Влияние верхнемантийной конвективной ячейки и связанной с ней субдукции Тихоокеанской плиты на тектонику Арктики в позднем Мелу–Кайнозое

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье рассматривается история спрединга Евразийского бассейна. Отмечено резкое замедление скорости спрединга в эоцене около 46 млн лет назад, которое фиксируется по распределению линейных магнитных аномалий. Этот скачок скорости объясняется нами с позиции геодинамической модели, но не северным движением о. Гренландия. Геодинамические процессы Тихоокеанской зоны субдукции генерируют верхнемантийную конвективную ячейку с возвратным потоком, волокущим арктическую континентальную литосферу в направлении Тихоокеанской зоны субдукции. Геодинамический механизм подтвержден сейсмотомографическими мантийными разрезами северо-восточной окраины Азии и численной моделью конвекции верхней мантии активной континентальной окраины. Именно активность верхнемантийной конвективной возвратной ячейки, которая определяется объемом стока и, в конечном счете, – скоростью и направлениями векторов субдукции, литосферного вещества плит Кула и Тихоокеанская в зоне субдукции – влияет на тектонику и кинематику плит Евразийского бассейна. В интервале средний мел–средний эоцен и на протяжении около 73 млн лет возвратная ячейка активна, поскольку плиты Кула и Тихоокеанская движутся на север и погружаются ортогонально под Центральную Арктику. После среднеэоценовой геодинамической перестройки около 47.5 млн лет назад океанические плиты в Тихом океане начинают двигаться на северо-запад. В результате практически прекратилось перемещение океанического Тихоокеанского литосферного вещества в арктическую конвективную возвратную ячейку. После перестройки спрединг Евразийского бассейна замедлился около 46 млн лет назад до ультрамедленного режима. Рассмотрены основные тектонические и геодинамические следствия применения предлагаемой геодинамической модели для Арктики в позднем мелу–кайнозое.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Кононов

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: mvkononov@yandex.ru
Россия, Москва

Л. И. Лобковский

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Московский физико-технический институт

