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 трансформным хребтом, либо с зоной субдукции . [2] Трансформный разлом — это особый случай сдвигового разлома, который также образует границу плиты.
Большинство таких разломов обнаружено в океанической коре , где они обеспечивают боковое смещение между сегментами расходящихся границ , образуя зигзагообразный рисунок. Это происходит из-за косого распространения морского дна , когда направление движения не перпендикулярно направлению общей расходящейся границы. Меньшее количество таких разломов обнаружено на суше, хотя они, как правило, более известны, например, разлом Сан-Андреас и Северо-Анатолийский разлом .
Трансформные границы также известны как консервативные границы плит , поскольку они не подразумевают добавления или потери литосферы на поверхности Земли. [3]
Геофизик и геолог Джон Тузо Уилсон признал, что смещения океанических хребтов разломами не следуют классической схеме смещенного ограждения или геологического маркера в теории отскока разломов Рейда , [4] из которой выводится смысл скольжения. Новый класс разломов, [5] называемый трансформными разломами, производит скольжение в противоположном направлении от того, которое можно было бы предположить из стандартной интерпретации смещенной геологической особенности. Скольжение вдоль трансформных разломов не увеличивает расстояние между хребтами, которые оно разделяет; расстояние остается постоянным при землетрясениях, потому что хребты являются центрами спрединга. Эта гипотеза была подтверждена в исследовании решений плоскости разлома, которое показало, что скольжение на трансформных разломах указывает в противоположном направлении, чем предполагает классическая интерпретация. [6]
Трансформные разломы тесно связаны с транстектоническими разломами и часто путаются. Оба типа разломов являются сдвиговыми или боковыми в движении; тем не менее, трансформные разломы всегда заканчиваются на стыке с другой границей плиты, в то время как транстектонные разломы могут затухать без стыка с другим разломом. Наконец, трансформные разломы образуют тектоническую границу плиты, в то время как транстектонные разломы не образуют ее.
Разломы в целом представляют собой сфокусированные области деформации или напряжения , которые являются реакцией на накопленные напряжения в форме сжатия , растяжения или напряжения сдвига в породе на поверхности или глубоко в недрах Земли. Трансформные разломы специально компенсируют боковую деформацию , передавая смещение между срединно-океаническими хребтами или зонами субдукции. Они также действуют как плоскость слабости, что может привести к расколу в рифтовых зонах . [ требуется ссылка ]
Трансформные разломы обычно встречаются, связывая сегменты расходящихся границ ( срединно-океанические хребты или спрединговые центры). Эти срединно-океанические хребты являются местом, где новое морское дно постоянно создается посредством подъема новой базальтовой магмы . Поскольку новое морское дно выталкивается и вытягивается, старое морское дно медленно сползает от срединно-океанических хребтов к континентам. Хотя они разделены всего лишь десятками километров, это разделение между сегментами хребтов заставляет части морского дна выталкиваться друг мимо друга в противоположных направлениях. Это боковое движение морского дна мимо друг друга является местом, где в настоящее время активны трансформные разломы.
Трансформные разломы движутся иначе, чем сдвиговые разломы в срединно-океаническом хребте. Вместо того, чтобы хребты отдалялись друг от друга, как это происходит в других сдвиговых разломах, трансформные разломные хребты остаются в тех же фиксированных местах, а новое морское дно океана, созданное в хребтах, отталкивается от хребта. Доказательства этого движения можно найти в палеомагнитных полосах на морском дне.
