Суматранский желоб - Sumatra Trench

В Суматранский желоб принадлежит к Зондский желоб или же Явский желоб. В Зондская зона субдукции (называемая также: Суматра-Андаманская зона субдукции) расположена в восточной части Индийского океана и находится примерно в 300 км от юго-западного побережья островов Суматра и Ява. Его протяженность составляет более 5000 км, начиная с Бирма на северо-западе и заканчивая Остров Сумба на юго-востоке.[1]

Геологические условия

Карта Суматранского желоба.jpg

Желоб Явы образовался в результате наклонного погружения Индо-Австралийская плита в Тарелка Sunda со скоростью 61 мм / год (на юге) и 51 мм / год (на севере). Океаническая кора, субдуцирующаяся через эту аккреционную окраину, имеет переменный возраст (от 40 до 100 млн лет) и структуру вдоль желоба.[1] Также есть исследования, показывающие, что системы дуговых параллельных правосторонних сдвигов (т. Е. Разлом Большая Суматра) развивались на обращенной к суше стороне преддуги Зондского края, чтобы поглотить часть правых движений, связанных с наклонной конвергенцией плит.[2] После катастрофического Суматранское цунами 2004 года, все больше и больше исследователей начинают изучать эту область. Уклон желоба теперь рассматривается как результат складок и разломов в районе, которые возникли в результате местной деформации морского дна.[3]

Сейсмические профили в Суматранском желобе показывают, что нисходящий Индо-австралийский пластина имеет векторы скольжения, повернутые в северо-восточном направлении. Это указывает на то, что движение плиты определяется правым сдвигом внутри Индо-Австралийской плиты порядка 3,6–4,9 см / год.[4] Транспрессионная деформация кромки погружающейся пластины является основной для поглощения силы сдвига. В юго-восточной части этой области зона Суматринского разлома изгибается на юг и сливается с протяженной системой разломов южного простирания Суматринского признака. Суматранский желоб около северо-западной и западной частей Суматры определяется как регион с высокой степенью опасности, где землетрясения магнитудой 6,0 и 7,0 МВт могут генерироваться довольно часто, то есть каждые 6–12 и 10–30 лет соответственно.[5]

Зона Суматринского разлома (SFZ) является наиболее достойной внимания областью на Евразийская плита возле Суматринского желоба. В зоне Суматринского разлома лежит большая часть правостороннего напряжения от относительного движения между Индо-Австралийской и Евразийской плитами. Зона Суматринского разлома (СФЗ) встречается с простирающейся на юг системой разломов растяжения в Зондском проливе в Семангке. Материалы из зоны разлома могут образовывать подводные грабены отрыва.

Структура

Схематический разрез комплекса субдукции

В сходящихся краях, где аккреция играет важную роль, ширина призмы варьируется от 40 км до 350 км. Ширина траншеи Суматры контролируется поступлением наносов, скоростью нарастания и историей. Отличительной особенностью зоны субдукции Суматры является то, что она имеет аккреционную призму относительно 120–140 км и глубокий преддуговый бассейн (как и остальная часть всей зоны субдукции Явы). Однако он меняется в зависимости от траншеи. Призма широкая и имеет относительно пологий уклон поверхности в северной части, становится крутой и узкой в ​​центральной части, затем становится крутой и узкой в ​​южной части.[1]

Аккреционная призма

Внутренняя часть призмы образует дугообразный хребет СЗ-ЮВ у берега Суматры, высшая точка которого - острова Энгано. Эта дуговая гряда имеет ширину 30–60 км и сложена 5–6 надвигающимися на юг чешуйчатыми чешуйками. Хлопья легко заметить благодаря их отличительным характеристикам, таким как морфология, синклинали, обороты и размер. Характерная ленточно-надвиговая складка расположена на западной границе аккреционного клина к югу от острова Энгано. Деформированный и относительно тонкий (0,3–0,8 TWT) осадочный слой покрывает практически все подповерхностные области. Небольшая, но все еще существующая недостающая часть морского хребта является результатом тектонических действий растяжения вместе с разделением сжатия.[1]

Преддуговый бассейн

Весь фундамент может быть легко реализован на основе сильных многократных отражений от морского дна, за исключением некоторых мест в северной части из-за наличия некоторых континентальных блоков с разломами. Вдоль Суматры находится главный сбросовой сброс. Континентальный фундамент у побережья Суматры лежит в основе распространяющихся в сторону моря клиньев. Бассейн на юге Суматры находится под сильным влиянием антиклиналей и зон разломов.

Структура аккреционной призмы и надвиговые складки, направленные на сушу или море. Pdf

Северная Суматра регион

Регион Северной Суматры определяется здесь как отрезок между 2,4–6 ° с. Аккреционные клинья и предплечья здесь очень широкие. Также присутствует крутой носок. Средний аккреционный клин имеет ширину около 155–163 км, а преддуговая впадина - около 100–140 км.[6] Поверхностный средний уклон составляет около 1,2–1,3 °, тогда как внешняя часть (около 50 км) становится чрезвычайно крутой (3,3–3,9 °) по сравнению с остальной частью. Вергенция надвиговых складок по направлению к суше, в первую очередь фронтальная вергенция складок, является наиболее распространенным тектоническим событием, происходящим на дне призмы. Несколько прибрежных районов были преобразованы в морские. Морская вергенция распространена дальше в призму, в то время как обращенные к суше структуры более редки. Необычная структура здесь приводит не только к прочному клиновидному внутреннему пространству, но и к тенденции дуплексной деформации.[1]

Центральная Суматра регион

Центральная область находится от 3 ° ю.ш. до 2 ° с.ш. в районе около Остров Симеулуэ (2–2,5 ° с.ш.). Призма сильно сужается с увеличением среднего наклона поверхности. Это показатель существования переходной зоны между Северной и Центральной Суматрой. В районе Центральной Суматры, широкий фундамент, который связан с зоной разломов с простиранием север-юг, подвергается субдуцированию, вызывая генерацию изменений толщины отложений на океанической плите.[7] Переходная зона в регионе Центральной Суматры определяется как 2–2,5 ° с.ш., исходя из резких изменений структуры, морфологии и изменений отложений. Структура и морфология начинают меняться на 2,4 ° с.ш., но толщина отложений остается неизменной до 2 ° с. Ширина призмы уменьшается от 150 км до 100 км по простиранию менее 100 км при увеличении уклона поверхности от 1 ° до 3 °. Этот регион имеет изменчивую топографию океанических плит, состав отложений и твердость морского дна. Потому что по мере того, как он идет все дальше и дальше от Бенгальский веер источник, структура гребня и фундамента вместе с мощностью наносов постоянно меняются. Изменения морфологии призмы к югу происходят постепенно, и альтернативная граница может быть определена на 4–5 ° ю.ш., в этой области твердость морского дна снижается, и фронт деформации устремляется в сторону моря.[1]

Южная Суматра регион

Область Южной Суматры находится от 5–7 ° ю. Призма расширяется от 115 узлов до 140 км в этой области, где наклон поверхности уменьшается до 2 °. Этот переход постепенный с севера на юг благодаря уменьшающемуся влиянию топографии фундамента. С юга от Остров Энгано (6 ° ю.ш.) призму можно разделить на 3 области по простиранию, каждая из которых имеет более пологий уклон к суше, чем следующая. Это согласуется с наличием обрыва склона примерно на 30 км.[8] Аналогичная призма со смешанной гранью складок зацепов призмы существует к северу от острова Энгано.[1]

Осадок

Толщина осадка

Толщина наносов траншеи в основном зависит от трех факторов: расстояния от источника, топографии океанической плиты и способности барьеров фундамента препятствовать переносу наносов на юг.

Широко распространено мнение, что отложения в траншее происходят из Бенгальский веер и Никобарский Фан. Таким образом, уменьшение глубины воды с юга на север указывает на расстояние от источника.[9] Таким образом, толщина отложений может отражать близость региона к источнику в целом. Но есть некоторые исключения, существующие в близлежащих регионах, таких как Андаман, где восточный склон 90-го Восточного хребта может привести к уменьшению толщины наносов. Мощность минимальна на Южной Суматре (1-2 км) и максимальна на севере Суматры. Самый толстый осадок на севере Суматры может сравниться с Макранский желоб, который имеет самый толстый осадок на Земле (7,5 км).[10]

Толщина отложений вдоль Суматринского желоба значительно варьируется, что является результатом влияния зон трещин и ископаемых хребтов на топографию фундамента. Мощность в некоторой степени является функцией топографии океанического фундамента, и эта особенность чрезвычайно характерна в части между островами Симеулу и Сиберут (регион Центральной Суматры от 2 ° северной широты до 3 ° южной широты) вдоль желоба.[1] Такое изменение толщины наносов затем приводит к образованию тонкого и непостоянного осадочного покрова во многих местах, иногда препятствуя транспортировке наносов по Суматранскому желобу. Обычно ширина призмы увеличивается с поступлением наносов, в центральном регионе Суматры есть несколько аномалий из-за топографии фундамента, то есть текущая толщина отложений больше, чем долгосрочная средняя.[11]

Также существует много корреляций между конвергенцией и толщиной. Особенно в некоторых местах около северной Суматры, где вершина зацепа призмы сопровождается очень мощным осадком. С другой стороны, сужение и крутизна призмы и вершины зацепа вместе часто коррелируют с уменьшением толщины в регионе Центральной Суматры. Здесь структурная конвергенция и расстояние от источника вместе определяют толщину наносов.[1] Обычно, когда мощность составляет 3–4 км, существует вергенция к суше; мористая вергенция преобладает при толщине 1–1,5 км; и если между этими двумя сегментами имеется толщина, может наблюдаться смешанная вергенция. В качестве примера смешанной и переменной конвергенции регион Центральной Суматры (толщина отложений составляет ~ 1–3 км) может иметь топографию фундамента как более доминирующий фактор.[11]

Область, крайШирота (град.)Ширина призмы (км)Наклон поверхности призмы (град.)Толщина наносов траншеи (км)
Северная Суматра2.4–6155–1651.2–1.84–5
Центральная Суматра 10–21002.72–4
Центральная Суматра 23–01252.41–2.5
Северная Суматра5–7115–1402.11–2

Свойства осадка

Свойства отложений связаны не только со скоростью или источником отложений, но также и с термодиагенетическими и метаморфическими реакциями, связанными с глубиной (мощностью), процессами океанического фундамента. Другие факторы, такие как структура и морфология призмы, также влияют на свойства отложений.

в регион северной Суматрытам, где осадок толстый, а призматический клин широкий, провал всегда неглубокий, а кончик пальца стопы в сторону суши встречается повсеместно. он может генерировать высокие температуры для обезвоживания глин и упрочнения сечения.[12] В южная Суматра регион, топография и толщина фундамента также очень изменчивы и перекрываются с областью, где призма узкая и крутая. В целом, различия в материальных свойствах отложений в Суматранском желобе являются результатом структурных изменений вдоль траншеи.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Макнил, Лиза К., Хенсток, Тимоти Дж; Хенсток, Тимоти Дж. (Февраль 2014 г.). «Строение и морфология преддуги по Суматро-Андаманской зоне субдукции». Тектоника. 33 (2): 112–134. Bibcode:2014Tecto..33..112M. Дои:10.1002 / 2012TC003264.
  2. ^ Сие, Керри, Натавиджаджа, Дэнни; Натавиджаджа, Дэнни (10 декабря 2000 г.). «Неотектоника Суматранского разлома, Индонезия» (PDF). Журнал геофизических исследований. 105 (B12): 28295–28326. Bibcode:2000JGR ... 10528295S. Дои:10.1029 / 2000JB900120.
  3. ^ Мошер, округ Колумбия, Остин, Дж. А. (Март 2008 г.). «Деформация аккреционной призмы северной Суматры из сейсмических профилей отражения высокого разрешения и наблюдений с помощью ROV». Морская геология. 252 (3–4): 89–99. Bibcode:2008MGeol.252 ... 89M. Дои:10.1016 / j.margeo.2008.03.014.
  4. ^ MacCaffery; и другие. (2000). Разделение деформации при наклонной пластине. С. 363–28.
  5. ^ Пайлопли, Санти (13 марта 2017). «Вероятности возникновения землетрясений вдоль Суматра-Андаманской зоны субдукции». Открытые геонауки. 9 (1): 53–60. Bibcode:2017OGeo .... 9 .... 4P. Дои:10.1515 / geo-2017-0004. ISSN  2391-5447.
  6. ^ Гулик, Шон П. С .; и другие. (2011). «Толстые уплотненные отложения увеличивают распространение восходящего разрыва во время Суматринского землетрясения 2004 года». Природа Геонауки. 4 (7): 453–456. Bibcode:2011NatGe ... 4..453G. Дои:10.1038 / NGEO1176.
  7. ^ Дин, Д.М., Суппе; и другие. (2010). «Контрастные свойства деколлемента и призмы над границей очага землетрясения 2004/2005 на Суматре» (PDF). Наука. 329 (5988): 207–210. Bibcode:2010Sci ... 329..207D. Дои:10.1126 / science.1189373. PMID  20616276. S2CID  206526489.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  8. ^ Копп; и другие. «Строение земной коры центральной Зондской окраины в начале косого». Geophys. 147: 449–474. Дои:10.1046 / j.0956-540x.2001.01547.x.
  9. ^ Moore, G.F .; и другие. "Изменения в геологической структуре вдоль преддуги Зунда, северо-восток Изменения в геологической структуре вдоль преддуги Зунда, северо-восток Индийского океана, в Тектонической и геологической эволюции морей и островов Юго-Восточной Азии". Монография AGU. 23: 145–160.
  10. ^ Смит, Г. Л., Л. Макнил, Т. Хенсток, и Дж. Булл, Джемма; Макнил, Лиза; Хенсток, Тимоти Дж .; Бык, Джон (2012). «Строение и активность разломов аккреционной призмы Макрана». J. Geophys. Res. 117 (В7): 7407. Bibcode:2012JGRB..117.7407S. Дои:10.1029 / 2012JB009312.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  11. ^ а б Schluter, H.U .; и другие. (2002). «Тектонические особенности южной Суматры - западного Явского преддуга Индонезии». Тектоника. 21 (5): 11–1. Bibcode:2002Tecto..21.1047S. Дои:10.1029 / 2001TC901048.
  12. ^ Гирсен, Дж., Л. Макнейл, Т. Хенсток и К. Гедике, Джейкоб; Макнил, Лиза; Хенсток, Тимоти Дж .; Gaedicke, Кристоф (2013). «Ачехско-Андаманское землетрясение 2004 года: раннее обезвоживание глины контролирует неглубокий сейсмический разрыв». Геохим. Geophys. Геосист. 4 (9): 3315–3323. Bibcode:2013GGG .... 14.3315G. Дои:10.1002 / ggge.20193.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)