Введение
Глава I. Введение 7
1.1. Основная идея работы 7
1.2. Сопоставление современных геодинамических режимов западных окраин Северной и Южной Америк 9
1.3. Основные положения гипотезы 11
1.4. Содержание работы 16
1.5. Структура работы 17
Глава II. Методы исследования 18
ИЛ. Построение комплексной геолого-геофизической модели литосферы 18
II. 1.1. К проблеме постановки задачи построения комплексной тектоно-геолого-
геофизической модели литосферы 18
П. 1.2. Принципиальная схема строения субдукционных зон 19
II. 1.3. Изученность Тихоокеанских окраин Северной и Южной Америк различными
методами 19
II.1.4. Р-Т траектории, петрологический прогноз для субдукционных зон 21
II. 1.5. Процедура построения комплексной геолого-геофизической модели зоны перехода
океан-континент 24
11.2. Плотностное моделирование (постановка задачи на примере профиля "Лос Анжелес")25
11.2.1. Формулировка задачи 25
И.2.2. Варьирование параметров регуляризации 27
анализ получаемых решений и выбор оптимального решения 27
Н.2.3. Специфика плотностных моделей переходной зоны океан-континент 29
П.2.4. Изостатический разбаланс плотностных моделей 31
11.3. Моделирование напряжений (постановка задачи и вспомогательные расчеты на примере профиля «Анды») 32
П.3.1. К постановке задачи моделирования напряжений 32
11.3.2. Постановка задачи моделирования напряжений 34
П.3.3. Задача 1 - «плитовые движения» 36
И.3.4. Задача 2 - «плотностные неоднородности» 37
Н.3.5. Суммирование Задачи 1 и Задачи 2 38
11.4. Реологические параметры модели 39
Глава III. Западная окраина Северной Америки 43
III. 1. Общие сведения по современной структуре и геодинамической эволюции западной окраины
Северной Америки 43
III. 1.1. Современная сегментация зоны сочленения Тихий океан - Северная Америка и
тектонические провинции западной трети Северо-Американского континента 43
III. 1.2. Краткий обзор геодинамической эволюции западной окраины Северной Америки... 48
Ш.2. Геодинамические модели, объясняющие кайнозойскую тектонику западной окраины Северной
Америки 51
Ш.2.1. Северо-Американские Кордильеры 51
Ш.2.2. Пологая субдукция слэба Фараллон в период 70-40 млн. лет назад 51
Ш.2.3. Надвиговый пояс Севиер 56
III .2.4. Ларамийские деформации 57
Ш.2.5. Подъем Плато Колорадо 57
Ш.2.6. Столкновение хребта с окраиной, «окно» в слэбе 62
Ш.2.7. Разрушение слэба плиты Фараллон 68
Ш.2.8. Провинция Бассейнов и Хребтов 68
Ш.З. Современная структура Каскадной субдукционной зоны 76
Ш.4. Компиляция сейсмо-геологических моделей вдоль профилей «Ванкувер» и «Орегон» 78
Ш.4.1. Исходные данные 78
Ш.4.2. Континентальная кора Каскадной субдукционной зоны 84
Ш.4.3. Структуры континентальной коры профиля «Орегон» 86
Ш.4.4. Континентальная кора профиля «Ванкувер» 88
Ш.4.5. Океаническая кора плиты Хуан де Фука 89
Ш.4.6. Аккреционные призмы 90
Ш.4.7. Контактная зона между субдуцируемой океанической и континентальной плитами.. 92
Ш.4.8. Мантийный клин 93
Ш.4.9. Океаническая литосферная мантия и субдуцируемая океаническая плита 96
Ш.4.10. Океаническая астеносфера 98
Ш.4.11. Верхняя континентальная мантия 99
Ш.5. Петрологический прогноз для некоторых глубинных частей модели 99
Ш.5.1. Высокие Каскады, геотерма (1) 102
Ш.5.2. Западные Каскады, Силец и Врангелия, геотерма (2) 103
Ш.5.3. Субдуцируемая океаническая кора, геотерма (3); контактная «А»-зона, геотерма (4)
III.6. Плотностное моделирование 105
Ш.6.1. Предыдущие сейсмо-плотностные модели вдоль профилей «Ванкувер» и «Орегон» 105
Ш.6.1. Гравитационное поле 105
Ш.6.2. Изостатический анализ 105
Ш.6.3. Анализ решений 107
III.6.4. Зависимость плотности от глубины, функция p.=f(z) Ill
Ш.6.5. Выводы из плотностного моделирования 111
Ш.7. Реологические модели по профилям «Ванкувер» и «Орегон» 115
Ш.8. Расчет напряжений 117
III.8.1. Задача 1 — « плитовые движения» — постановка задачи 117
111.8.1. Задача 1 — «плитовые движения» — результаты расчетов 120
