломов Меррей, в - 83 млн лет т.н., непосредственно перед позднемеловой перестройкой, г - 82 млн лет т.н., после позднемеловой перестройки, д-12 млн лет т.н., в эпоху аномалии 32, е - 57 млн лет т.н. 1 - оси спрединга; 2 - трансформиые разломы; 3 - контуры поднятий (X - поднятие Хесса)

грубо параллельной окраинам американских континентов, Северо-Западный сегмент подстилается более древней, раннемеловой и юрской корой, созданной активностью нескольких осей спрединга, имевших различное простирание, значительно отличавшееся от наблюдаемого в Северо-Восточном сегменте. Другим важным отличием от последнего служит широкое развитие древних и современных вулканических архипе

лагов, а также поднятий - плато с сильно утолщенной корой океанского типа.

Подобно остальным сегментам Тихого океана, данный сегмент так же может быть разделен на два субсегмента: Северный и Южный. Их границей можно считать широтную цепь крупных подводных гор и атоллов Маркус-Неккер, протянувшуюся примерно вдоль 20° с.ш. от о-вов Бонин (Огасавара) к Гавайскому архипелагу.

Кроме того, в качестве особого субсегмента следует выделить относительно молодую Каролинскую литосферную плиту, занимающую входящий угол ложа океана между островными дугами Яп и Палау на северо-западе, Каролинским хребтом на севере, Новой Гвинеей и архипелагом Бисмарка на юге и ограниченную с востока хребтом Муссау.

Одним из наиболее крупных и примечательных морфоструктурных элементов Северного субсегмента является подводный Императорский хребет, состоящий из линейной цепи гайотов северо-северо-западного простирания длиной в 2250 км. Хребет начинается на севере в углу, образованном сочленением Курило- Камчатского и Алеутского желобов. Вершины хребта, которых насчитывается около трех десятков, поднимаются от глубин порядка 3 км и почти до уровня океана, в то время как дно окаймляющих хребет прогибов лежит на глубине более 5,5 и до 6,5 км.

Северное окончание хребта выражено возвышенностью Обручева, в своде которой выделяется гайот Мейдзи. Возвышенность покрыта довольно мощным (gt; 1 км) кайнозойским осадочным чехлом, под которым

были вскрыты щелочные базальты мелководного или даже субаэрального происхождения со следами лате- ритного выветривания, а под ними базальты толеито- вого ряда. Возраст вулканитов, лежащих в основании гайотов, систематически уменьшается в южном направлении до позднеэоценового (по данным драгирования).

Южное окончание Императорского хребта отделено проходом шириной 80 км и глубиной в 5,0-5,5 км от протягивающегося в юго-восточном направлении под углом ~60° к его простиранию сходного Гавайского хребта. Этот хребет состоит из цепочки вулканических островов и подводных вулканов, возвышающихся над широким (до 1000 км) и пологим валом длиной в 2000 км. Действующие вулканы имеются лишь на самом большом и самом юго-восточном о-ве Гавайи; это крупные щитовые вулканы высотой более 4 км (Мауна-Кеа, Мауна-Лоа, Килауэа).

К юго-востоку от о-ва Гавайи на дне океана недавно появился и стал быстро расти еще один вулкан - Лоихи. В северо-западном направлении размер островов и высота вулканов убывают и многие вулканы надстраиваются коралловыми атоллами. В этом же направлении удревняет- ся возраст вулканов, но самый северо-западный из них оказывается почти на 10 млн лет моложе, чем самый юго-восточный из вулканов Императорского хребта. Тем не менее обнаруживается весьма четкая линейная зависимость возраста вулканов от их расстояния от вулкана Килауэа на о-ве Гавайи (рис. 15-10). Это обстоятельство, наряду с петрографическим и петрохи- мическим сходством продуктов вулканизма обеих це-

пей и последовательностью изменения их состава и морфологии аппаратов во времени - о г толеитовых центовых вулканов к экструзивным конусам и куполам со щелочно-базальгоидными вулканитами - дало основание большинству исследователей поддержать выдвинутую еще в 1963 г. Дж.Т.Вилсоном и развитую в 1972 г. Дж.Морганом именно на этом примере гипотезу «горячих точек» - мантийных струй (плюмов). Эта гипотеза вытеснила из литературы альтернативную гипотезу Г.Хесса - о разрастании разлома под влиянием внутриплитных напряжений и плавления мантии вдоль него.

Однако даже применительно к Гавайско-Императорской цепи представление о фиксированном магматическом очаге и «прошивании» мантийной струей движущейся над ним литосферной плиты встречает возражения, особенно в отношении связи вулканизма как Гавайского, так и Императорского хребтов с одной и той же горячей точкой, с одним и тем же плю- мом. Одно из этих возражений основано на том, что, по палеомагнитным данным, гайот Суйко в период вулканической активности находился на 27° с.ш., в то время как широта о-ваГавайи, где сейчас предполагается существование «горячей точки» - 19° с.ш. Еще более серьезным представляется заключение И.Нортона о том, что никакого существенного изменения направления движения Тихоокеанской плиты в среднем эоцене на рубеже 43 млн лет, которое могло бы объяснить столь резкое (60°) изменение простирания Гавайского хребта по сравнению с Императорским, не происходило.

Кора под Императорским и особенно Гавайским хребтами заметно утолщена, до 14-18 км в последнем случае, в основном за счет 2-го слоя. При этом вулканическая нагрузка вызвала прогибание на периферии Гавайского свода.

В раструбе между Императорским хребтом и одноименным разломом на юге возвышается поднятие Хесса, одно из крупных внутриплитных поднятий - плато такого типа. Размеры этого поднятия в контурах 5-километровой изобаты в поперечнике превышают 1200 км, а его вершины поднимаются выше 4 км глубины. Склоны поднятия крутые, особенно южный, очевидно совпадающий с разломом. Другие разломы осложняют внутреннюю структуру поднятия, придавая ей блоковый характер. Мощность коры под поднятием более 17 км, из которых до 2,5 км приходится на осадочный слой, начинающийся с альбеких отложений. Под ним, по данным бурения и драгирования, залегают щелочные базальты, а увеличение мощности коры по сравнению с нормальной океанской происходит за счет всех трех ее слоев.

Пространство между Императорским и Гавайским хребтами на востоке, Курило-Камчатским, Японским и Идзу-Бонинским желобами на западе и горами Маркус-1 Неккц/ на юге заня то Северо-Западной котловиной океана. Ее ширина составляет gt;5300 км на юге, меридиональная протяженность ~3200 км, а глубина 5,6- км на севере и 6,5-6,9 км в приразломных желобах.

В центральной части котловины расположено поднятие Шатского (1200x300 км)-аналог поднятия Хесса, по длине сходное с последним, но несколько меньше по ширине. Его наиболее повышенная часть лежит на глубине 4-2 км; опять же, подобно поднятию Хесса, оно имеет блоковое строение и осложнено рифтовыми грабенами. Мощность коры под поднятием увеличена до 15 и даже 26 км против 7 км в окружающей котловине. Осадочный чехол, начинающийся мелководными карбонатами берриаса, имеет мощность в 1,2 км. Их подстилают базальты, так же возникшие в мелководных условиях.

Линейные магнитные аномалии в большей северо- западной части котловины к северо-западу и западо- юго-западу от поднятия Шатского простираются в востоко-северо-восточном направлении и их возраст удревняется в юго-юго-восточном направлении (рис.

15-11). Эта система мезозойских аномалий от Ml и древнее получила название Японской. Другая система мезозойских аномалий, развитая к востоку и югу от поднятия Шатского, простирается в северо-северо- западиом направлении, более или менее параллельно Гавайскому архипелагу и соответственно получила название Гавайской. Она удревняется в западном направлении. Допускается, что Японская система порождена осью спрединга Тихоокеанская плита/плита Изанаги (Кула), а Гавайская - осью спрединга Тихоокеанская плита/плита Фараллон. Поднятие Шатского - образовалось, судя по рисунку магнитных аномалий (рис. 15-12), вблизи тройного сочленения этих осей в интервале 149-124 млн лет т.н., т.е. между титоном и аптом.

На юге Северо-Западная котловина замыкается широкой и длинной (—4,5 тыс.км) полосой подводных вулканических гор, частично со срезанными вершинами - гайотов, частично достигающих уровня океана в виде рифов и атоллов. Это полоса протягивается от южного окончания Идзу-Бонинского желоба (горы Маркус) к середине Гавайского архипелага (о-в Нек- кер); отсюда ее общее название Маркус-Неккер, а ее восточная часть известна как Срединно-Тихоокеанские горы - Mid Pacific Mountains. С юга к ним примыкает подводный хребет Лайн (см. ниже).

Пробуренные на горах Мид-Пацифик скважины и материалы драгирования вершин гайотов показали, что горы эти, а вероятно, и вся система Маркус-Нек- кер создана длившимся 40-50 млн лет внутриплитным вулканизмом. В позднем мелу и кайнозое система испытывала нарастающее погружение, достигавшее 3 км.

К югу от системы гор Маркус-Неккер, уже в пределах Южного субсегмента, лежит Центральная котловина Тихого океана глубиной около 5 и на ряде участков 6 км. Ее восточным ограничением служит под

подставляет его в роли раздела между Северо-Западным и Северо-Восточным сегментами океана.

На юге хр. Лайн почти смыкается с хр. Туамоту, лежащим уже у северной границы Южного сегмента океана. Хребет состоит из кулисообразно расположенных гряд вулканических построек, поднимающихся на севере на 3- 4 км над смежными котловинами. Отдельные постройки увенчаны коралловыми рифами, в виде атоллов выступающими на поверхности океана. Драгирование некоторых подводных гор показало, что они сложены породами щелочно-базальтовой формации, а бурение выяснило, что вулканизм этот протекал в основном в среднем мелу и закончился в кампане, после чего началось общее опускание. Никаких признаков закономер

ного изменения возраста вулканов на протяжении хребта, которое свидетельствовало бы о его образовании над «горячей точкой», пока не обнаружено.

Линейные магнитные аномалии между горами Мид-Пацифик и хребтом Лайн образуют самостоятельную систему от МО до М10, лежащую на южном продолжении Гавайской, но несколько отличающейся от нее по простиранию. С востока к хр. Лайн подходят разломы-гиганты Молокаи (на его северном конце), Кларион (в средней части) и Клиппертон (на юге). Как бы продолжением последнего в южной части Центральной котловины служит трог Нова-Кантон востокосеверо-восточного простирания с глубинами более 8 км. Предполагается, что этот трог отвечает древней оси спрединга. Действительно, центральная часть котловины, к северу от этого трога, характеризуется хорошо выраженной системой параллельных этому трогу магнитных аномалий, от М1 на юге до М25 на севере. Система эта именуется системой Феникс, по архипелагу островов на западном продолжении трога Нова-Кантон.

На юго-востоке Центральной котловины возвышается до 2,8 км и менее плато Маныхики, относящееся к категории внутриплитных вулканических поднятий с заметно утолщенной корой, порядка 20 км против 7 км в смежной части котловины. Бурением под нормальными осадками была вскрыта вулканогенно-обломочная толща баррем-альбского возраста, а под ней предполагается присутствие стандартного второго слоя океанской коры.

К северу от плато Манихики в Центральной котловине находится еще небольшое Магелланово поднятие, сопровождаемое на северо-востоке одноименным трогом. К северо-востоку от этого последнего поднятия выявлена самостоятельная и своеобразная система мезозойских магнитных аномалий, простирающихся в общем параллельно трогу, резко несогласно по отношению к более западной системе Феникс и в меньшей степени - к более северо-восточной системе Мид- Пацифик и обнаруживающая веерообразное расхождение к юго-востоку. Соотношение систем Магеллановой и Феникс дало основание предполагать, что поднятия Манихики и Магелланово возникли, подобно поднятию Шатского, на тройном сочленении осей спрединга.

К западу от Центральной котловины, отделяясь от нее грядой островов - атоллов Маршалловых и Гилберт, лежит небольшая котловина Науру, примыкающая еще западнее к крупнейшему из поднятий такого рода плато Онтонг-Джава. Бурение в котловине Науру вскрыло под карбонатным в основном разрезом довольно мощную вулканогенно-осадочную толщу с участием силлов, покровов и гиалокластитов толеит- базальтового составараннемелового возраста. Проходом между Маршалловыми и лежащими южнее Каролинскими островами котловина Науру сообщается с расположенной северо-западнее Восточно-Марианской котловиной, примыкающей на западе к краевому валу, ограничивающему Марианский желоб. Несмотря на относительно небольшие размеры (3x1,8 тыс.км) эта котловина обладает значительной, до 6,6 км, глубиной. Это обстоятельство, наряду с тем, что ее обрамляет с севера и востока наиболее древняя из установленных мезозойских магнитных аномалий - М29, подсказывало, что именно здесь можно было рассчитывать вскрыть бурением наиболее древнюю кору Тихого океана. И действительно, после нескольких неудачных попыток это удалось сделать в скважине 801 ODP, вскрывшей под альбскими турбидитами радиоляриты, низы которых были датированы батом-келловеем, а ниже скважина вошла в базальты. Рельеф Восточно- Марианской котловины осложнен еще присутствием крупной группы гайотов, известной как Магеллановы горы.

Как отмечалось выше, смежную с юго-востока котловину Науру на юго-западе ограничивает плато Онтонг-Джава западо-северо-западного простирания. Оно заслужило большого внимания, так как является самой крупной структурой подобного рода в Тихом, а вместе с плато Кергелен - и в Мировом океане, достигая в длину 1600 и в ширину 600 км и обладая корой мощностью до 42 км на юге и 25-30 км па севере при типично океанском ее строении. Плато венчается выровненной поверхностью, лежащей па глубине от 1,6- км на юге до 3,4-3,5 км на севере, над которой поднимаются отдельные вершины: часть из них представляет рифы или атоллы. Осадочный чехол имеет мощность до 1,5 км и в нижней части, разрез которой начинается аптом и заканчивается эоценом, сложен отложениями карбонатной платформы, а в верхней более глубоководными илами. Под аптом скважиной были вскрыты толеитовые базальты с возрастом 110 млн лет.

На юге плато Онтонг-Дажава отделяется upoi и- бом - отмершим Северо-Соломоновым местном, от островной дуги Соломоновых островов, от носящейся уже к Меланезийской окраине Автралии. Северные острова этой дуги - Мал а и та и Санта-Изабель, обладают' разрезом, сходным с разрезом плато Онтонг-Джава, но подошва осадочного чехла здесь имее т более молодой возраст - альб и Маастрихт, соответственно.

На западе плато Онтонг-Джава от делено от смежной Восточно-Каролинской котловины (впадины Лира) крутым, очевидно, тектоническим уступом, вдоль которого происходит резкое уменьшение мощности коры - от почти 40 до 10 км. Подобный же характер носит, вероятно, переход от плато Онтонг-Джава к котловине Науру.

Восточно-Каролинская котловина представляет часть небольшой Каролинской шиты- совершенно особого структурного элемента ложа Тихого океана, промежуточного между ним и активной окраиной Азиатского и Австралийского материков. Плита эта имеет форму прямоугольника с длинной широтной стороной в 1600 км и более короткой меридиональной - 1300 км. Она ограничена с севера зоной разломов Сорол, отделяющей ее от Каролинского вулканического хребта, пограничного с Восточно-Марианской котловиной и сложенного кайнозойскими щелочно-базальтовыми вулканитами. Западное ограничение плиты образовано желобами Яп и Палау, а южнее трогом Aim, южное - желобами Ново-Гвинейским и Западно-Меланезийским, на востоке - желобом Муссау, окаймленными краевыми валами.

