Введение

Надвиг океанической литосферы на континентальную литосферу на границе сходящихся плит – это геологический процесс. Обдукция – это геологический процесс, при котором более плотная океаническая кора (и даже верхняя мантия) соскабливается с опускающейся океанической плиты на границе сходящихся плит и надвигается на соседнюю плиту. Когда океанические и континентальные плиты сходятся, обычно более плотная океаническая кора погружается под континентальную кору в процессе субдукции. Обдукция, которая встречается реже, обычно происходит при столкновениях плит в орогенных поясах (часть материала из субдуцирующей океанической плиты внедряется на континентальную плиту) или в зонах отрывных бассейнов (регионы, где край континента отрывается от основной части континента из-за напряжений, возникающих при столкновении плит). Обдукция океанической литосферы приводит к образованию характерного комплекса горных пород, называемого офиолитом. Этот комплекс состоит из глубоководных осадочных пород (черт, известняков, кластических отложений), вулканических пород (подушечных лав, вулканического стекла, вулканического пепла, щелевидных даек и габбро) и перидотита (горной породы мантии). Джон Макфи описывает образование офиолитов при обдукции как "процесс, когда океаническая кора скользит в зону субдукции и уходит под континент, [и] часть коры – то есть офиолит – отслаивается сверху и оказывается на краю континента". Обдукция может происходить, когда фрагмент континентальной коры оказывается в зоне субдукции, что приводит к надвигу океанических мафических и ультрамафических пород из мантии на континентальную кору. Обдукция часто происходит там, где небольшая тектоническая плита оказывается зажатой между двумя более крупными плитами, при этом кора (как островно-дуговая, так и океаническая) срастается с соседним континентом, формируя новую террану. При столкновении двух континентальных плит обдукция океанической коры между ними часто является частью формирующейся орогенеза.

Подъем в зоне субдукции

Этот процесс происходит под и за внутренними стенками океанических желобов (зона субдукции), где фрагменты океанической коры и мантии отрываются от верхней части опускающейся плиты и внедряются, уплотняясь в высоконапорные образования у переднего края другой плиты. Ослабление и растрескивание океанической коры и верхней мантии, вероятно, происходят в условиях растяжения. Это приводит к включению плит офиолитов в перекрывающую плиту, что было показано на примере внедрения комплекса Semail Ophiolite в Омане и обосновано Чёрчем и Чёрчем, а также Стивенсом для внедрения надвиговой плиты залива Островов в западной Ньюфаундленде. Впоследствии эта концепция была заменена гипотезами, предполагающими субдукцию континентального края под океаническую литосферу.

Преобразование расширяющегося хребта в зону субдукции

Многие офиолитные комплексы были внедрены в виде тонких, горячих обдуцированных листов океанической литосферы вскоре после их образования в результате аккреции плит. Переход от границы расхождения плит к границе субдукции может быть вызван быстрой перестройкой относительного движения плит. Разлом сдвига также может превратиться в зону субдукции, при этом сторона с более горячей, тонкой и менее плотной литосферой наезжает на более холодную и плотную литосферу. Этот механизм приводит к обдукции офиолитного комплекса, если это происходит вблизи континентального края. Предполагается, что распространенная форма офиолитовой обдукции связана с закрытием заднедуговых краевых бассейнов, и что в процессе такого закрытия посредством субдукции фрагменты океанической коры и мантии могут быть вытолкнуты на прилегающие континентальные предгорья и внедрены в виде офиолитовых листов. В области высокого теплового потока вулканической дуги и заднедугового бассейна литосфера особенно тонкая. Эта тонкая литосфера может преимущественно разрушаться по пологонаклонной поверхности сброса при приложении компрессионного напряжения к региону. В таких условиях тонкий лист литосферы может отделиться и начать наезжать на соседнюю литосферу, чтобы в конечном итоге быть внедренным в виде тонкого офиолитового слоя на прилегающем континентальном предгорье. Этот механизм представляет собой форму конвергенции плит, при которой тонкий, горячий слой океанической литосферы обдуцируется над более холодной и толстой литосферой.

Континентальное столкновение

По мере того как океан постепенно оказывается зажатым между двумя сталкивающимися континентальными литосферами, поднимающиеся клинья океанической коры и мантии захватываются между континентальными плитами, отрываются и начинают подниматься по нарастающему континентальному склону. Продолжающаяся конвергенция может привести к надвигу зоны желоба дуги и, в конечном итоге, к надвигу метаморфических плутонических и вулканических пород вулканической дуги. После полной субдукции океанического участка продолжающаяся конвергенция может привести к дальнейшей последовательности внутриконтинентальных механизмов укорочения коры. Считается, что именно этот механизм ответственен за формирование различных бассейнов Средиземноморья. Альпийский пояс, как полагают, отражает сложную историю взаимодействия плит в процессе общей конвергенции Евразийской и Африканской плит.

Примеры

Сегодня известно немного случаев надвижения континентальных плит под океаническую, но в прошлом это, по-видимому, происходило неоднократно. Таким образом, существуют примеры горных пород океанической коры и пород глубокой мантии, которые были надвинуты и сейчас обнажены на поверхности по всему миру. Новая Каледония – один из примеров недавнего надвижения. В горах Кламат на севере Калифорнии содержатся несколько надвинутых океанических блоков, наиболее известным из которых является офиолит Побережья. Надвинутые фрагменты также встречаются в горах Хаджар в Омане, горах Троодос на Кипре, Ньюфаундленде, Новой Зеландии, Альпах Европы, на Шетландских островах Унст и Фетлар, острове Лека в Норвегии и офиолите Голубого хребта в Аппалачских горах восточной Северной Америки.