Ш.8.3. Задача 2 — «плотностные неоднородности» — п остановка задачи 132
III.8.4. Задача 2 - «плотностные неоднородности» - результаты расчетов 132
Ш.8.3. (Задача 1 + Задача 2) — результаты расчетов 137
111.8.2. Общие выводы по моделированию напряжений в Каскадной субдукционной зоне.. Ш.9. Современная структура трансформной границы переходаТихий океан - Северо-Американский
континент (разлом Сан Андреас) 144
ШЛО. Профиль «Лос Анжелес» 147
III. 10.1. Компиляция комплексной модели 147
Ш.10.2. Абиссальная котловина Тихоокеанской плиты 147
III.10.3. Аккреционный пояс Паттон и преддуговый пояс Николас 149
Ш.10.4. Пояс Каталина 150
Ш.10.5. Осадочные бассейны Лос Анжелес и Сан Габриэль 151
III.10.6. Горы Сан Габриэль. Сланцы Пелона 152
III. 10.7. Зона концентрации отражений сейсмических волн под горами Сан Габриэль и
"слепой" внутрикоровый надвиг 153
Ш.10.8. Провинции Пустыня Мохаве 154
III. 10.9. Разлом Сан Андреас и хрупко-пластичный переход в коре 157
III. 10.10. Прогиб границы Мохо под Провинцией Трансверз 157
III.10.11. Верхняя мантия 158
III. 10.12. Изостатический анализ, плотностные и геодинамические модели
высокоскоростного мантийного тела 159
ПІЛ 1. Плотностное моделирование 161
ПІЛ 1.1. Предыдущие плотностные модели по Южной Калифорнии 161
ПІЛ 1.2. Геодинамическая интерпретация соотношения сейсмическая скорость — плотность в верхней мантии 161
ПІЛ 1.3. Постановка задачи гравитационного моделирования 163
ПІЛ 1.4. Анализ полученных решений 163
ПІЛ 1.5. Выводы по гравитационному моделированию 177
Глава IV. Западная окраина Южной Америки 179
IV. 1. Общие сведения о западной окраине Южной Америки 179
IV.1.1. Андийская субдукционная зона 179
IVЛ .2. Изученность западной окраины Южной Америки геолого-геофизическими методами 179
IV. 1.3. Зона Беньоффа Андийской субдукционной зоны 183
IV.1.4. Геоморфологические провинции Центральных Анд 183
IV.1.5. Тектонические процессы в Центральных Андах 186
IV.2. Профиль «Анды». Комплексная геофизическая модель. 190
IV.2.1. Исходные данные. Сейсмо-геологическая модель 190
IV.2.2. Петрологический прогноз для некоторых глубинных частей модели 203
IV.2.3. Океаническая литосфера, траектория (1); субдуцируемая океаническая кора (слой габбро), траектория (2) 203
IV.2.4. Западные Кордильеры и Плато Альтиплано, геотерма (3) 205
IV.2.5. Южно-Американский кратон, траектория (4) 206
IV.2.6. Современная структура и геодинамика литосферы Андийской субдукционной зоны по профилю «Анды» 207
IV.2.7. Плотностное моделирование по профилю «Анды» 210
IV.2.8. Выводы по плотностному моделированию по профилю «Анды» 216
IV.2.9. Реологические параметры модели и характер движения плит 217
IV.3. Расчет напряжений по профилю «Анды» 217
IV.3.1.063op работ по оценкам деформаций и напряжений в Андийской субдукционной зоне 217
IV.3.2. Задача 1 «плитовые движения» — постановка задачи 220
IV.3.3. Задача 1 «плитовые движения» - результаты модельных расчетов 220
IV.3.4. Задача 2 «плотностные неоднородности» - постановка задачи 225
IV.3.5. Задача 2 «плотностные неоднородности» - результаты модельных расчетов 225
IV.3.6. Суммирование Задачи 1 и Задачи 2 229
IV.4. Реконструкция современных напряжений по фокальным механизмам землетрясений
IV.4.1. Исходные данные и метод реконструкции 234
IV.4.2. Результаты реконструкции 234
Г\Л4.3.Выводы по результатам реконструкции 237
IV.5. Общие выводы по напряженному состоянию Андийской субдукционнои зоны, 21ю.ш.
Глава V. Заключение 240
V.l. Общее сопоставление мезо-кайнозойских геодинамических эволюции Северной и Южной
Америк 240
V.2. Сопоставление Ларамийского и Андийского периодов тектогенеза 244
V.3. К проблеме разрушения слэба плиты Фараллон 248
V.4. Тектоническая интерпретация коры Каскадной субдукционнои зоны 252
V.5. Защищаемые положения 256
V.6. Апробация результатов исследования 258
V.7. Благодарности 259
Литература