Email: mvkononov@yandex.ru
Россия, Москва; Московская обл., Долгопрудный

Список литературы

  1. Вержбицкий Е.В., Кононов М.В. Генезис литосферы северной части Мирового океана. М.: Научный мир, 2010. 480 с.
  2. Вержбицкий Е.В., Кононов М.В., Бяков А.Ф., Дулуб В.П. Особенности эволюции литосферы Гавайско-Императорской системы хребтов (Тихий океан) по геофизическим данным // Геотектоника. 2006. № 6. С. 73–89.
  3. Вержбицкий Е.В., Лобковский Л.И., Кононов М.В., Бяков А.Ф. Возраст и генезис структур Амеразийского бассейна // Физика Земли. 2012. № 11. С. 3–14.
  4. Верниковский В.А., Добрецов Н.Л., Метелкин Д.В. и др. Проблемы тектоники и тектонической эволюции Арктики // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 8. С. 1083–1107.
  5. Верниковский В.А., Метелкин Д.В., Толмачева Т.Ю. и др. К проблеме палеотектонических реконструкций в Арктике и тектонического единства террейна Новосибирских островов: новые палеомагнитные и палеонтологические данные // ДАН. 2013. Т. 451. № 4. С. 423–429.
  6. Глебовский В.Ю., Каминский В.Д., Минаков А.Н., Меркурьев С.А., Чилдерс В.А., Брозина Д.М. История формирования Евразийского бассейна Северного Ледовитого океана по результатам геоисторического анализа аномального магнитного поля //Геотектоника. 2006. №. 4. С. 21–42.
  7. Добрецов Н.Л., Верниковский В.А., Карякин Ю.В., Кораго Е.А., Симонов В.А. Мезозойско-кайнозойский вулканизм и этапы геодинамической эволюции Центральной и Восточной Арктики // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 8. С. 1126–1144.
  8. Дубинин Е.П., Галушкин Ю.И., Сущевская Н.М. Спрединговые хребты и трансформные разломы // Мировой океан / Л.И. Лобковский (ред.). М.: Научный мир, 2013. Т. 1. С. 92–170.
  9. Жао Д., Пирайно Ф., Лиу Л. Структура и динамика мантии под Восточной Россией и прилегающими регионами //Геология и геофизика. 2010. Т. 51. №. 9. С.1188–1203.
  10. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. М.: Недра, 1990. Т.2. 333 с.
  11. Казмин Ю.Б., Лобковский Л.И., Кононов М.В. Геодинамическая модель развития Амеразийского бассейна Арктики (к обоснованию принадлежности хребта Ломоносова, поднятия Менделеева и котловины Подводников к Российской материковой окраине) // Арктика: экология и экономика. 2014. Т.16. № 4. С.14–27.
  12. Казмин Ю.Б., Лобковский Л.И., Кононов М.В. Геодинамическая модель эволюции Арктического бассейна в мелу и кайнозое // ДАН. 2015. Т.462. № 5. С. 565–571.
  13. Кононов М.В. Тектоника плит северо-запада Тихого океана. М.: Наука, 1989. 168 с.
  14. Котелкин В.Д. Численное моделирование термохимической мантийной конвекции и циклическая эволюция континентов и океанов. М.: ИОРАН, 2008. 275 с.
  15. Кулаков И.Ю., Гайна К., Добрецов Н.Л. и др. Реконструкции перемещений плит в Арктическом регионе на основе комплексного анализа гравитационных, магнитных и сейсмических аномалий // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 8. С. 1108–1125.
  16. Лаверов Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В. и др. Геодинамическая модель тектонического развития Арктики в мезозое и кайнозое и проблема внешней границы континентального шельфа России // Геотектоника. 2013. № 1. С. 3–35.
  17. Лобковский Л.И., Вержбицкий В.Е., Кононов М.В. и др. Геодинамическая модель эволюции арктического региона в позднем мезозое-кайнозое и проблема внешней границы континентального шельфа России // Арктика: Экология и экономика. 2011. № 1. С. 104–115.
  18. Лобковский Л.И., Инюхин А.В., Котелкин В.Д. Субдукция и цикличность процессов в верхней мантии // ДАН. 2014. Т. 459. № 3. С. 332–337.
  19. Мац В.Д. Байкальский рифт: плиоцен (миоцен) – четвертичный эпизод или продукт длительного развития с позднего мела под воздействием различных тектонических факторов. Обзор представлений // Геодинамика и тектонофизика. 2015. Т.6. № 4. С. 467–489.
  20. Парфенов Л.М., Натапов Л.М., Соколов С.Д., Цуканов Н.В. Террейны и аккреционная тектоника северо-востока Азии // Геотектоника.1993. Т.1. С. 68–78.
  21. Пучков В.Н. «Великая дискуссия» о плюмах: так кто же все-таки прав? // Геотектоника. 2009. №1. С. 3–22.
  22. Соколов С.Д., Бондаренко Г.Е., Морозов О.Л., Григорьев В.Н. Зона перехода Азиатский континент-Северо-Западная Пацифика в позднеюрско-раннемеловое время // Теоретические и региональные проблемы геодинамики / О.Ю. Гаврилов, С.А. Куренков (ред.). М.: Наука,1999. С. 30–84. (Тр. ГИН РАН. Вып. 515.).
  23. Соколов С.Д., Тучкова М.И., Ганелин А.В., Бондаренко Г.Е., Лейер П. Тектоника Южно-Анюйской сутуры (Северо-Восток Азии) // Геотектоника. 2015. № 1. С.5–30.
