Трансформный разлом или трансформная граница — это разлом вдоль границы плиты , где движение преимущественно горизонтальное . [1] Он резко заканчивается там, где соединяется с другой границей плиты, либо с другим трансформом, спрединговым хребтом, либо с зоной субдукции . [2] Трансформный разлом — это частный случай сдвигового разлома , который также образует границу плиты.
Большинство таких разломов обнаружено в океанической коре , где они совмещают латеральное смещение между сегментами расходящихся границ , образуя зигзагообразную структуру. Это результат наклонного расширения морского дна , когда направление движения не перпендикулярно направлению общей расходящейся границы. Меньшее количество таких разломов встречается на суше, хотя они, как правило, более известны, например, разлом Сан-Андреас и Северо-Анатолийский разлом .
Границы трансформаций также известны как консервативные границы плит , поскольку они не предполагают добавления или потери литосферы на поверхности Земли. [3]
Геофизик и геолог Джон Тузо Уилсон признал, что смещения океанических хребтов из-за разломов не соответствуют классической модели смещения или геологического маркера в теории разломов Рида отскока [4] , из которой выводится ощущение сдвига. Новый класс разломов, [5] названный трансформными разломами, вызывает сдвиг в направлении, противоположном тому, что можно было бы предположить, исходя из стандартной интерпретации смещенных геологических особенностей. Скольжение по трансформным разломам не увеличивает расстояние между разделяемыми им хребтами; расстояние при землетрясениях остается постоянным , поскольку хребты представляют собой расширяющиеся центры. Эта гипотеза была подтверждена при исследовании решений плоскости разломов, которые показали смещение точек трансформных разломов в направлении, противоположном тому, которое предполагала классическая интерпретация. [6]
Трансформационные разломы тесно связаны с транстоковыми разломами, и их часто путают. Оба типа разломов имеют сдвиговое или боковое движение; тем не менее трансформные разломы всегда заканчиваются на стыке с границей другой плиты, тогда как транстекущие разломы могут затухнуть без стыка с другим разломом. Наконец, трансформные разломы образуют границу тектонической плиты, а транстектонические разломы - нет.
Разломы, как правило, представляют собой сосредоточенные области деформации или растяжения , которые являются реакцией на накопленные напряжения в форме напряжения сжатия , растяжения или сдвига в породе на поверхности или глубоко в недрах Земли. Трансформирующие разломы специально компенсируют латеральную деформацию , передавая смещение между срединно-океаническими хребтами или зонами субдукции. Они также действуют как плоскости слабости, что может привести к расколу в рифтовых зонах . [ нужна цитата ]
Трансформные разломы обычно встречаются, соединяя сегменты расходящихся границ ( срединно-океанические хребты или центры спрединга). В этих срединно-океанических хребтах постоянно создается новое морское дно в результате подъема новой базальтовой магмы . По мере того как новое морское дно выталкивается и вытягивается, старое морское дно медленно отодвигается от срединно-океанических хребтов к континентам. Несмотря на то, что эти сегменты хребтов разделены всего лишь десятками километров, такое разделение между сегментами хребтов приводит к тому, что части морского дна проталкиваются друг мимо друга в противоположных направлениях. Это латеральное движение морского дна мимо друг друга является местом, где в настоящее время активны трансформные разломы.
Трансформные разломы движутся иначе, чем сдвиговые разломы на срединно-океаническом хребте. Вместо того, чтобы хребты удалялись друг от друга, как это происходит в других сдвигах, хребты трансформных разломов остаются в тех же фиксированных местах, а новое морское дно, созданное на хребтах, отталкивается от хребта. Доказательства этого движения можно найти в палеомагнитных полосах на морском дне.
В статье геофизика Тараса Гери предполагается, что создание трансформных разломов между хребтами срединно-океанического хребта связано с повернутыми и растянутыми участками срединно-океанического хребта. [7] Это происходит в течение длительного периода времени, при этом центр расширения или гребень медленно деформируется от прямой линии к изогнутой линии. Наконец, трещиноватость по этим плоскостям образует трансформные разломы. При этом разлом меняется от нормального разлома с напряжением растяжения на сдвиговый разлом с боковым напряжением. [8] В исследовании, проведенном Бонатти и Крейном, [ кто? ] в краях трансформных хребтов обнаружены породы перидотита и габбро . Эти камни образуются глубоко внутри мантии Земли, а затем быстро выкапываются на поверхность. [8] Эти данные помогают доказать, что новое морское дно создается на срединно-океанических хребтах, и дополнительно подтверждают теорию тектоники плит.
