Бассейн Лау

В отличие от центральных частей каждого бассейнов, Северного Фиджийского и Лау, соединение между ними долго оставалось почти неисследованным. Сложность этого региона связана с функционированием зоны фиджийского «перелома» и левостороннего трансформного разлома, который соединяет окончание желоба Тонга и спрединговую систему Сев. Фиджийского басейна. Вдоль этой зоны «перелома» найдено несколько раздвиговых структур – у северного борта фиджийской платформы и к северу от Бассейна Лау, соответственно вулканическая зона Сикоба (рис. 4; NCSC) и спрединговые хребты в северо-восточной и северо-западной частях бассейна Лау (NELSC, NWLSC на рис. 4). На севере фиджийской платформы сейсмическая активность локализована в узкой полосе (шириной 120км) между платформой и окончанием желоба Тонга.

Хребет Пегджи (PR) представляет собой правосторонний сдвиг между сегментами CLSC и NWLSC, рядом с островом Ниуа Фо. Хребет, таким образом, соединяет воедино части северной фиджийской системы, состоящей из двух больших трансформных разломов – зоны северного «перелома» (NFFZ) и сдвиговой зоной Футуна (FFZ).

Расположение сдвиговой зоны Футуна вдоль южного борта Северного Меланезийского плато объясняется невозможностью погружения последнего в желоб Витязь, что вызвало блокаду процесса субдукции в конце плиоцена. Сдвиговая зона между северным окончанием желоба Тонга и южным окончанием дуги Витязь имеет длину почти 350км. Здесь были весьма высокие скорости движения блоков (23 см/год за 1,5 млн.л. или 18см/год за 2 млн.л.) совпадающие со скоростями субдукции зоны Тонги (18-24 см/год).

Относительно недавними исследованиями были обнаружены активные спрединговые зоны с хребтами шириной около 200км. К востоку и западу от хребта Футуна обнаружено несколько присоединенных сдвиговых структур и скорее всего являющихся трансформными разломами. Хотя подобные сдвиговые структуры могут быть и следствием вращения Фиджийской плиты. В любом случае области вокруг Футуна имеют большую морфологическую неоднородность и сложны в строении.

Спрединговый хребет Футуна (FSC) протягивается согласно генеральному северо-восточному (с азимутом около 30°) направлению на более чем 200км с западной части сдвиговой зоны Футуна (FFZ) до северной части островов Фиджи (15°40’S). Хребет состоит из серии погружающихся на юг сегментов с левосторонним сдвигом. По сути – это все зона между мегасдвигом Футуны и северным «переломом», который окаймляет север архипелага Фиджи. Гребень разделен на три большие зоны, составленные из нескольких сегментов:

1) Северная зона расположена на северо-западе (13°35’S-14°25’S). Она сдвинута на запад приблизительно на 20км по отношению к центральной зоне. Хребет здесь имеет форму купола с отметками (глубины) 1300м шириной от 12 до 18км.

2) Центральная зона (14°15’S-15°15’S) состоит из трех сегментов. Поперечная форма куполообразная с насаженными вулканическими аппаратами центрального типа, что свидетельствует об активной вулканической деятельности. Южный сегмент этой зоны имеет морфологию параллельных хребтов разделенных узкими депрессиями 100-200-метровой ширины. Изучение магнитных аномалий позволило оценить скорость спрединга в 5см/год в течение последних 1-2млн.л.

3) Южная зона (15°15’S) имеет форму V-образного рифта, окаймленного хребтами. С юга зона ограничена фиджийской платформой.

Севернее спредингово хребта Футуна расположена субпараллельная сдвиговая зона Футуна (FFZ), вдоль которой тянется хребет Футуна-Алофи, - главная восточная часть общей трансформной зоны между Тихоокеанской и Австралийской плитами. Хребет Футуна-Алофи простирается в запад-северо-западном направлении на пятьдесят километров (177°45’W-178°15’W). Активный вулканизм стал причиной образования островов Футуна и Алофи, которые созданы из подводных вулканических образований. К востоку от хребта Футуна расположена глубокая котловина (-3500м) треугольной формы.

У северной оконечности хребта Футуна есть зона дефектов (нарушений) (между 178°17’W и 178°40’W вдоль 13°45’S), которую подчеркивает серия линеаментов широтного простирания. Вдоль линеаментов выросла группа вулканов. Эта зона дефектов выклинивается на восток, а на севере переходит в кору океанического. Морфологически эта область представляет собой хаотическое чередование хребтов и грабенов с насаженными вулканическими аппаратами.

Рис. 6. Раскрытие бассейна Лау.

Образование бассейна Лау по-видимому напрямую связано с прекращением функционирования субдукционной зоны Витязь из-за ее столкновения с плато Северная Меланезия (Рис. 6).