  24. Ставский А.П., Чехович В.Д., Кононов М.В., Зоненшайн Л.П. Тектоника плит и палинспастические реконструкции Анадырско-Корякского региона // Геотектоника.1988. № 6. С.32–42.
  25. Шипилов Э.В., Верниковский В.А. Строение области сочленения Свальбарской и Карской плит и геодинамические обстановки ее формирования // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 1. С. 75–92.
  26. Шрейдер А. А. Линейные магнитные аномалии Северного Ледовитого океана // Океанология. 2004. Т.44. №.5. С.768–777.
  27. Alvey A., Gaina C., Kusznir N.J., Torsvik T.H. Integrated crustal thickness mapping and plate reconstructions for the high Arctic // Earth Planet. Sci. Lett. 2008. Vol. 274. No. 3-4. P. 310–321.
  28. Anderson D.L. The thermal state of the upper mantle; No role for mantle plumes // Geophys. Res. Lett. 2000. Vol. 27. P. 3623–3626.
  29. Apel E.V., Bürgmann R., Steblov G., Vasilenko N., King R., Prytkov A. Independent active microplate tectonics of northeast Asia from GPS velocities and block modeling // Geophys. Res. Lett. 2006. Vol. 33. No. 11. P. 1–5.
  30. Borgia A., Treves B. Volcanic plates overriding the ocean crust: structure and dynamics of Hawaiian volcanoes // Geol. Soc. London, Spec. Publ. 1992. Vol. 60. No.1. P. 277–299.
  31. Brozena J.M., Childers V.A., Lawver L.A., Gahagan L.M., Forsberg R., Faleide J.I., Eldholm O. New aerogeophysical study of the Eurasia Basin and Lomonosov Ridge: Implications for basin development //Geology. 2003. Vol. 31. No. 9. P. 825–828.
  32. Christensen U. Fixed hotspots gone with wind // Nature. 1998. Vol. 293. P. 729–740.
  33. Clague D.A., Dalrymple G.B. The Hawaiian-Emperor volcanic chain. Part1. Geologic evolution // Volcanism in Hawaii / R.W. Decker, T.L. Wright, P.H. Stauffer (eds.). Washington, USA: US Government Print. Office, 1987. Vol. 1. P. 5–54.
  34. Clouard V., Bonneville A. Ages of seamounts, islands, and plateaus on the Pacific plate // Geol. Soc. Am. Spec. Paper. 2005. Vol. 388. P. 71–90.
  35. Courtillot V., Davaille A., Besse J., Stock J. Three distinct types of hotspots in the Earth’s mantle // Earth Planet. Sci. Lett. 2003. Vol. 205. P. 295–308.
  36. Dalrymple G.B., Clague D.A. Conventional and 40Ar/ 39Ar K–Ar ages of volcanic rocks from Ojin (Site 430), Nintoku (Site 432) and Suiko (Site 433) seamounts and the chronology of volcanic propagation along the Hawaiian-Emperor chain // Initial Rep. DSDP. 1980. Vol. 55. P. 659–676.
  37. Davies G.F., Richards M.A. Mantle convection // J. Geol. 1992. Vol. l00. P. 151–206.
  38. Delescluse M., Funck T., Dehler S.A. et al. The oceanic crustal structure at the extinct, slow to ultraslow Labrador Sea spreading center // J. Geophys. Res. 2015. Vol. 120. P. 5249–5272.
  39. Døssing A., Stemmerik L., Dahl-Jensen T., Schlindwein V. Segmentation of the eastern North Greenland oblique-shear margin — regional plate tectonic implications // Earth Planet. Sci. Lett. 2010. Vol. 292. P. 239–253.
  40. Doubrovine P.V., Tarduno J.A. Late Cretaceous paleolatitude of the Hawaiian hot spot: New paleomagnetic data from Detroit Seamount (ODP Site 883) // Geochem. Geophys. Geosyst. 2004. Vol. 5. No. 11. Q11L04. P. 1–16.
  41. Duncan R.A., Clague D.A. Pacific plate motion recorded by linear volcanic chains // Ocean Basins and Margins / A.E.M. Nairn (ed.). N.Y.: Plenum Press, 1985. Vol. 7A. P. 89–121.
  42. Duncan R.A., Tarduno J.A., Scholl D.W. Leg 197 Synthesis: Southward motion and geochemical variability of the Hawaiian Hotspot //Proceedings ODP Sci. Results. 2006. Vol. 197. P. 1–39.
  43. Engebretson D.C., Cox A.V., Gordon R.G. Relative motions between oceanic and continental platеs in the Pacific Basin // GSA Spec. Pap. 1985. Vol. 206. P. 1–59.
  44. Forsyth D.W., Uyeda S. On the relative importance of the driving forces of plate motion // Geophys. J. Royal Astr. Soc. London. 1975. Vol. 43. P. 163–200.
  45. Gaina C., Nikishin A.M., Petrov E.I. Ultraslow spreading, ridge relocation and compressional events in the East Arctic region: A link to the Eurekan orogeny? // Arktos. 2015. Vol. 1. No. 1. P. 1–16.
  46. Garcia M.O., Smith J.R., Tree J.P. et al. Petrology, geochemistry, and ages of lavas from Northwest Hawaiian Ridge volcanoes // Geol. Soc. Am. Spec. Paper. 2015. Vol. 511. P. 1–25.
  47. Gion A.M., Williams S.E., Müller R.D. A reconstruction of the Eurekan Orogeny incorporating deformation constraints // Tectonics. 2017. Vol. 36. No 2. P. 304–320.
  48. Golonka J. Phanerozoic palaeoenvironment and palaeolithofacies maps of the Arctic region // Geol. Soc. London. Memoirs. 2011. Vol. 35. No. 1. P. 79–129.
  49. Gordon R.G., Cox A. Calculating palaeomagnetic poles for oceanic plates // Geophys. J. Int. 1980. Vol. 63. No 3. P. 619–640.
  50. Grantz A., Hart P.E., Childers V.A. Geology and tectonic development of the Amerasia and Canada Basins, Arctic Ocean // Geol. Soc. London Memoirs. 2011. Vol. 35. No. 1. P. 771–799.
  51. Horner-Johnson B.C., Gordon R.G. True polar wander since 32 Ma BP: A paleomagnetic investigation of the skewness of magnetic anomaly 12r on the Pacific plate // J. Geophys. Res. 2010. Vol.115. B09101. P. 1–16.
  52. Ishizuka O., Tani K., Reagan M.K. et al. The timescales of subduction initiation and subsequent evolution of an oceanic island arc // Earth Planet. Sci. Lett. 2011. Vol. 306. P. 229–240.
  53. Jackson H.R., Gunnarsson K. Reconstructions of the Arctic: Mesozoic to present // Tectonophysics. 1990. Vol. 172. No. 3. P. 303–322.
  54. Koivisto E.A., Gordon R.G., Dyment J., Arkani-Hamed J. The spreading-rate dependence of anomalous skewness of Pacific plate magnetic anomaly 32: Revisited // Lithosphere. 2011. Vol. 3. P. 371–378.
  55. Koppers A.A.P., Duncan R.A., Steinberger B. Implications of a nonlinear 40Ar/39Ar age progression along the Louisville seamount trail for models of fifixed and moving hot spots // Geochem. Geophys. Geosyst. 2004. Vol. 5. Q06L02. P.1–22.
  56. Koppers A.A.P., Yamazaki T., Geldmacher J., Gee J.S., Pressling N., Hoshi H. et al. Limited latitudinal mantle plume motion for the Louisville hotspot // Nature Geosci. 2012. Vol. 5. P. 931–917.
  57. Koppers A.A.P. Mantle plumes persevere // Nature Geosci. 2011. Vol. 4. P. 816–817.
  58. Lane L.S. Canada Basin, Arctic Ocean: evidence against a rotational origin // Tectonics. 1997. Vol. 16. No. 3. P. 363–387.
  59. Larson K.M., Freymueller J.T., Philipsen S. Global plate velocities from the Global Positioning System // J. Geophys. Res. 1997. Vol. 102. No. B5. P. 9961–9981.
  60. Lawver L.A., Grantz A., Gahagan L.M. Plate kinematic evolution of the present Arctic region since the Ordovician // Geol. Soc. Amer. Spec. Papers. 2002. P. 333–358.
  61. Lawver L.A, Scotese C.R. A review of tectonic models for the evolution of the Canada Basin / Vol. L. The Arctic Ocean Region, In The Geology of North America. Boulder, Colorado: Government Print. Office, 1990. P. 593–618.
  62. Le Breton E., Cobbold P.R., Dauteuil O., Lewis G. Variations in amount and direction of seafloor spreading along the northeast Atlantic Ocean and resulting deformation of the continental margin of northwest Europe // Tectonics. 2012. Vol. 31. TC5006. P. 1-16.
  63. Lithgow-Bertelloni C., Richards M.A. The dynamics of Cenozoic and Mesozoic plate motions // Rev. Geophys. 1998. Vol. 36. P. 27–78.
  64. Lobkovsky L.I., Kononov M.V., Verzhbitsky V.E. et al. 3D geodynamics of Arctic region and model of Amerasia Basin formation // Proceed. ICAM VI. Fairbanks, USA. 2011. 2014. P. 287–320.
  65. Meffre S., Fallon T.J., Crawford T.J. et al. Basalts erupted along the Tongan fore arc during subduction initiation: Evidence from geochronology of dredged rocks from the Tonga fore arc and trench // Geochem. Geophys. Geosyst. 2012. Vol. 13. Q12003. P. 1–17.
  66. Miller E.L., Toro J., Gehrels G. et al. New insights into Arctic paleogeography and tectonics from U–Pb detrital zircon geochronology // Tectonics. 2006. Vol. 25. No. 3. TC3013. P. 1–13.
  67. Morgan W.J. Convection plumes in the lower mantle // Nature. 1971. Vol. 230. P. 42–43.
  68. Natland J.H., Winterer E.L. Fissure control on volcanic action in the Pacific // Geol. Soc. Am. Spec. Paper. 2005. Vol. 388. P. 687–710.
  69. Neall V.E., Trewick S.A. The age and origin of the Pacific islands: a geological overview // Philosoph. Transact. Royal Soc. Ser. B. Biol. Sci. 2008. Vol. 363. No. 1508. P. 3293–3308.
  70. Nikishin A.M., Gaina C., Petrov E.I., Malyshev N.A., Freiman S.I. Eurasia Basin and Gakkel Ridge, Arctic Ocean: Crustal asymmetry, ultra-slow spreading and continental rifting revealed by new seismic data // Tectonophysics. 2018. Vol. 746. P. 64–82.
  71. Niu Y. Origin of the 43 Ma Bend Along the Hawaiian-Emperor Seamount Chain: Problem and Solution // Oceanic Hotspots / R. Hekinian, P. Stoffers, J.-L. Cheminée (eds.). Berlin, Heidelberg: Springer, 2004. P. 143–155.
  72. Nokleberg W.J., Parfenov L.M., Monger J.W.H. et al. Phanerozoic tectonic evolution of the Circum-North Pacific // US Geol. Survey. Prоfes. Paper. 2000. Vol. 1626. 230 p.
  73. Oakey G.N., Chalmers J.A. A new model for the Paleogene motion of Greenland relative to North America: Plate reconstructions of the Davis Strait and Nares Strait regions between Canada and Greenland // J. Geophys. Res. 2012. Vol. 117. B10401. P. 1–28.
  74. O’Connor J.M., Steinberger B., Regelous M. et al. Constraints on past plate and mantle motion from new ages for the Hawaiian-Emperor Seamount Chain // Geochem. Geophys. Geosyst. 2013. Vol. 14. P. 4564–4584.
  75. Piepjohn K., von Gosen W., Tessensohn F. The Eurekan deformation in the Arctic: an outline //J. Geol. Soc. London. 2016. Vol. 173. No. 6. P. 1007–1024.
  76. Plates, Plumes and Planetary Processes // G.R. Foulger, D.M. Jurdy (eds.) / Geol. Soc. Am. Spec. Paper. 2007. Vol. 430. 998 p.
  77. Roest W.R., Srivastava S.P. Sea-floor spreading in the Labrador Sea: A new reconstruction // Geology. 1989. Vol. 17. No.11. P. 1000–1003.
  78. Rowley D.B., Lottes A.L. Plate-kinematic reconstructions of the North Atlantic and Arctic: Late Jurassic to present // Tectonophysics. 1988. Vol. 155. No. 1. P. 73–120.
  79. Sandwell D., Fialko Y. Warping and cracking of the Pacific plate by thermal contraction // J. Geophys. Res. 2004. Vol. 109. B10411. P. 1–12.
  80. Sandwell D.T., Winterer E.L., Mammerickx J. et al. Evidence for diffuse extension of the Pacific plate from Pukapuka ridges and cross-grain gravity lineations // J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100. P.15 087–15 099.
  81. Seidman L.E. New Evidence that the Emperor Chain Records Motion of the Pacific Plate Relative to the Deep Mantle // MSc. Thesis. Rice Univ. USA. 2015. 58 p.
  82. Seton M., Muller R.D., Zahirovic S. et al. Global continental and ocean basin reconstructions since 200 Ma // Earth Sci. Rev. 2012. Vol. 113. P. 212–270.
  83. Sharp W.D., Clague D. 50-Ma initiation if Hawaiian-Emperor bend records major change in Pacific plate motion // Science. 2006. Vol. 313. P. 1281–1284.
  84. Sleep N.H. Origins of the plume hypothesis and some of its implications // GSA Spec. Papers 2007. Vol. 430. P. 29–45.
  85. Sokolov S.D. Tectonics of Northeast Asia: An overview // Geotectonics. Vol. 44. No 6. P. 493–509.
  86. Srivastava S.P. Evolution of the Labrador Sea and its bearing on the early evolution of the North Atlantic // Geophys. J. Royal Astron. Soc. 1978. Vol. 52. No. 2. P. 313–357.
  87. Stavsky A.P., Chekhovich V.D., Kononov M.V., Zonenshain L.P. Plate tectonics and palinspastic reconstructions of the Anadyr-Koryak region, Northeast USSR // Tectonics. 1990. Vol. 9. P. 81–101.
  88. Tegner C., Storey M., Holm P.M. et al. Magmatism and Eurekan deformation in the High Arctic Large Igneous Province: 40Ar– 39Ar age of Kap Washington Group volcanics, North Greenland // Earth Planet. Sci. Lett. 2011. Vol. 303. P. 203–214.
  89. Tessensohn F., Piepjohn K. Eocene compressive deformation in Arctic Canada, North Greenland and Svalbard and its plate tectonic causes. // Polarforschung. 2000. Vol. 68. P. 121–124.
  90. Torsvik T.H., Doubrovine P.V., Steinberger B. et al. Pacific plate motion change caused the Hawaiian-Emperor Bend // Nature Communications. 2017. Vol. 8. P. 15660–15672.
  91. Vogt P.R.. Taylor P.Т., Kovacs L.C., Johnson G.L. Detailed aeromagnetic investigation of the Arctic Basin // J. Geophys. Res. 1979. Vol. 84. P. 1071–1089.
  92. Wessel P., Kroenke L.W. Pacific absolute plate motion since 145 Ma: An assessment of the fixed hot spot hypothesis // J. Geophys. Res. 2008. Vol. 113. No. B6. B6101. P. 1-21.
  93. Whittaker J.M., Muller R.D., Leitchenkov G. et al. Major Australian–Antarctic plate reorganization at Hawaiian–Emperor bend time // Science. 2007. Vol. 318. P. 83–86.
  94. Wilson J.T. A possible origin of the Hawaiian Islands // Canadian J. Phys. 1963. Vol. 41. P. 863–870.
  95. Zhao D., Yamamoto Y., Yanada T. Global mantle heterogeneity and its influence on teleseismic regional tomography // Gondwana Research. 2013. Vol. 23. No. 2. P. 595–616.
  96. Zonenshain L.P., Kononov M.V., Savostin L.A. Pacific and Kula/Eurasia relative motions during the last 130 Ma and their bearing on orogenesis in northeast Asia // AGU Geodynam. Ser. 1987. Vol. 21. P. 29–48.
  97. Topographic/bathymetry base by [http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/image/2minrelief.html]. Accessed May 29, 2019.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Резкое изменение скорости спрединга на хребте Гаккеля около 46 млн лет назад (по данным [6], с дополнениями). 1–3 – графики изменения средней полной скорости спрединга Евразийского бассейна в его частях: 1– западной, 2 – центральной, 3 – восточной

Скачать (217KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Возраст изгиба между Гавайским и Императорскими хребтами островов и подводных гор (47.5 млн лет назад) радиологическим датировкам (топографическая/батиметрическая основа, по [97]). Обозначены (с севера на юг) подводные горы, гайоты и острова: Ме – Мэйджи, Де – Детройт, С – Суйко, Нн – Нинтоку, Од – Оджин, Ко – Коко, Ю – Юриаку, Д – Дайкакуджи, А – Аббот, Х – Хэйсли, Т – Тарниф, Ми – Мидвей, П – Перл и Хермес, Л – Лэйсан, Г – Гарднер, Н – Неккер, Ни – Нихоа, О – Оаху, М – Мауи, Га – Гавайи. 1 – точка опробования и возраст пород на подводных горах, гайотах и островах, млн лет (возрастные датировки, по [33, 42, 74]): 40Ar– 39Ar методом – на Гавайском и Императорском хребтах, K–Ar методом – на Гавайских островах; 2 – направление омоложения вулканизма горячей точки (возраст перегиба 47.5 млн лет назад): с севера на юг (Императорский хребет, 85–47.5 млн лет назад), с северо-запада на юго-восток (Гавайский хребет, 47.5–0 млн лет назад); 3 – направление движения Тихоокеанской плиты относительно горячих точек: с юга на север (85–47.5 млн лет назад), с юго-востока на северо-запад (47.5–0 млн лет назад)

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Плито-тектонические реконструкции в абсолютной системе координат северной части Тихого океана на границе с Арктикой и векторы скоростей океанских плит, погружающихся в зоны субдукции под континенты Арктического региона, на 57 и 44 млн лет – до и после времени изгиба Гавайско-Императорского хребта 47.5 млн лет назад (по данным [90], с изменениями и дополнениями). В качестве масштаба приведен вектор скорости 0.5о/млн лет = 5.5 см/ год. Показаны (цвет) океанские плиты: Изанаги (коричневый), Кула (голубой), Тихоокеанская (серый), Фараллон (синий), Ванкувер (фиолетовый).

Скачать (352KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Геодинамическая модель верхнемантийной возвратной конвективной ячейки. (а) –сейсмотомографический разрез северо-восточной окраины Азии по линии Япония, Японское море, Северная Корея и Северо-Восточный Китай с геодинамической интерпретацией верхнемантийной возвратной конвективной ячейки (по данным [9], с изменениями и дополнениями); (б) – численная геодинамическая модель погружения холодной океанской литосферы под край континента. Показаны поднимающиеся верхнемантийные плюмы (тонкие струи) во фронте и тылу затекающего океанического слэба (по данным [14], с изменениями и дополнениями). 1 – океанская литосфера (сине-фиолетовый цвет); 2 – континентальная кора (зеленовато-аквамариновый цвет); 3 – разогретое литосферное вещество верхнемантийной возвратной ячейки (розовый цвет); 4 – плюмы (красный цвет)

