11. Тектонические процессы на конвергентных границах плит
11.2. Обдукция
Обдукция представляет собой надвигание океанской коры (иногда океанской литосферы) на континентальную кору. В связи с более высокими значениями средневзвешенной плотности океанской коры в сравнении с континентальной, такое надвигание может происходить лишь в особо благоприятных условиях. Поэтому основными формами конвергентного взаимодействия плит являются, как ранее указывалось, субдукция и коллизия. В настоящее время обдукция нигде не зафиксирована, но она проявлялась в прошлом, что наглядно отражают офиолиты, встречающиеся в виде аллохтонных(надвиговых) пластин практически во всех складчатых зонах.
Наличие в составе многих офиолитовультраосновных пород, отождествляемых с мантийным веществом, мощность которых может достигать нескольких километров (до 10 км в наиболее мощных надвиговых пластинах), свидетельствует, что при обдукции может происходить не только отделение океанской коры от подстилающей её мантии, но и отслаивание верхней части океанской литосферы [16]. Именно эти верхние части океанской литосферы и участвуют в процессе обдукции.
Важнейшим необходимым условием обдукции является “молодость” океанской литосферы, которая определяет её слабую охлажденность, невысокую мощность, пониженную плотность и относительно высокое гипсометрическое положение (см. пункты 2.1.2. Океанская кора, 2.2.1. Верхняя мантия). Предложено несколько моделей и механизмов обдукции, главные из которых отражены на рисунке 11.45.
Рис. 11.45. Предполагаемые главные механизмы обдукции.
При столкновении спредингового хребта с активной континентальной окраиной (рис. 11.45, I) континентальная плита перекроет ближайшее крыло хребта и придет в соприкосновение с поднятым краем другого его крыла, которое может оказаться надвинутым. При дальнейшем сближении литосферных плит возможно возобновление субдукции, а на континентальной окраине останется надвинутая на неё пластина океанской литосферы.
При столкновении пассивной континентальной окраины с фронтом энсиматической островной дуги (рис. 11.45, II) край континента может пододвинуться под островодужное крыло. Низкая плотность континентальной коры препятствует её опусканию в астеносферу (блокируется зона субдукции), поэтому через непродолжительное время произойдет изостатическое всплывание континентальной окраины вместе с надвинутой на неё пластиной океанской литосферы. При продолжении конвергентного взаимодействия плит произойдет заложение новой зоны субдукции, которая будет обладать уже противоположным направлением погружения, и бывшая пассивная окраина с пластиной офиолитов превратится в активную окраину.
При закрытии бассейнов океанского типа (рис. 11.45, III) (модель предполагает закрытие малых бассейнов, типа Красного и Тасманова морей), которое возможно при смене растягивающих напряжений, вызывающих раскрытие океанских бассейнов, сжимающими усилиями, обдукции будут способствовать следующие факторы – молодость океанской литосферы и её высокое гипсометрическое положение, погруженность под уровень моря континентальных окраин. При полном смыкании континентального обрамления структурный шов воздымается, а на дне возникающих эпиконтинентальных морей появляется уклон, обеспечивающий дальнейшее гравитационное перемещение обдуцированных пластин океанской литосферы.
Обдукция сопровождается динамотермальным метаморфизмом пород автохтона, которые перекрываются офиолитовой пластиной, нижняя часть которых часто представлена относительно горячими перидотитами. Мощность метаморфического ореола в образованиях автохтона, ниже поверхности сместителя, достигает нескольких сотен метров. Он может быть представлен амфиболитами и гранулитами, которые ниже сменяются зелеными сланцами, переходящими в неметаморфизованные породы. Данный метаморфический ореол формируется в условиях температур 500-1000 0С и давлении 5-10 кбар. Основание же самой обдуцированной пластины характеризуется тектонической раздробленностью вплоть до милонитизации.