Пассивная окраина — это переход между океанической и континентальной литосферой, который не является активной окраиной плиты . Пассивная окраина образуется в результате осадконакопления над древним разломом , который теперь отмечен переходной литосферой. Континентальный рифт образует новые океанские бассейны. В конце концов континентальный рифт образует срединно-океанический хребет , и очаг растяжения удаляется от границы континент-океан . Переход между континентальной и океанической литосферой, первоначально образовавшийся в результате рифтогенеза, известен как пассивная окраина.
Пассивные окраины встречаются на каждой границе океана и континента, не отмеченной сдвигом или зоной субдукции . Пассивные границы определяют регион вокруг Северного Ледовитого океана , Атлантического океана и западной части Индийского океана , а также определяют все побережья Африки , Австралии , Гренландии и Индийского субконтинента . Они также встречаются на восточном побережье Северной и Южной Америки , в Западной Европе и на большей части Антарктиды . Северо-Восточная Азия также содержит некоторые пассивные окраины.
Различие между активными и пассивными окраинами относится к тому, является ли граница земной коры между океанической и континентальной литосферой границей плит . Активные окраины находятся на краю континента, где происходит субдукция . Они часто отмечены поднятиями и вулканическими горными поясами на континентальной плите. Реже встречаются сдвиговые разломы , определяющие южную береговую линию Западной Африки . Большая часть восточной части Индийского океана и почти вся окраина Тихого океана являются примерами активных окраин. Хотя сварной шов между океанической и континентальной литосферой называется пассивной окраиной, это не неактивная окраина. Активное опускание, седиментация, рост разломов, образование и миграция поровой жидкости — все это активные процессы на пассивных окраинах. Пассивные окраины пассивны только в том смысле, что они не являются активными границами плит.
Пассивные окраины состоят как из береговой прибрежной равнины , так и из прибрежных триад континентального шельфа и склонов. На прибрежных равнинах часто преобладают речные процессы, а на континентальном шельфе — процессы дельтовых и прибрежных течений. Великие реки ( Амазонка , Ориноко , Конго , Нил , Ганг , Желтая , Янцзы и реки Маккензи ) стекают по пассивным окраинам. Обширные устья обычны на зрелых пассивных окраинах. Хотя существует много видов пассивных полей, морфология большинства пассивных полей удивительно схожа. Обычно они состоят из континентального шельфа, континентального склона, континентального поднятия и абиссальной равнины. Морфологическое выражение этих особенностей во многом определяется подстилающей переходной корой и отложениями над ней. Пассивные окраины, определяемые большим количеством речных отложений, а также те, где преобладают кораллы и другие биогенные процессы, обычно имеют схожую морфологию. Кроме того, перелом шельфа, по-видимому, отмечает максимальную неогеновую низменность, определяемую максимумами ледников. Внешний континентальный шельф и склон могут быть прорезаны огромными подводными каньонами , обозначающими морское продолжение рек.
В высоких широтах и во время оледенений прибрежная морфология пассивных окраин может отражать ледниковые процессы, такие как фьорды Гренландии и Норвегии .
Основные особенности пассивных полей кроются под внешними символами. Под пассивными окраинами переход между континентальной и океанической корой представляет собой широкий переход, известный как переходная кора. Опустившаяся континентальная кора отмечена сбросами , опускающимися в сторону моря. Разрушенная кора переходит в океаническую кору и может быть глубоко погребена из-за термического проседания и массы отложений, скапливающихся над ней. Литосфера под пассивными окраинами известна как переходная литосфера. Литосфера утончается по направлению к морю по мере перехода к океанической коре. Формируются различные виды переходной коры в зависимости от того, насколько быстро происходит рифтинг и насколько горячей была подстилающая мантия во время рифтинга. Вулканические пассивные окраины представляют собой один концевой тип переходной коры, другой концевой (амагматический) тип - рифтовую пассивную окраину. Вулканические пассивные окраины также отмечены многочисленными дайками и магматическими интрузиями в погруженной континентальной коре. Обычно имеется множество даек, образованных перпендикулярно падающим в сторону потоков лавы и порогам. Магматические интрузии в земную кору вызывают потоки лавы вдоль верхней части опустившейся континентальной коры и образуют отражатели, падающие в сторону моря.
Пассивные окраины характеризуются мощными скоплениями осадков. Пространство для этих отложений называется аккомодацией и обусловлено опусканием особенно переходной коры. Оседание в конечном итоге вызвано гравитационным равновесием, которое устанавливается между участками земной коры и известным как изостазия . Изостази контролирует поднятие склона рифта и последующее опускание развивающейся пассивной окраины и в основном отражается на изменениях теплового потока . Тепловой поток на пассивных границах значительно меняется в течение срока службы: вначале он высокий, а с возрастом уменьшается. На начальном этапе континентальная кора и литосфера растягиваются и истончаются из-за движения плит ( тектоники плит ) и связанной с ним магматической деятельности. Очень тонкая литосфера под рифтом позволяет поднимающейся мантии плавиться за счет декомпрессии. Утончение литосферы также позволяет астеносфере подниматься ближе к поверхности, нагревая вышележащую литосферу за счет проводимости и адвекции тепла интрузивными дайками. Нагревание уменьшает плотность литосферы и поднимает нижнюю кору и литосферу. Кроме того, мантийные плюмы могут нагревать литосферу и вызывать колоссальную магматическую активность. После формирования срединно-океанического хребта и начала расширения морского дна исходный участок рифтогенеза разделяется на сопряженные пассивные окраины (например, восточные окраины США и северо-западной Африки были частями одного и того же рифта в раннем мезозое и теперь являются сопряженными окраинами). и мигрирует из зоны мантийного апвеллинга, начинается нагрев и похолодание. Мантийная литосфера ниже утонченного и нарушенного континентально-океанического перехода охлаждается, утолщается, увеличивается в плотности и, таким образом, начинает опускаться. Накопление осадков над погружающейся переходной корой и литосферой еще больше угнетает переходную кору.
Для классификации пассивной маржи необходимы четыре различных точки зрения:
Первый описывает взаимосвязь между ориентацией рифтов и движением плит, второй описывает природу переходной коры, а третий описывает пострифтовую седиментацию. При описании пассивной маржи необходимо учитывать все три точки зрения. Фактически пассивные окраины чрезвычайно длинные и различаются по длине геометрией рифтов, природой переходной коры и поступлением осадков; На этом основании целесообразнее разделить отдельные пассивные маржи на сегменты и применить тройную классификацию к каждому сегменту.
Это типичный способ формирования пассивных окраин, когда отдельные континентальные массивы движутся перпендикулярно береговой линии. Так открылась Центральная Атлантика , начиная с юрского времени. Разломы имеют тенденцию быть листрическими : обычные разломы , которые выравниваются с глубиной.
Сдвиговые окраины образуются там, где распад континентов был связан со сдвигами . Хороший пример такого типа окраин можно найти на южном побережье Западной Африки. Сдвиговые границы очень сложны и имеют тенденцию быть довольно узкими. Они также отличаются от рифтовых пассивных окраин структурным стилем и термической эволюцией во время распада континентов. По мере того как ось распространения морского дна перемещается вдоль края, термическое поднятие образует хребет. Этот хребет задерживает отложения, что позволяет накапливать мощные толщи. Эти типы пассивных окраин менее вулканичны.
Этот тип пассивной окраины развивается там, где рифтинг проходит под углом к береговой линии, как это сейчас происходит в Калифорнийском заливе .
Переходная кора, разделяющая настоящую океаническую и континентальную коры, является основой любой пассивной окраины. Он образуется на стадии рифтогенеза и состоит из двух конечных членов: вулканического и невулканического. Эта схема классификации применима только к рифтовым и транстенсионным окраинам; переходная кора растрепанных краев изучена очень плохо.
Невулканические окраины образуются, когда растяжение сопровождается небольшим плавлением мантии и вулканизмом. Невулканическая переходная кора состоит из растянутой и утоненной континентальной коры. Невулканические окраины обычно характеризуются сейсмическими отражателями, падающими в сторону континента (повернутые блоки земной коры и связанные с ними отложения) и низкими скоростями продольных волн (<7,0 км/с) в нижней части переходной коры.
Вулканические окраины составляют часть крупных магматических провинций, которые характеризуются массовым внедрением основных экструзивных и интрузивных пород за очень короткие периоды времени. Вулканические окраины образуются, когда рифтинг сопровождается значительным плавлением мантии, при этом вулканизм происходит до и/или во время распада континентов. Переходная кора вулканических окраин сложена базальтовыми магматическими породами , включая потоки лавы , силлы , дайки и габбро .
