Тихоокеанське вогненне (вулканічне) кільце
Відео: Наслідки виверження вулкана в Америці, який знаходиться в 700 милях від Йеллоустоун
Зміст
Тихоокеанську рухливу зону називають circum-Pacific orogenic belt, ізвестнийтакже як Ring of Fire.
Глибинне коріння вулканів вивчаються методами геофізики: апаратура улавліваетідущіе з надр пружні коливання, тепловий потік, проходження естественнихелектріческіх струмів. За допомогою геофізичних методів можна просвічувати недраупругімі хвилями і отримувати об`ємне зображення утворень (метод томографії) .Нарешті, по аномалій сили тяжіння виявляється розподіл мас і определяютсямагнітние властивості тих чи інших обсягів глибинного речовини.
Однак коріння вулканів Тихоокеанського обрамлення простежуються набагато глибше, ніж це припускали раніше, а зародження і розміщення вулканів строгообусловлени геологічною обстановкою.
На сходяться межах літосферних плит відбувається субдукції. У міру субдукцііокеаніческая літосфера потрапляє в область все більш високих температур ідавленій, де з неї виділяються перегріті мінеральні флюїди. Від похилій зонисубдукціі ці флюїди і тепловий потік направляються вгору, збуджуючи плавленіегорних порід і утворення магми. У свою чергу, магма проривається на земнуюповерхность, породжуючи вулканічні виверження.
Так над зоною субдукції утворюються пов`язані з нею вулкани.
У Тихому океані знаходиться кілька зон спрединга океанічної літосфери, главнаяіз яких Східно-Тихоокеанська. По периферії океану відбувається субдукціяетой літосфери під обрамляють континенти і Тихоокеанське вогненне півкільце.
Співвідношення між вулканами і йде під них зоною субдукції можна рассмотретьна прикладі Камчатки: її геологічна будова детально вивчено, а действующіевулкани (їх близько 30) перебувають під постійним наглядом вчених. Ця частьвулканіческого кільця приурочений до активної кордоні двох великих літосфернихпліт: Тихоокеанська плита, яка рухається тут на північний захід зі скоростью8-9 см / рік, підсувається під майже нерухомий континентальний край.
Згідно з деякими розрахунками, цей край, можливо, теж переміщається на північно-захід, але дуже повільно (зі швидкістю менше 1 см / рік).
Таким чином, швидкість відносного сходження (конвергенції) літосферних плітблізка тут до 8 см / рік, що визначає і швидкість субдукції. У рельєфі морскогодна лінія зіткнення двох літосферних плит виражена вузьким і глибоководним (до 8 км) Камчатським жолобом.
На Камчатської зоні субдукції Тихоокеанська плита спочатку полого пододвігаетсяпод камчатську континентальну околицю, потім перегинається і йде на глубінупод кутом близько 55о. Це стара, крейдяний, потужністю близько 70 км, охолола іупругая океанічна літосфера, яка добре помітна нижче, де занурюється вразогретий і розм`якшений матеріал астеносфери. За допомогою сейсміческойтомографіі вдалося простежити субдуцірует плиту дуже глибоко. На відміну відбагатьох інших зон субдукції, тут літосфера перетинає кордон верхньої і ніжнеймантіі Землі (в 670 км від поверхні), досягаючи глибин понад 1000 км. При цьому, занурюючись похило, Тихоокеанський слябів проходить під всієї Камчаткою, а далі подОхотское море.
Субдукції під Камчатку супроводжується утворенням вогнищ землетрусів. Оніпоявляются вже на першому перегині літосфери у глибоководного жолоба (очагірастяженія на склепінні і стиснення всередині згинається плити).
За нею йдуть численні і сильні осередки сколюють на контактедвух сходяться літосферних плит - там, де одна з них віджимається вниз іначінает підсувається. Нарешті, ще нижче, де океанічна плита пересекаетвязкую астеносферу, осередки зароджуються всередині неї до тих пір, поки плита неразогреется і не втратить здатність до крихким деформацій. Це осередки растяженіяі стиснення, породжені температурними та іншими змінами обсягу порід. Як віднона розрізі, такі осередки землетрусів спочатку (до деякої глибини) размещаютсяв два ряди, це обумовлено великою товщиною субдуцірует літосфери. У целомвирісовивается похила сейсмічна зона, що бере початок від Камчатського желобаі доходить до глибин 500-550 км. Подібні похилі системи вогнищ характернидля всіх сучасних зон субдукції по зоні Беньофа, подекуди вони досягають глубіноколо 700 км.
Розміщення активних вулканів узгоджується з зоною Беньофа і майже всі ізверженіяпроісходят там, де субдуцірует літосфера досягає глибин 100-200 км. Ноіменно на таких глибинах під вулканічним поясом вогнищ землетрусів мало: взоне Беньофа простежується слабосейсмічний пробіл, який означає сніженіеупругіх властивостей субдуцірует літосфери.
Найбільш імовірною причиною цього вважають масове виділення флюїдів, посколькулітосфера, переміщаючись на глибину, досягає критичних значень температури ідавленія.
Підйом гарячих флюїдів формує магматичні вогнища і вулканічний пояс.
По всьому Тихоокеанському півкільцю коріння діючих вулканів простежуються досубдукціонного слябів. Умови субдукції від місця до місця змінюються: разліченвозраст (товщина і температурні умови) підсувається океанічної літосфериі швидкості субдукції. Під Маріанської і Ідзу-Бонінской вулканічними дугами, земна кора над слябів в фундаменті вулкана дуже тонка, сложеннаяжелезісто-магнезіальних породами. Під Андами кора товста, багата кремнієм іалюмініем. Все це позначається на характері вулканічних вивержень і составеізлівающіхся лав. Але геологічні причини вулканізму по всьому Тіхоокеанскомукольцу подібні, вони визначаються субдукцией, спрямованої від океану під егообрамленіе.
Від місця до місця змінюється і кут нахилу зони субдукції, але залишаються постоянниміглубіни, після досягнення яких йде вниз літосфера дає початок магматіческімочагам (около100-200 км), тому при великих кутах нахилу вулканічний пояспрібліжен до глибоководного жолобу, а при малих кутах - вилучено.
Ці прості геометричні співвідношення дотримуються по всьому Тіхоокеанскомукольцу, тому що в наші дні Тихий океан з його безпосереднім обрамленіемработает як єдина геологічна система планетарного масштабу, в которойкольцо активних вулканів займає цілком певне місце. Піднімаються подзонами спрединга, а потім розходяться потоки астеносферних веществаподдержівают розростання океанічної літосфери і її переміщення до зонамсубдукціі на периферії океану, де весь надлишок новоствореної літосферипододвігается під континентальну обрамлення і поглинається на глибині. При етомот субдуцірует літосфери відокремлюються і направляються вгору флюїди, коториевместе з тепловим потоком дають початок магматическим вогнищ і вулканів. Поки всяета система діє, розвивається і вулканічне кільце Тихого океану.
Відео: Вулканічна активність на Землі йде на рекорд - Вибір редакції
Історія вулканічного кільця
Відео: Стрибок через вогняне кільце
200-225 Ма всі континенти були злиті в єдиний суперконтинент Пангея, який охоплював близько 40% її поверхні. Оточував Пангею єдиний океанПанталасса, який охоплював всю решту поверхні планети, за своїми размерамбил близький сумарною площі всіх сучасних океанів.
Величезний затоку вдавався в суперконтинент між Євразією і Австралією, егоназивают океаном Тетіс. В серединних хребтах Панталасса, так само як і всовременном Тихому океані, відбувалося розростання океанічної літосфери від осейспредінга, і ця літосфера з усіх боків підсувається під Пангею, субдуціровала і поглиналася на глибині. В цілому глобальну систему зон субдукціітого часу можна уподібнити гігантської вирви діаметром близько 18 тис. Км.
Над зонами субдукції, що оточували Пангею, розвивалися вулкани -обнаружени мощниепояса вулканічних порід, що утворилися в ранньому мезозої на періферіісуперконтінента. Вони добре збереглися у вигляді сегментів, роз`єднаних пріпоследующем розпаді Пангеї.
Пангейские вулканічні пояси простежено на сході Австралії і в НовойЗеландіі, в Антарктиді, Андах і Кордильєрах, уздовж східних околиць Азії і вСредіземноморско-Гімалайському складчатом поясі.
У другій половині юрського періоду Пангея почала розпадатися. Її пересекліразломи і Рифт, а осколки суперконтиненту почали віддалятися один від одного. Помере відцентрового переміщення фрагментів Пангеї, між ними раскривалісьАтлантіческій і Індійський океани з їх відгалуженнями, одне з которихпрослежівается в Північному Льодовитому океані.
Площа Панталасса відповідно скорочувалася, а то, що залишилося, ми і називаемТіхім океаном.
