stringtranslate.com

Зона разлома Маккуори

Зона разлома Маккуори протяженностью 1600 километров (990 миль) [4] (также известная как хребет Маккуори , официальное название с 2015 года [7] комплекс хребта Маккуори или исторически как разлом Маккуори ) [Примечания 1] является крупным правосторонним трансформным разломом , движущимся вдоль морского дна южной части Тихого океана , который проходит от Новой Зеландии на юго-запад к тройному стыку Маккуори . Это также граница тектонических плит между Австралийской плитой на северо-западе и Тихоокеанской плитой на юго-востоке. Таким образом, это регион высокой сейсмической активности, и в нем было зарегистрировано крупнейшее событие сдвигового смещения за всю историю наблюдений до 23 мая 1989 года, по крайней мере, M w 8.0 [3] [8] [2]

География

Зона/хребет разлома Маккуори простирается к югу от Новой Зеландии на дне южной части Тихого океана , за исключением мест, где он выходит на поверхность как остров Маккуори . Часть его находится на дне Тасманова моря , к северу от линии между югом островов Окленд и Тасманией . К западу от него на дне моря находится Юго-Восточный Тасманов бассейн, а к востоку — Соландерский желоб и Изумрудный бассейн. Технически граница плит становится частью Изумрудной зоны разлома к югу от впадины Хьорт, поэтому зона не достигает тройного стыка Маккуори. [9]

Геология

Термин «зона разлома Маккуори» теперь также часто используется для обозначения крупной центральной части конвергентных структур плит к югу от Новой Зеландии, которая стала называться комплексом хребта Маккуори, поскольку геология была лучше охарактеризована. [3] Северная часть этого комплекса является продолжением Альпийского разлома Новой Зеландии , который становится желобом Пюисегур и хребтом на востоке. Новая Зеландия имеет континентальную кору, а северные части комплекса связаны с океанической корой, погружающейся под континентальную кору Зеландии . Этот северный комплекс хребта Маккуори имеет на западе хребет Резолюшн, который разделяет океаническую кору северного и южного Тасмановых бассейнов и определяет западную границу блока Маккуори. [3] [2] Южная часть комплекса хребта Маккуори представляет собой желоб Хьорт , который также имеет хребет на востоке. Некоторые авторы разделяют центральную часть комплекса хребта Маккуори на два центральных сегмента, где хребет находится на западе, а впадина — на востоке. Немного сбивает с толку то, что впадина Макдугалла глубиной 5500 м (18 000 футов) [10] — это впадина к востоку от хребта зоны разлома Маккуори, а другая северная зона разлома к северу от впадины называется зоной разлома Маккуори. [11] Впадина имеет ступенчатый бассейн к зоне разлома Маккуори, который начинается там, где зона разлома Джурру в южной части Тасмановой впадины пересекает границы плит. [11] В середине зоны разлома Маккуори находится остров Маккуори . Его породы, как и во всей зоне, представляют собой базальт срединно-океанического хребта или базальт океанического острова . [3]

Центральная часть комплекса хребта Маккуори имеет максимальную высоту 433 м (1421 фут) на острове Маккуори, но впадины на востоке опускаются до 6000 м (20000 футов) ниже уровня моря. [12] На острове Маккуори, который расположен примерно в 4,5 км (2,8 мили) к востоку от границы Австралийской Тихоокеанской плиты, трансформа этого к северу от острова представляет собой зону шириной 15 км (9,3 мили) близко расположенных разломов, простирающихся с северо-северо-востока на северо-восток, в то время как к югу от острова и к северу от острова зона сужается до всего лишь 8 км (5,0 миль) с разломами, простирающимися с северо-северо-востока на северо-запад. [13] Зона разлома достигает 40 км (25 миль) в ширину, в других местах и ​​часто имеет параллельные восточные и западные гребни хребта, [12] а также несколько близлежащих зон разломов. [14]

