Субдукционная тектоника Филиппин контролирует геологию Филиппинского архипелага . Филиппинский регион сейсмически активен и постепенно формируется плитами , сходящимися друг к другу в разных направлениях. [1] Этот регион также известен как Филиппинский мобильный пояс из-за его сложной тектонической обстановки. [2]
Регион ограничен зонами субдукции , где окружающие океанические плиты на востоке и западе скользят к центру Филиппинского архипелага. [3] [2] Субдукция приводит к образованию глубоких океанических желобов , таких как Филиппинский желоб и Манильский желоб , которые ограничивают восточную и западную стороны Филиппинского архипелага соответственно. [4] Филиппинский архипелаг также прорезан вдоль своей длины левосторонним сдвиговым разломом, известным как Филиппинский разлом . [5] [1]
Активная субдукция нарушает земную кору , что приводит к вулканической активности , землетрясениям и цунами , делая Филиппины одним из наиболее геологически опасных регионов на Земле. [4] [6]
Филиппинская морская плита — это океаническая плита, окруженная зонами субдукции . Плита движется на северо-запад со скоростью 6–8 см (2,4–3,1 дюйма) в год по направлению к Евразийской плите. [7] [6] Ранкен и Кардвелл (1984) показали, что скорость конвергенции увеличивается к югу вдоль желоба. [8] [5] [4] Плита вращается относительно полюса вблизи тройного соединения Филиппинской морской, Евразийской и Тихоокеанской плит на северной оконечности Филиппинской морской плиты. [7] [9] [8] Скорость вращения составляет около 0,5˚/млн лет, что дает в общей сложности около 90˚ вращения с начала третичного периода . [7] [9] Обычно предполагается, что движение плиты было постоянным с 3–5 млн лет назад, [7] но некоторые исследования утверждают, что направление распространения плиты изменилось примерно 1 млн лет назад. [10]
Филиппинский подвижный пояс (также называемый подвижным поясом Тайвань-Лусон-Миндоро [11] ) представляет собой сложную тектоническую зону, которая находится в зоне конвергенции Евразийской плиты , Филиппинской морской плиты и Индо-Австралийской плиты . [9] Он охватывает весь Филиппинский архипелаг и простирается на юг до Молуккского моря и восточной Индонезии. [9] [12] Пояс сейсмически активен, поэтому здесь часто происходят землетрясения и активный вулканизм. [4] [12]
Филиппинский подвижный пояс ограничен зонами конвергенции различной полярности: субдукция с падением на восток в Манильском желобе , желобе Негрос , желобе Сулу и желобе Котабато на западе; и субдукция с падением на запад в Филиппинском желобе и Восточно-Лусонском прогибе вдоль его восточной границы. [3] [12] [13] Пояс тектонически отделен от окружающих плит и, таким образом, рассматривается как «независимый блок» или «микроплита» на Филиппинах. [6] [14] Независимо от разъединения с окружающими тектоническими единицами, Филиппинский подвижный пояс имеет сродство как с Евразийской плитой, так и с Филиппинской морской плитой. [15] [3] Он содержит материалы вулканической дуги с Филиппинской морской плиты, а также материалы земной коры с Евразийской плиты. [9] Очень трудно определить четкую тектоническую границу, поскольку большая часть информации вдоль Филиппинского подвижного пояса сметается Филиппинским разломом — сдвиговым разломом , пересекающим подвижный пояс. [9]
Филиппинский подвижный пояс можно разделить на две активные зоны: «западную активную зону» и «восточную активную зону». Западная активная зона ограничена на западе зонами субдукции, падающими на восток, такими как Манильский желоб, в то время как восточная активная зона ограничена на востоке зонами субдукции, падающими на запад, такими как Филиппинский желоб. [6] Поскольку Филиппинский подвижный пояс находится между биполярной субдукцией Евразийской плиты на западе и Филиппинской морской плитой на востоке, пояс испытывает сжатие с востока на запад, что приводит к образованию складок и зон надвигов. [6]
Филиппинский разлом — это левосторонний сдвиговой разлом, пересекающий Филиппинский архипелаг за зоной субдукции. Это разлом северо-западно-юго-восточного простирания, который проходит субпараллельно Филиппинскому желобу, простирается от северного Лусона до Минданао. [4] [1] [6] Он оказывает влияние на управление [ каким образом? ] региональной геодинамикой и кинематикой в системе Филиппинского желоба. [6]
Р. Холл (1987) прогнозирует, что средняя скорость вдоль сдвигового разлома составляет 0,5 см (0,20 дюйма) в год, [16] в то время как некоторые другие модели предсказывают скорость 2–3 см (0,79–1,18 дюйма) в год. [1] [6] Однако модели согласились, что начало Филиппинского разлома произошло между 2–4 млн лет назад и что он распространялся на юг до нынешнего южного окончания на северо-востоке Хальмахеры. [1] [6] [16]
Механизм разделения сдвига в системе Филиппинского разлома-желоба был впервые предложен Фитчем в 1972 году. [17] [1] В его модели движение конвергенции плит разделено на два компонента: один компонент параллелен разлому, а другой перпендикулярен субдукции желоба. Он предположил, что сдвиг-сдвиг отвечает за принятие напряжений, которые не могут быть приняты системами субдукции, окружающими Филиппинский подвижный пояс . [17] В случае системы Филиппинского желоба , поскольку Филиппинская морская плита распространяется к желобу наклонно, вектор смещения состоит из двух компонентов: северного бокового движения «западной активной зоны» Филиппинского подвижного пояса и западного субдукционного перпендикуляра Филиппинской морской плиты. [1] Гипотеза механизма разделения сдвига была принята Аурелио (2000) путем отслеживания движения земной коры с использованием данных Глобальной системы позиционирования (GPS). [1]
Была выдвинута гипотеза, что желоб и разлом образовались синхронно; [1] оба могли распространяться на юг со среднего до позднего миоцена. [18] [12] [19]
Больше разветвлений наблюдается в северной и южной частях зоны разлома, что говорит о том, что регионы Лусон и Минданао – Молуккские острова связаны с более сложной тектонической обстановкой. [1]
Палаванский блок — это асейсмичный микроконтинент к западу от Филиппинского подвижного пояса. [12] Он возник на юго-восточной континентальной окраине Евразийской плиты . Палаванский блок откололся от Евразийской плиты в конце эоцена , [20] и начал сталкиваться с Филиппинским подвижным поясом между олигоценом и поздним миоценом . [12]
Географически Миндоро , острова Палаван , северо-западные острова Панай и Ромблон также считаются частью микроконтинентального блока Палавана. [20]
Некоторые модели утверждают, что сближение двух микроконтинентов вызвало субдукцию, погружающуюся на восток, в Манильском желобе и впадине Негрос в раннем миоцене, а также позднее формирование зоны Филиппинского разлома и Филиппинского желоба. [21] [12]
Зоны субдукции в Филиппинском подвижном поясе можно разделить на две основные группы: субдукция с падением на восток к западной границе и субдукция с падением на запад к восточной границе. [7] [22] [2]
Манильский желоб является результатом субдукции Евразийской плиты ( блок Сундаланд ) на восток под западную сторону Филиппинского подвижного пояса. Субдукция вдоль простирающегося на север желоба началась в конце олигоцена - начале миоцена. [4] [23] [24] Средняя скорость субдукции составляет 1–2 см (0,39–0,79 дюйма) в год, замедляясь к северу. [23] Толстый профиль осадконакопления в хорошо развитом преддуговом бассейне способствовал формированию аккреционного клина вдоль желоба во время сжатия. [24] [23] На восточной стороне Филиппинского подвижного пояса аккреционный клин не обнаружен. [25]
Несколько желобов, погружающихся на восток, можно найти к югу от Манильского желоба (например, желоб Негрос и желоб Котабато ), которые образовались после Манильского желоба в период от среднего до позднего миоцена; последовательность инициации идет с севера на юг. [4]
Лусонская вулканическая дуга — это вулканический пояс длиной 1200 км (750 миль), простирающийся от Тайваня до южного Минданао . Он образовался в результате субдукции Евразийской плиты под Филиппинский подвижный пояс вдоль Манильского желоба с раннего миоцена. [22]
Вулканы моложе на юге, чем на севере около Тайваня. Субдукция началась на Тайване около 16 млн лет назад, но есть более молодые вулканы на Минданао, которые датируются только четвертичным периодом . [4] [26]
Столкновение между Палаванским блоком и центральными Филиппинами началось в раннем и среднем миоцене. В целом, наблюдаются три зоны столкновения, которые развивались в разное время. Это: [24]