При розпаді Пангеї, що обрамляють її кільце зон субдукції і вулканізму оказалосьразорванним. В ході відцентрового руху кожен континент наїжджав на свойотрезок субдукціонного кільця, відсуваючи його. Тому на фронтальній сторонерасходівшіхся континентів субдукция тривала, не припинявся вулканізм. Так, після розпаду кільця Пангеї відокремилися, але продовжували діяти вулканіческійпояс Кордильєр Північної Америки і схожий з ним пояс Анд.
На активній околиці Азії крейдяного часу таким же чином форміровалсяОхотско-Чукотський вулканічний пояс. Довжиною понад 3000 км і шириною 100-300 кмон простягнувся вздовж усього Хабаровського краю. За розміщення магматичних породпояса і особливостям їх складу були визначені кут нахилу і другіехарактерістікі йшла під нього зони субдукції. Цей вулканічний пояс отмерв палеогене, коли з боку океану до азіатської континентальної окраінепрічленілісь складчасті споруди Коряцького нагір`я і Камчатки. Замість негонад зоною субдукції утворилася Курило-Камчатська вулканічна дуга, яка діє до наших днів.
У міру відцентрового переміщення континентів все далі відсувалися як зонисубдукціі, так і фрагменти розпався Пангейских вулканічного кільця. Современем, пройшовши лінію великого кола Землі, вони виявилися на протівоположнойстороне земної сфери і, продовжуючи зустрічний рух, стали зближуватися.
Наступаючи з усіх боків на простір, що залишився від Панталасса, вони замкнули. Так визначилися контури сучасного Тихого океану, а з отдельнихвулканіческіх поясів склалося Тихоокеанське вогненне кільце, втім все ще неповністю зімкнулися. Таким чином, за своїм походженням Тіхоокеанскоекольцо є хіба вивернутое навиворіт вулканічне кольцоПангеі.
Навколо Тихого океану - від Чилі до Індокитаю і Чукотки розмістилися важнейшіеместорожденія міді, свинцю, цинку, олова, молібдену, вольфраму, срібла, золота.
Формування цих родовищ почалося ще на обрамленні Пангеї.
Майбутнє тихоокеанського вулканіческогокольца
Відео: Propane ring of fire
Розпад Пангеї і відцентрове переміщення її фрагментів тривають в наші дні.
Тому континенти, навколишні Тихий океан, все ще настають на нього, атіхоокеанское вулканічне кільце скорочується.
За даними GPS виявилося, що і в даний час зберігаються приблизно ті ж напрямку і швидкості рухів, що і 3 Ма.
Швидше за все наступають на Тихий океан Північна Америка (близько 2,5 см / рік) іЮжная Америка (близько 3,5 см / рік).
Австралія переміщається навіть з більшою швидкістю (до 7,5 см / рік), але під остримуглом до кордону з океаном.
Антарктида теж настає, але дуже повільно (1 см / рік і менше). Тільки Евразіяпочті не зміщувати і навіть, ймовірно, трохи відступає від океану всеверо-західному напрямку.
Знаючи ці швидкості, неважко розрахувати, де виявляться континенти через 10 або 20-Му і якими будуть обриси Тихого океану. Головна умова розрахунку - постоянствонаправленія і швидкості руху літосферних плит, що взагалі-то протіворечітгеологіческім реальностям, але тільки цей тренд і піддається розрахунку.
Можна вважати, що подальше зустрічний рух континентів тіхоокеанскогообрамленія, обумовлене розпадом Пангеї, все ж сповільниться згідно цікламсуперконтінентов. Повна тривалість етапів розпаду суперконтинентів - около200 Му. Сучасний нам незавершена етап розпаду Пангеї почався вже 165-170Ма і близький до свого завершення.
Є деякі ознаки близькості майбутнього переходу від розпаду Пангеї донових об`єднання континентальних одиниць.
Головний з них - зрілість розкриваються міжконтинентальних океанів, особенноАтлантіческого.
Нараставшие з віком товщина і щільність підстильної їх літосфери местаміпрібліжаются до тих критичних значень, при яких океанічна літосферапотеряет свою плавучість і почне занурюватися в подстилающую астеносферу. Етоспособствует припинення розкриття міжконтинентальних океанів і створить механізмдля їх скорочення.
Цілком ймовірно, що через кілька десятків мільйонів років тіхоокеанскоевулканіческое кільце, стислий і повне, буде розірвано на самостоятельниесегменти.
Ці сегменти почнуть віддалятися один від іншого разом зі своїми континентами, які будуть рухатися до центру об`єднання нового суперконтиненту.