Землетрясения

Зона в исторические времена была источником нескольких очень крупных землетрясений, и до 1993 года было зарегистрировано не менее 20 землетрясений магнитудой более 6,5. [8] В настоящее время сейсмически активная зона — это вся зона и части к западу от ее северных аспектов в северной части юго-восточной части Тасмановой котловины. Однако как к западу от острова Маккуори, так и к востоку по направлению к южной оконечности плато Кэмпбелл за пределами зоны наблюдалась некоторая историческая сейсмическая активность. [15] В районе впадины Хьорт граница плиты определенно находится в напряженном состоянии транспрессии, поскольку очаговые механизмы землетрясений являются как надвиговыми, так и правосторонними сдвиговыми типами, как и в таких областях. [16] К югу от впадины Хьорт наблюдается относительно низкая сейсмическая активность в зоне разлома Эмеральд и по направлению к тройному стыку Маккуори. [15] Самое крупное событие со сдвигом, зафиксированное до этого момента, произошло 23 мая 1989 года и имело магнитуду не менее M w 8,0 [3] [8] [2] 23 декабря 2004 года событие с M w 8,1 произошло примерно в 150 км (93 мили) к западу от границы плиты. [2] Это событие к западу от границы плиты было близко к переходу от косой субдукции в прогибе Пюисегюр к сдвигу с некоторым сжатием на хребте Маккуори. Считается, что эти крупные события происходят из-за того, что переход к косой конвергенции с субдукцией подвергает область, которую называют блоком Маккуори, значительной деформации, которая в конечном итоге снимается крупным обрушением, реактивирующим прошлые трансформные разломы в океанической коре дна Тасманова моря. [2]

Вулканические

Базальты, которые являются океаническими в этой зоне, были датированы. К юго-востоку от впадины Пюисегюр подводная гора имеет возраст всего 1,59 ± 0,26 млн лет. [17] Пока еще точно не известно, может ли эта относительно недавняя дата быть связана с поздним спредингом срединно-океанического хребта или активностью задней дуги. [6] Недавнее датирование адакитовых вулканов острова Литтл-Соландер на дальнем востоке зоны примерно 50 000 лет назад предполагает, что активность задней дуги от субдуцированной океанической коры в северной части зоны, возможно, не прекратилась. [18] [19] Северная подводная гора зоны разлома Макдугалла имеет возраст 10,9 ± 0,26 млн лет, в то время как на южном конце есть гора, датированная возрастом 18,34 ± 0,53 млн лет. [17] Возраст подводной горы на севере меньшего определения зоны разлома Маккуори составляет 14,1 ± 1,2 миллиона лет, а возраст другой горы за островом Маккуори к югу составляет 25,82 ± 0,18 миллиона лет. [6] Сам остров Маккуори имеет несколько возрастов в относительно ограниченном диапазоне от 10,34 до 10 миллионов лет назад. [17] Возраст подводной горы около восточного дальнего конца впадины Хьорт составляет 25,90 ± 0,23 миллиона лет. [17]

Тектоника

Подарок

Зона разлома Маккуори включает компонент конвергенции, который увеличивается по мере приближения к Южному острову Новой Зеландии, где он сливается с Альпийским разломом , который пересекает континентальную кору Южного острова Новой Зеландии. Считается, что северный и южный концы зоны в настоящее время сходятся со скоростью от 2 до 4 см (1,6 дюйма) в год. [20] Было замечено, что в юго-западной части зоны Тихоокеанская плита взаимодействует с областью Индо-Австралийской плиты, называемой микроплитой Маккуори , которая вращалась независимо от Австралийской плиты, начиная с 6,24 миллионов лет назад. [21] Для наилучшего моделирования недавней тектоники требуется эта микроплита [22] , и есть доказательства наличия диффузной зоны деформации, связанной со сжатием между этой микроплитой и Австралийской плитой, но эта диффузная зона в настоящее время не особенно сейсмически активна. [21] [Примечания 3] Поэтому, пока проводятся дальнейшие исследования, термин Австралийская плита будет использоваться для упрощения тектоники на сегодняшний день, и эта точка зрения не противоречит последним системам отсчета, используемым в недавнем моделировании плит. [23] Океаническая кора зоны разлома Маккуори, обнаруженная на острове Маккуори, была сформирована, однако, на расходящейся границе Австралийско-Тихоокеанской плиты после разрыва между плато Кэмпбелл и хребтом Резолюшн между средним эоценом около 40 миллионов лет назад и тем, что формально считалось поздним миоценом. [5] Однако это прекращение расширения морского дна в целом распространялось с юга 25,9 миллионов лет назад на север вдоль хребта, где, как теперь известно, оно могло остановиться всего 1,6 миллиона лет назад, хотя возможна и более ранняя дата. [6] Многие исследователи приходят к выводу, что зона разлома здесь является зарождающейся зоной субдукции с косым движением, соответствующим переходу от бокового (сдвигового) движения. В районе, известном как впадина Пюисегур , Индо-Австралийская плита, по-видимому, начинает погружаться под Тихоокеанскую плиту, что является противоположностью тому, что происходит у Северного острова Новой Зеландии (см. Зона субдукции Кермадек-Тонга ). [5]

Хребет Маккуори представляет как различные относительные высоты прилегающих плит, так и компонент сжатия между плитами. Остров Маккуори , названный в честь Лаклана Маккуори, лежит на вершине сегмента хребта Маккуори. Граница плиты Австралия-Тихоокеанского региона теперь считается проходящей по гребню хребтов, а не по впадинам с зоной деформации шириной до 100 км (62 мили). [24] Эта центральная область имела правостороннее смещение на 290 км (180 миль) с тех пор, как расширение океанического дна прекратилось примерно 10 миллионов лет назад. [25]

На крайнем юге субдукция, возможно, начинается в желобе Хьорт. [5] Однако эта субдукция была описана как нетипичная, поскольку более легкая океаническая кора, образованная Юго-Восточным Индийским хребтом, погружается под более тяжелую океаническую кору из исчезнувшего центра спрединга Австрало-Тихоокеанской плиты, тогда как при нормальной субдукции более тяжелый компонент уходит под нее. [16] Предыдущая тектоническая эволюция этого региона также была подробно изучена, поскольку она связана с тройным стыком Маккуори , который был создан около 47,91 млн лет назад. [26]

Эволюция тройного стыка Маккуори за последние примерно 33–10 миллионов лет вовлекла на север южную часть зоны разлома Маккуори. Зеленая линия на диаграмме показывает расстояние миграции между временными интервалами.

[9]

Прошлое

Хребет Маккуори — очень длинная, но не полностью изученная потухшая система срединно-океанического хребта, которая с тех пор испытала сложные тектонические процессы на протяжении около 30 миллионов лет, которые различались по всей ее длине, когда она стала границей Австралийско-Тихоокеанской плиты. [4] [27] Не все сроки, полученные с помощью разных методологий, согласуются так же хорошо, как это делается для более легкого изучения тектонических структур. Постулируется, что поскольку литосфера обычно охлаждается и укрепляется с образованием срединно-океанического хребта, то если такая тектоническая инверсия не быстрая, она не приводит к относительной простоте, наблюдаемой, скажем, в зоне субдукции Кермадек-Тонга . [27] Это не относится к хребту Маккуори. Локализованная по сегментам транспрессия и сжатие, наблюдаемые в комплексе хребта Маккуори, заняли около 10-15 миллионов лет. [27] Процесс суммируется следующим образом: [4]

  1. Около 42 миллионов лет назад Юго-Восточная Тасманова (Маккуори) котловина образовалась в результате разделения плато Кэмпбелл и хребта Резолюшн.
  2. После 30 миллионов лет назад изменения в относительном движении Тихоокеанской плиты и Австралийской плиты вызвали косое расширение первоначального срединно-океанического хребта Маккуори. Чтобы компенсировать изменения в направлении расширения, развились более короткие сегменты, а зоны разломов стали изогнутыми.
  3. Незадолго до того, как нынешнее расширение морского дна и магматизм прекратились, относительные движения Австралийской и Тихоокеанской плит стали слишком наклонными, чтобы поддерживать расширение.
  4. Микроплита Маккуори вращалась независимо от Австралийской плиты, начиная с 6,24 миллионов лет назад [21], и образовала юго-западную окраину зоны [22], но неясно, продолжается ли это сейчас. [23] [Примечания 3]

Эту последнюю стадию было трудно охарактеризовать, поскольку обычный подход с помощью исследований магнитных аномалий позволил установить хорошее время для прекращения спрединга центральных сегментов Макдугалла и Маккуори 24 миллиона лет назад, а оба конца были ограничены оценкой 30 миллионов лет назад. Теперь известно, что это произошло по-разному: прекращение спрединга морского дна произошло 25,9 миллиона лет назад на юге и, возможно, совсем недавно, 1,6 миллиона лет назад около Новой Зеландии. [6] Однако из других источников известно, что извержения базальта могут продолжаться до 3,5 миллионов лет после остановки спрединга, поэтому спрединг морского дна на севере фактически, вероятно, прекратился где-то между 5 миллионами и 1,6 миллионами лет назад, если единственная подводная гора, отобранная на сегодняшний день в этом регионе, имеет происхождение из срединно-океанического хребта. [6] И поэтому в некоторой степени очевидное столкновение с доказательствами того, что субдукция Пюисегюра началась 20 миллионов лет назад [27], объяснить не так сложно. Анализ состава этого единственного образца не исключает возможности более позднего происхождения типа океанического острова, даже если он, по-видимому, соответствует другим образцам из этой зоны. Распространение морского дна должно было прекратиться 10 миллионов лет назад на центральном сегменте Маккуори, содержащем остров Маккуори. [6] С тех пор сегменты приспособились к сближению двух плит посредством океаническо-океанической субдукции на южном сегменте Хьорт и на северном сегменте Пюисегюр, а также посредством преобладающего сдвигового движения в двух центральных сегментах структуры хребта Маккуори. [6] Карты этой тектонической активности были смоделированы с 42 миллионов лет назад до настоящего времени, показывая развивающийся центр спрединга, его исчезновение и взаимоотношения зон разломов. [1]

Примечания

  1. ^ ab Название Macquarie Ridge стало официальным названием подводной особенности, однако Macquarie Ridge Complex чаще используется в недавней академической литературе, и это, в свою очередь, обычно теперь использует термин Macquarie Fault Zone для области, ограниченной разломами вокруг острова Маккуори. Первоначальным названием для всей зоны, по-видимому, было Macquarie Ridge по крайней мере с 1965 года (Bodie & Dawson 1965) с по крайней мере одной попыткой нового названия Macquarie Balleny Ridge (Colin Summerhayes 1974). Выбор названия McDougall для части зоны разлома может привести к путанице, поскольку на суше в Канаде есть несколько разломов McDougall (TN Setterfield et al. 1995, SM Zubowski 2011), однако есть только один официально зарегистрированный McDougall Trough как подводный объект.
  2. ^ Было по крайней мере одно землетрясение магнитудой M w  7, эпицентр которого находился на линии разлома Джурру (Frohlic et al. 1997), и по крайней мере 7 других событий произошли в зоне разлома Джурру, одно из них — на полпути к хребту Резолюшн, так что оно проникло далеко на дно Тасманова моря (Kennett et al 2014).
  3. ^ ab Исследования микросейсмичности комплекса хребта Маккуори для понимания текущей тектоники уже начались, но данные, собранные между 2020 и 2022 годами, еще не подвергались рецензируемому анализу. UKRI, Аннотация EGU23-9886

Ссылки

  1. ^ Аб Цзян и др. 2021, Рисунок 6
  2. ^ abcdef Kennett, BLN; Gorbatov, A.; Spiliopoulos, S. (2014). «Отслеживание эволюции высокочастотного сейсмического источника: событие Macquarie 2004 Mw 8.1». Geophysical Research Letters . 41 (4): 1187–1193. Bibcode : 2014GeoRL..41.1187K. doi : 10.1002/2013GL058935. hdl : 1885/57496 . S2CID  53555341.
  3. ^ abcdef Масселл и др. 2000, Раздел:Введение
  4. ^ abcd Цзян и др. 2021, Подраздел:Введение
  5. ^ abcd Daczko et al. 2003, Раздел:Тектоническая обстановка
  6. ^ abcdefgh Цзян и др. 2021, Разделы:Аннотация и заключение
  7. ^ GEBCO:Macquarie Ridge
  8. ^ abc Frohlich, C.; Coffin, MF; Massell, C.; Mann, P.; Schuur, CL; Davis, SD; Jones, T.; Karner, G. (1997). «Ограничения на тектонику хребта Маккуори, предоставляемые Гарвардскими фокальными механизмами и телесейсмическими местоположениями землетрясений». Journal of Geophysical Research . 102 (B3): 5029–5041. Bibcode :1997JGR...102.5029F. doi : 10.1029/96JB03408 .
  9. ^ ab Meckel (2003). Тектоника региона Хьорт комплекса хребта Маккуори, самая южная граница Австрало-Тихоокеанской плиты, юго-запад Тихого океана (PhD) (Диссертация). стр. 1–206. Bibcode :2003PhDT.......206M.
  10. ^ GEBCO:Макдугалл Троф
  11. ^ ab Massell et al. 2000, Plate2
  12. ^ ab Massell et al. 2000, Раздел: Морфология хребтов и впадин
  13. ^ Дачко и др. 2003, Раздел:Остров Маккуори
  14. ^ Масселл и др. 2000, Раздел: Зоны разлома, Рисунок 4.
  15. ^ ab "USGS:Историческая сейсмичность" . Получено 2023-06-04 .
  16. ^ ab Wang, X; Cao, L; Zhao, M; Cheng, J; He, X (2022). «Какие условия способствуют атипичной субдукции: выводы из желоба Муссау, желоба Хьорт и хребта Гагуа». Gondwana Research . 120 : 207–218. doi :10.1016/j.gr.2022.10.014. S2CID  253230850.
  17. ^ abcd Цзян и др. 2021, Рисунок 1
  18. ^ Фоли, Фиона В.; Пирсон, Норман Дж.; Рашмер, Трейси; Тернер, Саймон; Адам, Джон (2013). «Магматическая эволюция и смешивание магмы четвертичных адакитов на островах Соландер и Литл-Соландер, Новая Зеландия». Журнал петрологии . 54 (4): 703–744. doi : 10.1093/petrology/egs082 .
  19. ^ Фоли, Фиона В.; Тернер, Саймон; Рашмер, Трейси Рашмер; Колфилд, Джон Т.; Дачко, Натан Р.; Бирман, Пол; Робертсон, Мэтью; Барри, Крейг Д.; Бойс, Адриан Дж. (2014). " 10Be , 18O и радиогенные изотопные ограничения на происхождение адакитовых подписей: исследование случая островов Соландер и Литтл-Соландер, Новая Зеландия". Вклад в минералогию и петрологию . 168 (1048). doi :10.1007/s00410-014-1048-9. S2CID  129879486.
  20. ^ Меккель, ТА; Манн, П.; Мошер, Шарон; Коффин, Миллард Ф. (2005). "Влияние кумулятивной конвергенции на развитие литосферного надвига и топографию вдоль границы Австралийско-Тихоокеанской плиты к югу от Новой Зеландии". Геохимия, геофизика, геосистемы . 6 (9). Bibcode : 2005GGG.....6.9010M. doi : 10.1029/2005GC000914 . ISSN  1525-2027.
  21. ^ abc Choi, H; Kim, SS; Dyment, J.; Granot, R; Park, SH; Hong, JK (2017). «Кинематическая эволюция плиты Маккуори: пример фрагментации океанической литосферы» (PDF) . Earth and Planetary Science Letters . 478 : 132–42. Bibcode : 2017E&PSL.478..132C. doi : 10.1016/j.epsl.2017.08.035.
  22. ^ ab DeMets, C; Gordon, RG; Argus, DF (2010). «Геологически текущие движения плит». Geophysical Journal International . 181 (1): 1–80. Bibcode : 2010GeoJI.181....1D. doi : 10.1111/j.1365-246X.2009.04491.x .
  23. ^ Аб ван де Лагемаат, Сюзанна Х.А.; Камп, Питер Дж. Дж.; Бошман, Лидиан М.; ван Хинсберген, Доу Джей Джей (2023). «Согласование мелового распада и гибели плиты Феникс с горогенезом Восточной Гондваны в Новой Зеландии». Обзоры наук о Земле . 236 (104276). Бибкод : 2023ESRv..23604276V. doi : 10.1016/j.earscirev.2022.104276 . ISSN  0012-8252.
  24. ^ Масселл и др. 2000, Раздел: Граница плиты, Обсуждение
  25. ^ Дачко и др. 2003, Раздел: Генезис разломов границ плит
  26. ^ Marks (1997). «Реконструкции гравитационного поля раннего третичного периода юго-западной части Тихого океана». Earth and Planetary Science Letters : 152: 267–274.
  27. ^ abcd Lebrun, Lamarche & Collot 2003, Раздел: MRC — естественный пример зарождающейся субдукции протяженностью в тысячи километров в бывшем центре спрединга

Источники