Зона субдукции Эллинского моря (HSZ) является конвергентной границей между Африканской плитой и плитой Эгейского моря , где океаническая кора Африки погружается на север-северо-восток под Эгейское море. Самая южная и мелководная часть зоны скрыта под деформированной толстой осадочной последовательностью , которая образует аккреционный комплекс Средиземноморского хребта . [1] Она имеет хорошо выраженную зону сейсмичности Вадати-Бениоффа , которая демонстрирует относительно мелкое падение ее южной части, которое заметно увеличивается к северу от невулканической части Греческой дуги . Нисходящая плита была отображена с помощью сейсмической томографии вплоть до верхней части переходной зоны мантии на глубине 410 км. [2]
Когда в 1970-х годах была первоначально идентифицирована зона субдукции, считалось, что Эллинский желоб был поверхностным выражением HSZ. [3] После того, как Средиземноморский хребет был признан аккреционным комплексом, большинство геологов считали Эллинские желоба особенностями в пределах преддуговой области Эллинской дуги, созданными некоторой комбинацией растяжения, сдвига или надвига в коре плиты Эгейского моря. Некоторые геологи продолжают называть Эллинский желоб поверхностным выражением зоны субдукции. [4]
Средиземноморский хребет длиной 2000 км является самым быстрорастущим аккреционным комплексом в мире. [5] Размер комплекса является результатом сочетания высокой скорости конвергенции в сочетании с необычно толстой последовательностью осадков, отложенных на неотетической океанической коре, которая, как полагают, имеет юрский возраст. Северный край хребта обычно интерпретируется как движущийся на север обратный надвиг. Степень, в которой наблюдаемые надвиговые разломы внутри хребта напрямую связаны с интерфейсом субдукции, остается неясной из-за плохой сейсмической визуализации, вызванной наличием толстого слоя мессинской соли .
Томографические данные указывают на то, что нет никакой связи между нисходящей плитой HSZ и теми, которые связаны либо с Калабрийской дугой на западе, либо с Кипрской дугой на востоке. [2] Однако исследование гипоцентров землетрясений предполагает, что более мелководная часть зоны непрерывна с зоной субдукции к западу от Кипра, с развивающимся разрывом плиты дальше на север в ее более глубоких частях. [6] Плита HSZ разделена на два основных сегмента, западный и восточный, причем разделение между ними проходит примерно с севера на юг через центральный Крит . [1] Зона Вадати-Бениоффа для западного сегмента падает примерно на 30° в диапазоне глубин 20–100 км и на 45° от 100 до 150 км. [7] Граница между ними интерпретируется как разрыв плиты. [1]
Субдукция африканской плиты привела к развитию вулканической дуги , известной как Южно-Эгейская вулканическая дуга (SAVA). Магматизм начался в раннем плиоцене с типичного дугового вулканизма андезит - дацитового типа , простирающегося от Саронического залива на западе до Санторини на востоке. В середине и конце четвертичного периода область активного вулканизма распространилась на восточную часть SAVA с более разнообразным химическим составом, включая толеитовые и известково-щелочные базальты, большое количество дацита с некоторым количеством риолита . Считается, что это изменение химического состава отражает эффекты регионального расширения. [8]
Имеются данные о том, что более 1500 км океанической коры Неотетиса были субдуцированы вдоль этой структуры или более ранних ее версий. [9] Широко распространенная субдукция Неотетиса на север под Евразию уже была установлена в позднем меловом периоде . Это происходило путем постепенного закрытия различных частей Неотетиса с присоединением промежуточных континентальных областей к Евразии. [10] Это включает в себя откат зоны субдукции на юг через каждый микроконтинент, таким образом поддерживая непрерывную плиту, как предполагают результаты томографии. [6]
Начало субдукции южного Неотетиса было диахронным, начавшись на востоке в конце эоцена (около 35 млн лет назад), под Критом в раннем миоцене и в плиоцене (около 4 млн лет назад) на западном конце HSZ под Ионическими островами . Первоначально почти плоская плита начала складываться в конце олигоцена (25–23 млн лет назад), что связано с дифференциальным откатом плиты и отступлением траншеи, что вызвало значительное вращение по часовой стрелке западной Греции. Со времен середины миоцена (около 15 млн лет назад) кривизна плиты стала более выраженной, и юго-западная Турция начала вращаться против часовой стрелки. В течение этого периода между основной частью HSZ и зоной Западного Кипра образовался большой разрыв, образовавший окно плиты в более глубокой части плиты. [6]
В настоящее время скорость движения вдоль HSZ оценивается примерно в 35 мм в год. Однако общая конвергенция между Африканской и Евразийской плитами составляет всего около 5 мм в год. Это несоответствие согласуется с продолжающимся откатом плиты и относительно быстрым движением на юг плиты Эгейского моря, сопровождаемым продолжающимся расширением внутри этой плиты. [11]