Активные трансформные разломы находятся между двумя тектоническими структурами или разломами. Зоны разломов представляют собой ранее активные линии трансформных разломов, которые с тех пор прошли активную зону трансформирования и оттесняются к континентам. Эти возвышенные хребты на дне океана можно проследить на сотни миль, а в некоторых случаях даже от одного континента через океан до другого континента.
В своей работе над системами трансформных разломов геолог Тузо Уилсон сказал, что трансформные разломы должны быть связаны с другими разломами или границами тектонических плит на обоих концах; из-за этого требования разломы преобразования могут увеличиваться в длине, сохранять постоянную длину или уменьшаться в длине. [5] Эти изменения длины зависят от того, какой тип разлома или тектонической структуры связан с трансформным разломом. Уилсон описал шесть типов трансформационных разломов:
Растущая длина: в ситуациях, когда трансформный разлом соединяет центр распространения и верхний блок зоны субдукции или когда два верхних блока зон субдукции связаны, сам трансформный разлом будет увеличиваться в длину. [5]
Постоянная длина: в других случаях ошибки преобразования будут оставаться постоянной длины. Эту устойчивость можно объяснить множеством разных причин. В случае преобразований от гребня к гребню постоянство вызвано непрерывным ростом обоих гребней наружу, компенсируя любое изменение длины. Противоположное происходит, когда хребет связан с погружающейся плитой, где вся литосфера (новое морское дно), созданная хребтом, субдуцируется или поглощается зоной субдукции. [5] Наконец, когда две верхние плиты субдукции соединяются, длина не меняется. Это связано с тем, что плиты движутся параллельно друг другу, и не создается новой литосферы, способной изменить эту длину.
Разломы с уменьшением длины. В редких случаях разломы преобразования могут уменьшаться в длине. Это происходит, когда две нисходящие плиты субдукции соединяются трансформным разломом. Со временем, когда плиты погружаются, длина трансформного разлома будет уменьшаться до тех пор, пока трансформный разлом не исчезнет полностью, оставив только две зоны субдукции, обращенные в противоположные стороны. [5]
.svg/1280px-Tectonic_plates_(2022).svg.png)
Наиболее яркие примеры зон трансформации срединно-океанических хребтов находятся в Атлантическом океане между Южной Америкой и Африкой . Эти области , известные как зоны разломов Святого Павла, Романш , Чейна и Вознесения, имеют глубокие, легко идентифицируемые трансформные разломы и хребты. Другие места включают: Восточно-Тихоокеанский хребет, расположенный в юго-восточной части Тихого океана , который встречается с разломом Сан-Андреас на севере.
Трансформные разломы не ограничиваются океанической корой и центрами спрединга; многие из них находятся на окраинах континента . Лучшим примером является разлом Сан-Андреас на тихоокеанском побережье США. Разлом Сан-Андреас соединяет Восточно-Тихоокеанское поднятие у западного побережья Мексики (Калифорнийский залив) с тройным соединением Мендосино (часть плиты Хуан-де-Фука ) у побережья северо-запада США , образуя соединение хребта с разломом. Ошибка стиля преобразования. [5] Формирование системы разломов Сан-Андреас произошло сравнительно недавно, в период олигоцена , между 34 и 24 миллионами лет назад. [9] В этот период плита Фараллон , а затем Тихоокеанская плита, столкнулась с Северо-Американской плитой . [9] Столкновение привело к субдукции плиты Фараллон под Северо-Американскую плиту. После того, как центр распространения, разделяющий Тихоокеанскую плиту и плиту Фараллон, был погружен под Северо-Американскую плиту, была создана система континентального трансформированного разлома Сан-Андреас. [9]
В Новой Зеландии альпийский разлом Южного острова на большей части своей длины представляет собой трансформный разлом . Это привело к тому, что складчатая земля Саутлендской синклинали разделилась на восточную и западную части, расположенные на расстоянии нескольких сотен километров друг от друга. Большая часть синклинали находится в Саутленде и Кэтлинс на юго-востоке острова, но меньшая часть также присутствует в районе Тасман на северо-западе острова.
Другие примеры включают в себя: