Evolution, Geodynamics and Morphology of the Lentis-Shaped Extension Zones of Transform Faults: Comparative Analysis and Kinematic Model

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

The article presents a new type of morphostructural objects defined by the author, these are intra-transform lens-shaped extensions confined to active troughs of transform faults. A morphostructural analysis is carried out using geophysical data. It has been revealed that such structures are formed in active zones of transform faults with the maximum offset of the segments of the mid-oceanic ridge. A classification of intratransform lenticular extension zones was carried out, according to which types I‒III of morphostructures were identified, which illustrate not only various evolutionary stages, but also various kinematic scenarios. Type I is a lenticular area. This type includes small young (<10 Ma) lenticular extension zones of the local level, occurring mainly in the transform fault of the southern hemisphere. Type II is a lenticular transformed basin. It is a lenticular formation at the regional level with a large (~100 – ~300 km) offset formed on a large transform fault with a block of highly deformed lithosphere in the axial part of the lens and the implementation of shear movements along one of their fringing arc troughs, but without internal spreading segments. Type III is a multitransform lenticular system. This is a global level lenticular formation, located on a large transform boundary with extreme offset, limited by passive arc-shaped ledges and enclosed between them by several closely spaced transform trough valleys and internal spreading zones. A kinematic model is constructed for I‒III identified types of morphostructures in accordance with the classification of intratransform lenticular extension zones.

全文:

受限制的访问

作者简介

K. Dobrolyubova

Geological Institute of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: k_dobrolubova@mail.ru
俄罗斯联邦, bld. 7, Pyzhevsky per., 119017 Moscow

参考

  1. Агапова Г.В. Особенности морфологии межрифтовой зоны разлома Сан-Паулу (экваториальная Атлантика) // Океанология. 1994. Т. 34. № 1. C. 107‒112.
  2. Дубинин Е.П. Трансформные разломы океанической литосферы. – Под ред. С.А. Ушакова. – М.: МГУ, 1987. 182 с.
  3. Иванова Е.В., Сколотнев С.Г., Борисов Д.Г., Демидов А.Н., Бич А.С., Гиппиус Ф.Н., Грязнова А.С., Добролюбова К.О., Зингер Т.Ф., Коршунов Д.М., Левченко О.В., Машура В.В., Муччини Ф., Немченко Н.В., Пейве А.А., Перцев А.Н., Сани К., Санфилиппо А., Симагин Н.В., Соколов С.Ю., Феррандо К., Чамов Н.П., Шаховской И.Б., Шолухов К.Н. Комплесные исследования зон трансформных разломов Долдрамс и Вима в 45-м рейсе научно-исследовательского судна “Академик Николай Страхов” // Океанология. 2020. Т. 60. № 3. С. 488–490. doi: 10.31857/S0030157420030028
  4. Мазарович А.О., Агапова Г.В., Ефимов В.Н., Лиджи М., Соколов С.Ю., Турко Н.Н., Рихтер А.А. Пассивные части трансформных разломов Атлантического океана между 16° с.ш. и экватором // Геотектоника. 1997. № 5. С. 85‒94.
  5. Мазарович А.О. Геологическое строение Центральной Атлантики: разломы, вулканические сооружения и деформации океанского дна. – Под ред. Ю.Г. Леонова – М.: Научный Мир, 2000. 176 с.
  6. Мазарович А.О., Добролюбова К.О., Ефимов В.Н., Соколов С.Ю., Турко Н.Н. Рельеф и деформации океанической коры южнее островов Зеленого Мыса (Атлантический океан) // ДАН. 2001. Т. 379. № 3. С. 362‒366.
  7. Пейве А.А. О вертикальных тектонических движениях земной коры в зонах трансформных разломов Центральной Атлантики // Геотектоника. 2006. № 1. С. 31‒43.
  8. Пейве А.А., Сколотнев С.Г., Лиджи М., Турко Н.Н., Бонатти Э., Колодяжный С.Ю., Чамов Н.П., Цуканов Н.В., Барамыков Ю.Е., Ескин А.Е., Гриндли Н., Склейтер Д., Брунелли Д., Перцев А.Н., Чиприани А., Бортолуцци Д., Меркюри Р., Паганелли Е., Мучини Ф., Такеучи Ч., Зафанинни Ф., Добролюбова К.О. Исследования зоны трансформного разлома Эндрю Бейн (Африкано-Антарктический регион) // ДАН. 2007. Т. 416. № 1. С. 77‒80.
  9. Пейве А.А. Аккреция океанической коры в условиях косого спрединга // Геотектоника. 2009. №2. С. 5‒19.
  10. Пущаровский Ю.М., Разницин Ю.Н., Мазарович А.О. Строение зоны разлома Долдрамс: Центральная Атлантика. – М.: Наука. 1991. 224 с.
  11. Пущаровский Ю.М., Пейве А.А., Перфильев А.С., Разницин Ю.Н., Турко Н.Н. Тектоника разломной зоны Романш (Экваториальная Атлантика) // ДАН. 1994. Т. 334. № 1. С. 77–79.
  12. Пущаровский Ю.М., Пейве А.А., Разницин Ю.Н., Базилевская Е.С. Разломные зоны Центральной Атлантики. – М.: ГЕОС. 1995. 164 с.
  13. Сколотнев С.Г., Турко Н.Н., Соколов С.Ю., Пейве А.А., Цуканов Н.В., Колодяжный С.Ю., Чамов Н.П., Барамыков Ю.Е., Пономарев А.С., Ефимов В.Н., Ескин А.Е., Петрова В.В., Головина Л.А., Лаврушин В.Ю., Летягина Е.А., Шевченко Е.П., Кривошея К.В., Зотов Л.В. Новые данные о геологическом строении зоны сочленения Зеленомысского поднятия, котловины Зеленого мыса и подводных гор Батиметристов (Центральная Атлантика) // ДАН. 2007. Т. 416. № 4. С. 525–529.
  14. Сколотнев С.Г., Пейве А.А., Турко Н.Н., Былинская М.Е., Головина Л.А. Особенности аккреции коры в осевой части Срединно-Атлантического хребта в районах развития нетрансформных смещений и плавления обогащенной мантии (на примере разлома Мартин Вас в Южной Атлантике) // Геотектоника. 2009. № 5. С. 25‒49.
  15. Сколотнев С.Г., Добролюбова К.О., Пейве А.А., Соколов С.Ю., Чамов Н.П., Ligi M. Строение спрединговых сегментов Срединно-Атлантического хребта между трансформными разломами Архангельского и Богданова (Приэкваториальная Атлантика) // Геотектоника. 2022. № 1. С. 3–26. doi: 10.31857/S0016853X22010088
  16. Сколотнев С.Г., Санфилиппо А., Пейве А.А., Мучини Ф., Соколов С.Ю., Сани К., Добролюбова К.О., Феррандо К., Чамов Н.П., Перцев А.Н., Грязнова А.С., Шолухов К.Н., Бич А.С. Новые данные по строению мегатрансформной системы Долдрамс (Центральная Атлантика) // ДАН. Науки о Земле. 2020. Т. 491. № 1. С. 29–32. Doi: 10.31857/ S2686739720030184
  17. Соколов С.Ю. Состояние геодинамической подвижности в мантии по данным сейсмотомографии и отношению скоростей Р- и S-волн // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2014. Т. 24. № 2. С. 55‒67.
  18. Соколов С.Ю. Особенности тектоники Срединно-Атлантического хребта по данным корреляции поверхностных параметров с геодинамическим состоянием верхней мантии // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2016. Т. 32. № 4. С. 88‒105.
  19. Соколов С.Ю., Зарайская Ю.А., Мазарович А.О., Ефимов В.Н., Соколов Н.С. Пространственная неустойчивость рифта в полиразломной трансформной системе Сан-Паулу, Атлантический океан // Геотектоника. 2016. № 3. С. 3–18. doi: 10.7868/S0016853X16030115
  20. Соколов С.Ю. Тектоника и геодинамика Экваториального сегмента Атлантики. – Под ред. К. Е. Дегтярева – М.: Научный мир, 2018. 269 стр. (Тр. ГИН РАН. Вып. 618).
  21. Тевелев А.В. Сдвиговая тектоника. – Под ред. Ал.В. Тевелева. – М.: МГУ, 2005. 254 с.
  22. Чамов Н.П., Соколов С.Ю., Меренкова С.И. Остаточные отложения разломной зоны Вима, Центральная Атлантика // Литология и полезные ископаемые. 2020. № 5. С. 400–407. doi: 10.31857/S0024497X2005002X
  23. Anderson D.L., Tanimoto T., Zhang Y. Plate tectonics and hotspots: The third dimension // Science. 1992. Vol. 256. 19. P. 1645‒1651.
  24. Attoh K., Brown L., Guo J., Heanlein J. Seismic stratigraphic record of transpression and uplift on the Romanche transform margin,offshore Ghana // Tectonophysics. 2004. No. 378. P. l‒16. doi: 10.1016/j.tecto.2003.09.026
  25. Bonatti E., Sartori R., Boersma A. Vertical crustal movements at the Vema fracture zone in the Atlantic: Evidence from dredged limestones // Tectonophysics. 1983. No. 91. P. 213–232.
  26. Bonatti E., Ligi M., Gasperini L., Vera E. Imaging crustal uplift, emersion and subsidence at the Vema fracture zone // EOS Trans. AGU. 1994. Vol. 75. No. 32. P. 371–371.
  27. Bonatti E., Ligi M., Gasperini L., Peyve A., Raznitsin Y., Chen Y.J. Transform migration and vertical tectonics at the Romanche fracture zone, Equatorial Atlantic // J. Geophys. Res. 1994. Vol. 99. P. 21 779–802.
  28. Bonatti E., Brunelli D., Buck W.R., Ligi M. Flexural uplift of a lithospheric slab near the Vema transform (Central Atlantic): Timing and mechanism // Earth Planet. Sci. Lett. 2005. Vol. 240. P. 642–655. doi: 10.1016/j.epsl.2005.10.010
  29. Ligi M., Bonatti E., Gasperini L., Poliakov A.N.B. Oceanic broad multifault transform plate boundaries // Geology. 2002. Vol. 30. Р. 11–14. doi: 10.1130/0091-7613(2002)030<0011:OBMTPB>2.0.CO;2
  30. Marcia M., Sichel S., Briais A., Brunelli D., Ligi M., Ferreira N., Campos T., Mougel B., Brehme I., Hémond C., Motoki A., Moura D., Scalabrin C., Pessanha I., Alves E., Ayres A., Oliveira P. Extreme mantle uplift and exhumation along a transpressive transform fault // Nature Geosci. 2016. Vol. 621. doi: 10.1038/ngeo2759
  31. Morozov E.G., Demidov A.N., Tarakanov R.Y., Zenk W. Abyssal Channels in the Atlantic Ocean. – Springer: Dordrecht‒Heidelberg‒London‒New York Library of Congress, 2010. 288 p. Control Number: 2010934296. doi: 10.1007/978-90-481-9358-5
  32. Peyve A., Bonatt E., Brunelli D., Chilikov A., Cipriani A., Dobrolubova K., Efimov V., Erofeev S., Ferrante V., Gasperini L., Hekinian R., Ligi M., Maurizio G., Mazarovich A., Perfiliev A., Raznitsin Y., Savelieva G., Sichler B., Simonov V., Skolotnev S., Sokolov S., Turko N. New data on some major MAR structures: Initial results of the R/V Akademik Nikolai Strakhov 22 Cruise // InterRidge News. 2000. Vol. 9. No. 2. P. 28
  33. Sandwell D.T., Smith W.H.F. Global marine gravity from retracked Geosat and ERS-1 altimetry: Ridge segmentation versus spreading rate // J. Geophys. Res. 2009. Vol. 114. No. B1. P. 1‒18.
  34. Zhang Y.S., Tanimoto T. Ridges, hotspots and their interaction, as observed in seismic velocity maps // Nature. 1992. Vol. 355. No. 6355. P. 45‒49.
  35. GEBCO 30” Bathymetry Grid. Vers. 20141103. 2014. https://www.gebco.net. Accessed October, 2024.
  36. GPS Time Series Data. 2022. Jet Propulsion Laboratory of California Institute of Technology. https://sideshow.jpl.nasa.gov/post/series.html. Accessed Ocrober, 2024.
  37. USGS Search Earthquake Catalog. 2022. https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/search. Accessed November 17, 2022.
  38. NASA. Bathymetric Data Viewer. https://www.ncei.noaa.gov/maps/bathymetry. Accessed October, 2024.
  39. Golden Software Surfer. 2019. https://www.goldensoftware.com/products/surfer/. Accessed October, 2024.
  40. Global Mapper. 2014. https://www.bluemarblegeo.com/global-mapper/. Accessed October, 2024.
  41. ESRI ArcGIS. 2017. https://www.arcgis.com/index.htm. Accessed October, 2024.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Distribution of lenticular extensions of transform fault valleys in the World Ocean and vectors of continental movement (according to [35, 36]). Shown (lines) are lenticular extensions: active (red), relict (yellow). Vectors of lithospheric plate movement at GPS measurement reference points are indicated (arrow in black - the arrow size is proportional to the speed of movement). Abbreviations: TF - transform fault; MTLS - multi-transform lenticular system. The map shows (Arabic numerals): 1 - Vima trough; 2 - Doldrums MTLS; 3 - Sao Paulo MTLS; 4 - Romanche trough; 5 - Agulhas trough; 6 - Andrew Bain trough; 7 - Alula Fartag trough; 8 - Vima trough; 9 – TR Marie Celesta; 10 – TR 88° E; 11 – TR 96° E; 12 – TR Mendocino; 13 – TR Murray; 14 – TR Molokai; 15 – TR Clarion; 16 – TR Garrett; 17 – MTLS Valdivia; 18 – MTLS Eltanin, 19 – MTLS Udintseva.

下载 (439KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Lenticular expansion in the active part of the Agulhas transform fault (according to [35]). The transverse profile A‒A′ in the central part of the lenticular expansion is shown. Inset: the location of the object is shown (star in red).

下载 (368KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Lenticular expansion in the active part of the 88° E transform fault (according to [35]). The transverse profile A‒A′ in the central part of the lenticular expansion is shown. On the map (right): the location of the object is shown (star in red).

下载 (330KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Lenticular expansion in the active part of the Vema transform fault in the Indian Ocean (according to [35]). The transverse profile A‒A′ in the central part of the lenticular expansion is shown. Inset: the location of the object is shown (star in red).

下载 (460KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Lenticular expansion in the active part of the Garrett transform fault in the Pacific Ocean (according to [35]). The transverse profile A‒A′ in the central part of the lenticular expansion is shown. Inset: the location of the object is shown (star in red).

下载 (381KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Lenticular expansion in the active part of the Vema transform fault zone in the Atlantic Ocean. Inset: the location of the object is shown (star in red). (a) – Vema transform fault zone (according to [35]); (b) – transverse relief profiles A‒A′, B‒B′, B‒B′; (c) – seismicity map for events with magnitude M>5 (according to [37]); (d) – Δg anomaly map (according to [32]).

下载 (978KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Lenticular expansion in the active part of the Romanche transform fault in the Atlantic Ocean. Inset: the location of the object is shown (star in red). (a) – Romanche transform fault (according to [35]); (b) – transverse relief profiles A‒A′, B‒B′, B‒B′; (c) – seismicity map for events with magnitude M>5 (according to [37]); (d) – Δg anomaly map (according to [32]).

下载 (1MB)
索引源数据
9. Fig. 8. Lenticular expansion in the active part of the Andrew-Bain transform fault in the Indian Ocean (according to [35]). (a) – Andrew-Bain transform fault (according to [35]); (b) – transverse relief profiles A‒A′, B‒B′, B‒B′; (c) – seismicity map for events with magnitude M>5 (according to [37]); (d) – Δg anomaly map (according to [32]).

下载 (831KB)
索引源数据
10. Fig. 9. The Doldrums multi-transform lenticular system in the Atlantic Ocean. (a) – The Doldrums lenticular system (according to [35]); (b) – transverse relief profiles A‒A′, B‒B′, B‒B′; (c) – seismicity map for events with magnitude M>5 (according to [37]); (d) – Δg anomaly map (according to [32]).

下载 (968KB)
索引源数据
11. Fig. 10. The Sao Paulo multi-transform lenticular system in the Atlantic Ocean. (a) – Sao Paulo system (according to [35]); (b) – transverse relief profiles A‒A′, B‒B′, B‒B′; (c) – seismicity map for events with magnitude M>5 (according to [37]); (d) – Δg anomaly map (according to [32]).

下载 (791KB)
索引源数据
12. Fig. 11. Sistema lenticular multitransforme de Valdivia en el Océano Pacífico. (a) – Sistema de Valdivia (según [35]); (b) – Perfiles de relieve transversales A‒A′, B‒B′, B‒B′; (c) – Mapa de sismicidad para eventos con magnitud M > 5 (según [37]); (d) – Mapa de anomalías Δg (según [32]).

下载 (845KB)
索引源数据
13. Fig. 12. Modelo cinemático de las etapas de apertura y evolución de las extensiones lenticulares en las depresiones de fallas transformantes 1-2 – Depresión transformante: 1 – activa, 2 – pasiva; 3 – lente de litosfera fuertemente deformada; 4 – dorsal en expansión con porciones de corteza oceánica recién formadas; 5 – dirección de expansión; 6 – atravesando la depresión transformante, iniciando la apertura de la extensión lenticular

下载 (363KB)
索引源数据

版权所有 © Russian academy of sciences, 2025