Вулканические окраины обычно отличают от невулканических (или бедных магмой) окраин (например, Иберийской окраины, окраины Ньюфаундленда), которые не содержат большого количества экструзивных и/или интрузивных пород и могут иметь такие особенности земной коры, как незакрытая серпентинизированная мантия. Известно, что вулканические окраины отличаются от окраин, бедных магмой, по ряду причин:
Высокие скорости (V p > 7 км) и большие мощности LCB являются свидетельством, подтверждающим аккрецию, питаемую плюмами (основное утолщение), подстилающую кору во время распада континентов. LCB расположены вдоль перехода континент-океан, но иногда могут простираться под континентальную часть рифтовой окраины (как, например, наблюдается на средненорвежской окраине). На континентальной территории до сих пор ведутся открытые дискуссии об их реальной природе, хронологии, геодинамических и нефтяных последствиях. [1]
Примеры вулканических окраин:
Примеры невулканических окраин:
Пассивные окраины этого типа демонстрируют простое развитие через переходную кору от нормальной континентальной коры к нормальной океанической. Пассивная маржа на шельфе Техаса является хорошим примером.
Этот тип переходной коры характеризуется заброшенными рифтами и континентальными блоками, такими как плато Блейка , Гранд-Бэнкс или Багамские острова у берегов восточной Флориды.
Четвертый способ классификации пассивных окраин основан на характере седиментации зрелой пассивной окраины. Седиментация продолжается на протяжении всего срока службы пассивной окраины. Седиментация меняется быстро и постепенно на начальных стадиях формирования пассивной окраины, поскольку рифтинг начинается на суше и становится морским по мере открытия разлома и установления настоящей пассивной окраины. Следовательно, история осадконакопления пассивной окраины начинается с речных, озерных или других субаэральных отложений, развиваясь со временем в зависимости от того, как произошел рифтогенез и как, когда и каким типом отложений он изменяется.
Конструктивные окраины - это «классический» способ пассивной седиментации окраин. Нормальное седиментирование является результатом переноса и отложения песка , ила и глины реками через дельты и перераспределения этих отложений прибрежными течениями . Характер отложений может значительно меняться вдоль пассивной окраины из-за взаимодействия между образованием карбонатных отложений, поступлением обломочных пород из рек и прибрежным транспортом. Там, где поступления обломочных отложений невелики, биогенная седиментация может доминировать, особенно прибрежная седиментация. Пассивная окраина Мексиканского залива на юге Соединенных Штатов является прекрасным примером этого, с илистой и песчаной прибрежной средой вниз по течению (на запад) от дельты реки Миссисипи и пляжами из карбонатного песка на востоке. Толстые слои отложений постепенно становятся тоньше по мере удаления от берега, в зависимости от опускания пассивной окраины и эффективности механизмов морского переноса, таких как мутные течения и подводные каналы .
Развитие края шельфа и его миграция во времени имеют решающее значение для развития пассивной окраины. Местоположение разрыва края шельфа отражает сложное взаимодействие между седиментацией, уровнем моря и наличием осадочных дамб. Коралловые рифы служат оплотом, позволяющим скапливаться отложениям между ними и берегом, перекрывая поступление отложений в более глубокие воды. Другой тип осадочных плотин возникает в результате присутствия соляных куполов , которые часто встречаются вдоль пассивной окраины Техаса и Луизианы .
Края, лишенные осадков, образуют узкие континентальные шельфы и пассивные окраины. Это особенно распространено в засушливых регионах, где перенос наносов реками или их перераспределение прибрежными течениями незначительны. Красное море является хорошим примером пассивной окраины, испытывающей недостаток осадков.
В формировании пассивной маржи можно выделить три основных этапа:
Пассивная прибыль является важным объектом разведки нефти . Манн и др. (2001) классифицировали 592 гигантских нефтяных месторождения по шести категориям бассейнов и тектонических условий и отметили, что континентальные пассивные окраины составляют 31% гигантов. Континентальные рифты (которые, вероятно, со временем превратятся в пассивные окраины) содержат еще 30% гигантских нефтяных месторождений мира. В бассейнах, связанных с зонами столкновения и зонами субдукции, находится большая часть оставшихся гигантских нефтяных месторождений.
Пассивные окраины являются хранилищами нефти, поскольку они связаны с благоприятными условиями для накопления и созревания органического вещества. Условия раннего континентального рифта привели к развитию бескислородных бассейнов, крупному отложению и потоку органики, а также сохранению органического вещества, что привело к образованию месторождений нефти и газа. Из этих месторождений будет образовываться сырая нефть. Это места, в которых нефтяные ресурсы наиболее прибыльны и продуктивны. Продуктивные месторождения находятся на пассивных окраинах по всему миру, включая Мексиканский залив , западную Скандинавию и Западную Австралию .
Международные дискуссии о том, кто контролирует ресурсы пассивной маржи, находятся в центре переговоров по морскому праву . Континентальные шельфы являются важными частями национальных исключительных экономических зон , важных для месторождений полезных ископаемых морского дна (включая нефть и газ) и рыболовства.