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.
the geological processObduction is a geological process whereby denser oceanic crust (and even upper mantle) is scraped off a descending ocean plate at a convergent plate boundary and thrust on top of an adjacent plate. When oceanic and continental plates converge, normally the denser oceanic crust sinks under the continental crust in the process of subduction. Obduction, which is less common, normally occurs in plate collisions at orogenic belts (some of the material from the subducting oceanic plate is emplaced onto the continental plate) or back arc basins (regions where the edge of a continent is pulled away from the rest of the continent due to the stress of plate collision). Obduction of oceanic lithosphere produces a characteristic set of rock types called an ophiolite. This assemblage consists of deep marine sedimentary rock (chert, limestone, clastic sediments), volcanic rocks (pillow lavas, volcanic glass, volcanic ash, sheeted dykes and gabbros) and peridotite (mantle rock). John McPhee describes ophiolite formation by obduction as "where ocean crust slides into a trench and goes under a continent, [and] a part of the crust—i. e., an ophiolite—is shaved off the top and ends up on the lip of the continent." Obduction can occur where a fragment of continental crust is caught in a subduction zone with resulting overthrusting of oceanic mafic and ultramafic rocks from the mantle onto the continental crust. Obduction often occurs where a small tectonic plate is caught between two larger plates, with the crust (both island arc and oceanic) welding onto an adjacent continent as a new terrane. When two continental plates collide, obduction of the oceanic crust between them is often a part of the resulting orogeny.
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.