智利型俯衝帶

智利型俯衝帶

Uyede和Kanamori於1979年根據島弧是大陸弧或大洋弧、上下盤耦合程度提出的俯衝帶類型之一,是具有高應力、弧後區呈擠壓狀態的俯衝帶。

基本介紹

  • 中文名:智利型俯衝帶
  • 外文名:Chilean type subduction zone
  • 提出者:Uyede和Kanamori
  • 時間:1979
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俯衝帶及其分類

定義

俯衝作用是指發生在匯聚板塊邊緣複雜的地質作用過程,表現為一個岩石圈板塊相對於另一個岩石圈板塊下降潛伏的過程。俯衝帶即為俯衝板塊的俯衝部分,發生俯衝作用板塊的邊緣地帶,它是板塊發生消減滅亡的區域。俯衝板塊一般能下潛到很深的深度(650km),甚至達到了核幔邊界2800km處(如東、西太平洋板塊)。

分類

俯衝帶的經典分類是Uyede和Kanamori於1979年根據島弧是大陸弧或大洋弧、上下盤耦合程度提出的智利型(Chiles)和馬里亞納型(Marainas)分類。另外國際地學界根據俯衝作用所處的不同構造環境,將俯衝作用分為A型和B型。A型俯衝是指一個大陸岩石圈板塊下降潛伏到另一個大陸岩石圈板塊的過程,如落基山。B型俯衝是一個大洋岩石圈板塊下降潛伏到另一個大洋岩石圈板塊或大陸岩石圈板塊的過程,它是基於板塊構造學匯聚板塊邊緣的經典概念(畢尼奧夫帶),典型的B型俯衝發育於太平洋的東、西兩岸。A型俯衝作用往往伴隨著B型俯衝作用發生或在其之後發生。

智利型俯衝帶

智利型俯衝帶通常海溝較淺,貝尼奧夫帶平緩;陸源物質大量供應,增生楔發育良好;俯衝板塊與上覆板塊緊密地耦合,加之俯衝帶平緩,二板塊之間接觸面積大,出現大於8級的逆斷層型地震;陸緣弧受擠強烈上升,形成高聳的山系和巨厚的大陸型地殼;弧後有逆斷層活動;火山活動主要為安山岩—英安岩—流紋岩類型,岩漿黏度高,常呈爆發型;深成侵入作用比火山活動占優勢。智利型俯衝帶的形成可能與上覆板塊向海溝方向主動推掩有關,如向西漂移的南美板塊掩覆於太平洋洋底之上;也可能與俯衝板塊的年齡較新(如年輕的納斯卡板塊俯衝於南美板塊之下)有關,年輕、較熱的板塊浮力較大,致使下插板片傾角較小,俯衝板塊與上覆板塊之間的水平擠壓力較強。

馬里亞納型俯衝帶

馬里亞納型俯衝帶通常海溝較深,貝尼奧夫帶陡傾;海溝洋側斜坡上張性斷層和地塹發育,海溝內沉積層薄,海溝陸側斜坡上增生楔不發育,弧前區出現塌陷構造侵蝕;地震震級較低,反映俯衝板塊與上覆板塊之間耦合不緊,其間存在著低應力狀態,加之俯衝帶較陡,二板塊之間接觸面積較小;洋內弧常有拉張活動,地形低矮,地殼較薄;弧後擴張作用顯著;有廣泛的火山活動,以玄武岩為主,安山岩數量不多,常見海底火山,為寧靜式噴發。馬里亞納型俯衝帶的形成可能與上覆板塊退離海溝有關,如在馬里亞納弧後,菲律賓海板塊向西推移,為弧後盆地的擴張提供了空間。這類俯衝帶的形成還可能與俯衝板塊年齡較老有關,如俯衝於馬里亞納弧下的太平洋西部洋底的年齡為侏羅紀。較老的大洋板塊經長期冷卻逐漸變重,致使下插板片陡傾,其重力下拉作用更加強烈。

智利型和馬里亞納型區別

1)應力類型,智利型處於擠壓構造背景之下,馬里亞納型是在拉張背景下;
智利型俯衝帶
2)俯衝角度,智利型俯衝角度比較平緩,而馬里亞納型比較陡;
3)地震震級,智利型俯衝帶發育有大量高震級地震,尤其是震級在8.0級左右的逆沖斷層型地震幾乎都發育在智利型俯衝帶上,而馬里亞納型發生的地震震級一般比較低。由此可推斷智利型俯衝板塊與上覆板塊之間的耦合程度是很高的,原因可能是俯衝板塊與上覆板塊的接觸面比較粗糙,使它們能夠比較好的耦合在一起,要發生震級比較高的逆沖斷層型地震就要求壓力很大,這樣才能克服兩板塊之間的阻力使之發生滑動進而產生地震,馬里亞納型板塊的耦合程度不是很高,可能是由於兩板塊接觸面光滑或接觸面之間存在岩漿或者流體等使接觸面之間可以進行低應力的無震滑動;
4)岩漿類型,智利型岩漿類型為安山岩-英安岩-流紋岩類型,且安山岩十分發育,安山岩在大陸弧和成熟島弧比較發育,馬里亞納型則以玄武岩為主,安山岩較少;
5)俯衝板塊的年齡,智利型年齡較為年輕,馬里亞納型則較老。年輕的俯衝板塊較熱,板塊浮力大,所以形成的俯衝角度小,而老的俯衝板塊較冷,密度大,俯衝板塊下沉變重,形成的俯衝角度自然也較大。另外也有觀點認為,俯衝板塊的年齡也可以影響到地震的震級,因為智利型板塊較熱,板塊俯衝到上覆板塊之下需要很大的力,因此形成了逆沖斷層型地震。

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