Скачать (267KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Палеогеодинамическая реконструкция Арктики на 60 млн лет и положение профиля геодинамического разреза (по данным [16], с изменениями и дополнениями). Обозначены: АЛ – хребет Альфа, В – о. Врангеля, КК – Канадская котловина, КМ – котловина Макарова, КП – котловина Подводников, ЛМ – хребет Ломоносова, МН – хребет Менделеева, НО – Новосибирские о-ва, ЧП – Чукотское поднятие. 1–2 – области с корой: 1 – континентальной, 2 – океанической; 3 – территория распавшегося палеоконтинента Арктида; 4 – положение на плане профиля с разрезом геодинамической модели; 5 – 8 – зоны: 5 – спрединга (отмершие), 6 – субдукции, 7 – надвигов; 8 – сдвигов (крупномасштабные) и трансформных разломов; 9 – рифты; 10–12 – направление: 10 – сдвигов, 11 – растяжения, по структурным данным [17, 66], 12 – движения блоков Амеразийской микроплиты относительно Лавразии; 13 – островодужный магматизм

Скачать (488KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Модель (геодинамический разрез) верхнемантийной ячейки под континентом Лавразия, возникшей в процессе субдукции Тихоокеанской литосферы (адаптирована для Арктического региона на 60 млн лет). Обозначены: АМП – поднятие Альфа-Менделеева, ГХ – хребет Гаккеля, ЛП – поднятие Ломоносова, МК – котловина Макарова. 1 – водная толща океана; 2–3 – литосфера: 2 – континентальная, 3 – океаническая; 4 – вектор движения континентальных блоков в направлении Тихоокеанской зоны субдукции под воздействием активной возвратной ячейки верхнемантийной конвенции; 5 – направление потоков в верхней мантии и переходной зоне; 6 – спрединг в Евразийской котловине; 7 – проявления магматизма

Скачать (277KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Схема поступления литосферного океанического вещества под континентальную кору Арктического региона на время 57 млн лет (до времени изгиба Гавайско-Императорского хребта 47.5 млн лет) в соответствии с векторами движения океанических плит. 1 – спрединг на арктическом подводном хребте Гаккеля; 2 – система зон субдукции, действующая на это время; 3 – сдвиговые зоны; 4–5 – векторы скоростей движения: 4 – океанической плиты Кула (≈12 см/год), 5 –Тихоокеанической плиты (≈ 6.5 см/год); 6–7 – направление движения, в соответствии с воздействием верхнемантийной конвективной ячейки, навстречу Тихоокеанской зоне субдукции: 6 – арктической Амеразийской микроплиты, 7 –Евразийской плиты; 8–9 – горизонтальный размер подлитосферной верхнемантийной ячейки, образованной в результате субдукции океанской литосферы в глубоководных желобах: 8 – плиты Кула, 9 –Тихоокеанской плиты

Скачать (562KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Схема поступления литосферного океанического вещества под континентальную кору Арктического региона 44 млн лет назад (после времени изгиба Гавайско-Императорского хребта 47.5 млн лет назад) в соответствии с векторами движения океанических плит. 1 – спрединг на арктическом подводном хребте Гаккеля; 2 – действующая система зон субдукции; 3 – сдвиговые зоны; 4 – векторы скоростей движения Тихоокеанической плиты (≈5 см/год); 5 – направление движения Евразийской плиты навстречу Тихоокеанской зоне субдукции в соответствии с воздействием верхнемантийной конвективной ячейки, 6 – горизонтальный размер подлитосферной верхнемантийной ячейки, образованной в результате субдукции океанской литосферы Тихоокеанской плиты в глубоководных желобах

Скачать (581KB)
Метаданные

© Russian academy of sciences, 2019