Дуга Витязь, окаймляющая с севера бассейны Лау и Сев.Фиджийский, раньше соединялась с современной северной оконечностью желоба Тонга (рис. 1). Между тем точное расположение восточной часть дуги Витязь локализовано не достаточно точно, хотя эта зона – одна из наиболее важных структур Юго-Западной части Тихого океана, так как она является границей Тихоокеанской меловой плиты и кайнозойских бассейнов Лау и Фиджи. Вдоль северной границы дуги Витязь до островов Самоа на более чем 1500-километровом участке расположена серия подводных гор, хребтов, плато и островов,составляющих вместе плато Северная Меланезия. Происхождение и возраст элементов, создающих это поднятие, пока доподлинно неизвестно и, вероятно, является многостадийным. Хребет Самоа на востоке имеет возраст среднего, острова Валлис являются результатом плейстоценового вулканизма, цепь Тувалу на северо-западе скорее всего мелового возраста, хребет Робби на северо-востоке тоже меловой или более современный.

Дуга Витязь рассматривается исследователями как палео-граница между Тихоокеанской и Австралийской плитами на период от эоцена до верхнего миоцена, до начала раскрытия бассейна Северного Фиджи. В эту эпоху, дуга Витязь с северо-западным простиранием была непрерывна от современных островов Тонга до Соломонового архипелага. Остановка субдукции Витязь объяснена, как уже отмечалось выше, уперевшимися в нее плато Онтонг Ява и Северной Меланезии, которые являются частью Тихоокеанской плиты. Остановка субдукции в верхнем миоцене спровоцировала зарождение и развитие субдукционной зоны Вануату к югу от Соломон, в тыловой части дуги Витязь. Хотя этот сценарий принимается большинством авторов, детали истории этой субдукционной реорганизации пока еще не известны.

Битиметрические и сейсмические данные, магнетные аномалии и гравиметрия собранные SOPACMAPS LEG 3 для восточной части дуги Витязь позволили охарактеризовать геометрию и структурные особенности, уточнить эволюцию этой границы. Линеамент Витязь состоит из последовательности сегментов северо-западного и северо-восточного простирания, в местах столкновения между которыми развиты вулканические структуры. Такая зигзагоподобная геометрия интерпретирована как результат взаимодействия вулканических массивов Северомеланезийского плато, буквально «воткнутого» Тихоокеанской плитой в зону субдукции. Вся область к югу от желоба Витязь подверглась активным тектоническим деформациям и вулканической деятельности. Данные указывают на то, что скользящие сдвиговые движения вдоль дуги Витязь продолжались до относительно недавнего времени.

Заключение

Таким образом, океаническая кора бассейна Северного Фиджи образовалась с 12млн.л.н. в результате формирования нескольких спрединговых центров с первоначальной скоростью от 1 до 7-8см/год. Котловина бассейна Лау моложе и образована более быстрым спредингом по трем направлениям, параллельным дуге Тонга-Витязь (три направления образуются из-за изгиба зоны субдукции). Эти бассейны, следовательно, формируют регион, интересный с точки зрения детального изучения спрединга. Здесь действительно оказываются сконцентрированны сегменты медленных и быстрых раздвиговых структур. Различие морфологии осевых хребтов (купола или глубокие грабеноподобные долины) зависит от скоростей раздвига, в особенности в центральной части бассейна Сев.Фиджи. Между тем, на севере, вдоль хребта Пандора, морфология осевых хребтов находится в тесной связи с вулканической деятельностью.

Тесные связи между субдукцией и задуговым спредингом для региона юго-запада Тихого океана типичны. Это в особенности касается бассейна Лау, общая вытянутая морфология которого, напрямую контролируется линейной зоной субдукции Тонга. Этот регион, таким образом, похож на Марианские островов, где общее направление задугового бассейна параллельно зоне смежного погружения Тихоокеанской плиты. Марианская ситуация является классической для погружения одной океанической плиты под другую. Но для северной части бассейна Лау и внутренней части Фиджийского Северного бассейна характерно необычайное увеличение числа активных направлений (трансформных и спрединговых), общая длина которых превосходит 4000км (для бассейна диаметром всего 1200км). Избыток активных зон и их особенная геометрия вызваны положительной аномалией силы тяжести и геоида, сильным потоком мантийного тепла. И все это на фоне тонкой литосферой. Петрохимический состав базальтов, характерный для спрединговых зон указывает на по крайней мере частичное влияние астеносферы. Очень вероятно, что под бассейном Сев.Фиджи функционирует мантийный плюм. Эта гипотеза объяснила бы термическую аномалию в регионе.

Использованная литература:

· Erwan Garel «Structure et tectonique des dorsales océaniques en dôme», Thèse de doctorat de l'Université de Bretagne Occidentale, 2001

· Etienne Ruellan et Yves Lagabrielle «Subductions et ouvertures océaniques dans le Sud-Ouest Pacifique», Geomorphologie 2/2005, стр.121-142

Дата добавления: 2015-07-25