Основная площадь Каролинской плиты занята За- падно- и Восточно-Каролинскими котловинами, разделенными валом Эаурипик. В обеих котловинах выявлено существование древних осей спрединга востокосеверо-восточного простирания, выраженных узкими ложбинами-трогами, окаймленными симметрично расположенными линейными магнитными аномалиями А10-А12 (олигоцен). Тем самым доказывается подтвержденный и бурением гораздо более молодой возраст коры Каролинской плиты по сравнению с корой смежной части Тихого океана. Что же касается вала Эаурипик, то он, скорее всего, возник над трансформным разломом, смещавшим субширотные оси спрединга, установленные в котловинах. Мощность коры увеличена под валом до gt; 15 км против 6 км в котловинах. В современную эпоху Каролинская плита подвергается субдукции к югу под Индо-Австралийскую плиту в Новогвинейском желобе и под микроплиту моря Бисмарка в Западно-Меланезийском желобе и к востоку в желобе Муссау. От Филиппинской плиты на западе ее отделяет рифт Айю и своеобразные желоба Яп и Палау. Северное ограничение Каролинской плиты - разлом Сорол, сочетает черты рифта и левого сдвига. Таким образом, Каролинская плита смещается в настоящее время к востоку относительно Филиппинской и Тихоокеанской и к югу - относительно Индо-Австралийской плит. 

<< | >>
Источник: Хайн В.Е.. ТЕКТОНИКА КОНТИНЕНТОВ И ОКЕАНОВ (год 2000).. 2001

Еще по теме Северо-Западный сегмент:

  1. Северо-Западный (Индо-Аравийский) сегмент
  2. 3.3. Каковы были особенности субцивилизационного развития Северо-Восточной, Северо-Западной и Юго-Западной Руси?
  3. Северо-Восточный сегмент
  4. Северо-Восточный (Индийско-Зондский) сегмент
  5. Глава 29 АНГЛИЙСКИЕ ПОИСКИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ПРОХОДА И ПЕРВЫЕ ОТКРЫТИЯ В ЗАПАДНОЙ АРКТИКЕ
  6. Западный сегмент европейских герцинид
  7. Юго-Западный (Африкано-Антарктический) сегмент
  8. Плавание Амундсена Северо-Западным проходом
  9. Каледониды Северо-Западной и Центральной Европы
  10. Открытие Отером северо-западного побережья Европы
  11. Гвоздев и Федоров — первооткрыватели Северо-Западной Америки
  12. Ал-Ваззан (Лев Африканец) в Северо-Западной Африке
  13. И. Н. Уханова РЕЗЬБА И РОСПИСЬ НАРОДНЫХ МАСТЕРОВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ПОМОРЬЯ
  14. Походы в Югру и Северо-Западную Сибирь в XI—XIV веках
  15. Плавание Чирикова — открытие Северо-Западной Америки и Алеутских островов
  16. Плавание Беринга: открытие Северо-Западной Америки, Алеутских и Командорских островов
  17. КНИГА ПЯТАЯ ЯЗЫЧЕСКОЕ ИСКУССТВО СЕВЕРА ЕВРОПЫ И ЗАПАДНОЙ АЗИИ
  18. НОВЫЕ ПОИСКИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ПРОХОДА И ОТКРЫТИЯ В АМЕРИКАНСКОЙ АРКТИКЕ
  19. ВЕЛИКАЯ СЕВЕРНАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ. ОТКРЫТИЕ РУССКИМИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ АМЕРИКИ И СЕВЕРНОГО ПУТИ В ЯПОНИЮ