Принято считать, что остров Ромблон был передовой линией столкновения. [24] Зона столкновения между Палаванским микроконтинентальным блоком и Филиппинским подвижным поясом показывает юго-западное распространение во времени. Механизм, лежащий в основе перемещения зоны столкновения, до сих пор не определен. [2]
Филиппинский желоб является результатом западной субдукции Филиппинской морской плиты под Филиппинский подвижный пояс. Желоб, простирающийся на север, простирается от юго-востока Лусона (15˚30' с.ш.) до северо-востока Хальмахеры (2˚ с.ш.), общей длиной 1800 км (1100 миль) [19] [16] и максимальной глубиной 10 540 метров (6,55 миль). [27] Он связан с другой зоной субдукции, погружающейся на восток, на севере в Восточно-Лусонском желобе с помощью сдвигового сброса, простирающегося с востока на запад . Филиппинский желоб распространяется на север в сегменте Восточно-Лусонского желоба. [14] [24] [23]
Возраст Филиппинского желоба точно не определен; оценки варьируются от 5 млн лет или моложе, [28] [1] до 8–9 млн лет. [29] [22] Однако исследователи сходятся во мнении, что Филиппинский желоб является самым молодым желобом в Филиппинской системе субдукции. [19] [30] [6] [1]
Филиппинская морская плита движется к желобу наклонно. Сила этой конвергенции плит не может быть компенсирована исключительно самим желобом; поэтому активность желоба связана со сдвиговой зоной Филиппинского разлома. [1] Считается, что и желоб, и зона разлома образовались вместе в раннем плиоцене, [2] и с тех пор синхронно распространялись на юг. [16] [ 17] [18] [1] [24] Скорость субдукции увеличивается на юг, с самой высокой конвергенцией вблизи южного окончания на северо-востоке Хальмахеры, со скоростью 10 см (3,9 дюйма) в год. [7]
Происхождение желоба связано со столкновением Палаванского микроконтинентального блока и Филиппинского подвижного пояса, в результате чего сначала образовался Манильский желоб, а затем Филиппинский желоб. [9] [22] [12] [19]
На Филиппинском архипелаге можно выделить как древние, так и недавние системы вулканических дуг . Магматические события на архипелаге связаны с субдукцией плит, что отражено в геохимии пород. Состав пород вдоль главной вулканической дуги в целом относится к известково-щелочным и толеитовым магматическим сериям. Также сообщалось о некоторых случаях нахождения адакита , который часто связан с частичным плавлением базальтового компонента в зонах субдукции. Датирование пород, полученных из дуг, может ограничить сроки формирования траншеи вместе с тектонической эволюцией в пределах кайнозоя . [32]
Геохимия недавнего формирования дуги с олигоцена похожа. Вулканические породы также включают в себя породы известково-щелочной серии с высоким содержанием калия , которые отражают оригинальность островной дуги. [ необходимо уточнение ] [4] Формирование вулканической дуги также благоприятствует месторождениям полезных ископаемых — на Филиппинах обнаружены рудники меди , золота и никеля . [33]
Предполагается, что офиолиты образуются в результате субдукционных событий в океанических бассейнах. Распространение офиолитов распространено на Филиппинах. [34] Изучение этих офиолитов может помочь раскрыть тектоническую эволюцию региона. [31]
Большая часть офиолитов на Филиппинах образовалась в меловом периоде, а меньшая часть — в третичном. [31] Офиолиты на Филиппинах географически разделены на четыре группы: Восточный пояс (1), Центральный пояс (2), Западный пояс (3) и Палаванский пояс (4). [31] [4] Датирование офиолитовых поясов показывает тенденцию постепенного омоложения с востока на запад — те, что на востоке, образовались в нижнем меловом периоде (самые старые), а те, что на западе, образовались в эоцене (самые молодые). Это отражает последовательность формирования аккреционного клина вдоль западной стороны Филиппинского подвижного пояса. Самая молодая западная офиолитовая зона образовалась на границе Сундаленда и Филиппинского подвижного пояса, в то время как более старый восточный офиолит образовался на прото-Филиппинской плите и является базальной породой Филиппинского подвижного пояса. [31] [4]
Наклонный на запад Восточно-Лусонский прогиб прекратил свою деятельность в конце олигоцена . В раннем миоцене образовался Манильский желоб , который, как полагают, был вызван вращением Лусона против часовой стрелки , что впоследствии привело к столкновению Палаванского микроконтинентального блока и Филиппинского подвижного пояса . [12] [23] Филиппинский подвижный пояс был присоединен к Южно-Китайскому морскому блоку, образовав Манильский желоб. Эта модель подтверждается структурными и геологическими данными. [12]
Во-первых, зона сутуры, которая наблюдается как метаморфические пояса, отмечает границу между Палаванским блоком и Филиппинским подвижным поясом. [12] Это указывает на северо-восточную границу Палаванского блока в миоцене. Более того, острова к северо-востоку от Палавана испытали внедрение офиолитов , процесс, в котором офиолит смешивается с континентальной окраиной; считается, что это связано со столкновениями. Кроме того, зафиксирован перерыв вулканизма в центральной части Филиппин, [2] который, как известно, также был вызван событием столкновения к западу от Филиппинского подвижного пояса. И, наконец, ложе кораллового рифа было поднято во время предполагаемого эпизода столкновения, что подтверждает событие столкновения. [12]
Известно, что Филиппинский желоб образовался в результате недавней субдукции. Это было выведено с учетом неглубокой глубины субдукционной плиты (на что указывает неглубокая сейсмичность) и скорости субдукции. [19]
Одна из гипотез заключается в том, что образование Филиппинского желоба было связано со столкновением Палаванского блока с Филиппинским подвижным поясом. Утверждается, что желоб был сформирован как выход для напряжения, возникшего в результате столкновения Палавана. [35] Добавляя компрессионные напряжения к начальной субдукции, он постепенно превратился в зону субдукции. [35]
Другая гипотеза заключается в том, что Филиппинский желоб возник около Бикола (около 13˚с.ш.) и распространялся на юг до своего нынешнего резкого окончания на северо-востоке Хальмахеры (2˚с.ш.). [7] [16] Это подтверждается такими доказательствами, как изменение возраста вулканов вдоль желоба, глубина субдукционной плиты и геометрия желоба. [19] [22] [8]
Гипотеза подтверждается доказательствами возраста дугового вулканизма вдоль Восточной магматической дуги. Самый старый вулкан находится в Биколе, его возраст составляет 6,5 млн лет. [22] Наблюдается тенденция к югу постепенного омоложения вулканов вдоль желоба от Бикола, где самая молодая вулканическая активность, связанная с субдукцией, наблюдается прямо на северо-востоке Хальмахеры. [22] Подобная тенденция также наблюдается в направлении на север от Бикола к северному концу Восточно-Лусонского желоба. Эти тенденции подтверждают гипотезу о распространении Филиппинского желоба от Бикола на север и на юг. [22]
Геометрия желоба также подтверждает гипотезу распространения как на север, так и на юг. Лаллеманд и др. (1990) предположили, что желоб сначала образовался около 9˚N, а затем распространился на север и юг, что привело к относительно симметричной геометрии к северу и югу от 9˚N. [19] Самая глубокая часть желоба находится около 9˚N, где средняя глубина желоба составляет более 10 000 метров. Глубина желоба постепенно уменьшается к северу и югу, с глубиной около 8000 метров на южном конце и около 6000 метров на северном конце. [19]
Филиппинский архипелаг ограничен зонами субдукции, что делает регион вулканически активным. Самый активный вулкан на Филиппинах — вулкан Майон, расположенный на юго-востоке Лусона. [36] Он связан с субдукцией Филиппинской морской плиты под Филиппинский подвижный пояс. [4]
Из-за своего сложного тектонического расположения на Филиппинском подвижном поясе Филиппинский архипелаг сейсмически активен. Разломы и зоны субдукции являются сейсмическими источниками. Среди зон субдукции на Филиппинах субдукция вдоль Филиппинского желоба производит наиболее активную и частую сейсмическую активность в регионе. Однако, поскольку Филиппинский желоб является молодой системой субдукции, большинство из них являются неглубокими землетрясениями (менее 30 км [ необходимо разъяснение ] ). [1]
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на июль 2024 г. ( ссылка )