В статье, написанной геофизиком Тарасом Герией, выдвигается теория о том, что создание трансформных разломов между хребтами срединно-океанического хребта объясняется вращением и растяжением участков срединно-океанического хребта. [7] Это происходит в течение длительного периода времени, при этом центр спрединга или хребет медленно деформируется от прямой линии до изогнутой. Наконец, трещины вдоль этих плоскостей образуют трансформные разломы. По мере того, как это происходит, разлом меняется с нормального разлома с растяжением на сдвиговый разлом с боковым напряжением. [8] В исследовании, проведенном Бонатти и Крейном, [ кто? ] перидотитовые и габброидные породы были обнаружены на краях трансформных хребтов. Эти породы создаются глубоко внутри мантии Земли, а затем быстро выносятся на поверхность. [8] Эти доказательства помогают доказать, что новое морское дно создается в 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 через активную трансформную зону и выталкиваются в сторону континентов. Эти возвышенные хребты на дне океана можно проследить на сотни миль, а в некоторых случаях даже с одного континента через океан на другой континент.
В своей работе о системах трансформных разломов геолог Тузо Уилсон сказал, что трансформные разломы должны быть соединены с другими разломами или границами тектонических плит на обоих концах; из-за этого требования трансформные разломы могут увеличиваться в длину, сохранять постоянную длину или уменьшаться в длине. [5] Эти изменения длины зависят от того, какой тип разлома или тектонической структуры соединяется с трансформным разломом. Уилсон описал шесть типов трансформных разломов:
Увеличение длины: в ситуациях, когда трансформный разлом связывает центр спрединга и верхний блок зоны субдукции или когда связаны два верхних блока зон субдукции, сам трансформный разлом будет увеличиваться в длину. [5]
Постоянная длина: В других случаях трансформные разломы будут сохранять постоянную длину. Эта устойчивость может быть обусловлена многими различными причинами. В случае трансформаций хребта в хребты постоянство вызвано непрерывным ростом обоих хребтов наружу, что сводит на нет любые изменения длины. Противоположное происходит, когда хребет связан с субдукционной плитой, где вся литосфера (новое морское дно), созданная хребтом, субдуцируется или поглощается зоной субдукции. [5] Наконец, когда связаны две верхние субдукционные плиты, длина не меняется. Это происходит из-за того, что плиты движутся параллельно друг другу, и не создается новая литосфера, которая могла бы изменить эту длину.
Разломы уменьшающейся длины: в редких случаях трансформные разломы могут сокращаться в длине. Это происходит, когда две нисходящие субдукционные плиты связаны трансформным разломом. Со временем, по мере того как плиты субдуцируются, трансформный разлом будет уменьшаться в длине, пока полностью не исчезнет, оставив только две зоны субдукции, обращенные в противоположных направлениях. [5]
.svg/1280px-Tectonic_plates_(2022).svg.png)
Наиболее яркими примерами зон трансформации срединно-океанических хребтов являются Атлантический океан между Южной Америкой и Африкой . Известные как зоны разломов Св. Павла, Романша , Цепи и Вознесения, эти области имеют глубокие, легко идентифицируемые трансформные разломы и хребты. Другие местоположения 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 континентальных окраинах . Лучшим примером является разлом Сан-Андреас на тихоокеанском побережье США. Разлом Сан-Андреас связывает Восточно-Тихоокеанское поднятие у западного побережья Мексики (Калифорнийский залив) с тройным стыком Мендосино (частью плиты Хуан-де-Фука ) у побережья северо-запада США , что делает его разломом типа «хребет-трансформный». [5] Формирование системы разломов Сан-Андреас произошло сравнительно недавно, в олигоценовый период, между 34 и 24 миллионами лет назад. [9] В этот период плита Фараллон , а затем и Тихоокеанская плита столкнулись с Северо-Американской плитой . [9] Столкновение привело к субдукции плиты Фараллон под Северо-Американскую плиту. После того, как центр спрединга, разделяющий Тихоокеанскую плиту и плиту Фараллон, погрузился под Североамериканскую плиту, образовалась система континентальных трансформных разломов Сан-Андреас. [9]
В Новой Зеландии Альпийский разлом Южного острова является трансформным разломом на большей части своей длины. 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 Катлинс на юго-востоке острова, но меньшая часть также присутствует в округе Тасман на северо-западе острова.
Другие примеры включают в себя: