Активные окраины и их развитие

Активные окраины имеют гораздо более сложное строение и испытывают более сложное развитие, чем пассивные. Их главная особенность — наличие активной наклонной сейсмофокальной зо­ны, с которой связана не только сейсмичность, но и магматическая деятельность, а также складчато-надвиговые деформации и мета­морфизм. В общем, активные окраины занимают пространство между этими зонами, собственно и являющимися зонами конвер­генции плит и зонами субдукции, с одной стороны, и континен­том — с другой.

Среди активных окраин четко выделяются два типа: приконтинентальный (или восточно-тихоокеанский) и островодужный (или западно-тихоокеанский). Указание на сложность строения этих окраин относится, по существу, лишь к последнему типу, ибо первый построен достаточно просто. В этом типе переход от глу­боководного желоба, вдоль оси которого выходит на поверхность дна зона субдукции, к континенту выражен крутым внутренним склоном этого желоба, являющимся одновременно континенталь­ным склоном, и узким шельфом. Ширина всей этой зоны состав­ляет порядка 200 км. Край континента оказывается приподнятым и надстроенным вулканоплутоническим поясом. Типичный пример современной активной окраины данного типа дает тихоокеанская окраина Южной Америки, вдоль которой протягивает­ся высокая горная цепь Анд; отсюда ее другое название — андский тип.

Второй, островодужный. тип активных окраин включает как минимум следующие элементы: 1) собственно континентальная окраина, мало отличающаяся от пассивных окраин, но более уз­кая, хотя встречаются и более широкие окраины, например в рай­оне Охотского, Восточно-Китайского и Южно-Китайского морей; 2) глубоководная котловина окраинного моря; 3) вулканическая островная дуга; 4) глубоководный желоб; 5) краевой вал океана. Этот тип подводных окраин в современную эпоху наиболее полно развит в западной части Тихого океана, на переходе к материкам Азии и Австралии, включая область Индонезийского архипелага.

Рассмотрим подробнее строение островодужных окраин по направлению от океана к континенту. Учтем, что краевые валы и желоба одинаково свойственны и приконтинентальному типу ак­тивных окраин.

Краевые валы представляют собой пограничные поднятия между глубоководным желобом и абиссальной равниной океана, вытянутые параллельно желобу. Это пологие вздутия океанского ложа высотой в сотни метров, сложенные типичной океанской корой нормальной мощности. Проис­хождение валов связывается со сжатием океанской литосферы при ее погружении в зону субдукции. Склон вала, обращенный к желобу, переходит во внешний склон желоба. Он нередко ослож­нен сбросовыми уступами, но иногда и надвигами в направлении оси желоба в связи со сжатием литосферы.

Глубоководные желоба — важнейший элемент строения актив­ной окраины, тесно сопряженный с вулканической дугой. Соответ­ственно в плане желоба также имеют дугообразную форму, про­тягиваясь на сотни, иногда более 1000 км и сочленяясь, как и ду­ги, под некоторым углом. Глубина желобов в пределе достигает 11 км, максимально в Марианском желобе (11022 м — наиболь­шая глубина всего Мирового океана). Эта глубина в некоторой степени зависит от того, насколько желоб заполнен осадками, а последнее—от интенсивности поступления обломочного материа­ла с суши.

В поперечном сечении желоба имеют V-образную форму, по всегда заметно асимметричную: внутренний склон более крутой и высокий, чем внешний. С осью желоба совпадает выход на по­верхность сейсмофокальной зоны. В данном типе окраин она, как правило, более крутая, чем в приконтинентальном, андском, типе.

По сейсмическим данным, пододвигающаяся, субдуцированная плита нередко прослеживается на значительное расстояние под нависающей плитой—на 140 км в районе Барбадоса, на 200 км под Алеутской дугой, 40 км под Курильской дугой, этим подчерки­вая реальность феномена субдукции.

Следующий элемент активной окраины – внешняя невулканическая дуга. Между внешней дугой и главной, вулканической, дугой простира­ется преддуговой прогиб, выполняемый осадками, сносимыми как с невулканической, так и в основном с вулканической дуги и пред­ставленными терригенными породами.

Наблюдения с подводных аппаратов, в частности у берегов Японии, показали, что внутренние склоны желобов часто ослож­нены гравитационными сбросами и оползнями, которые как бы на­ложены на тектонику сжатия.

Вулканические дуги протягиваются параллельно желобам на расстоянии порядка 200—300 км от их оси. Ширина самой активной вулканической зоны составляет не более 50 км, но во времени она нередко мигрирует.

В основании вулканических дуг образуются плутоны гранитоидов — преимущественно диоритов, тоналитов, гранодиоритов в энсиматических дугах, нормальных гранитов—в энсиалических: при последующем размыве они выходят на поверхность. Таким образом, вулканические дуги являются скорее магматическими дугами. Породы, слагающие основание и фланги этих дуг, на глу­бине испытывают региональный метаморфизм низких и умеренных давлений и средней и высокой температуры.

Задуговые (тыльно-дуговые) окраинные моря располагаются между островными дугами и континентом. Они могут обладать значительной глубиной (более 4000 м) и подстилаются в своей глубоководной части корой океанского типа, но нередко с повы­шенной мощностью осадочного слоя. Целая цепь таких бассейнов протягивается в западной части Тихого океана, вдоль окраин Азии и Австралии.

Осадки, накапливающиеся на дне окраинных морей, имеют различное происхождение. На склоне, обращенном к вулканичес­кой дуге, накапливаются преимущественно продукты ее размыва, т.е. вулканогенно-обломочные образования и пирокластика. На противоположном склоне, обращенном к континенту, формируются подводные конусы выноса.