В цикле Уилсона - парадигматическом понятии тектонической теории плит - описывается эволюция океана атлантического типа в три этапа:
- Открытие и распространение;
- спонтанное засорение пассивных марж и развитие новых зон субдукции;
- потребление и закрытие.
Ключевой процесс, посредством которого пассивный край становится активным, остается спорным и неизвестным. Неясно, как может сложиться новая система субдукции в отрыве от ранее существовавшей. Кроме того, несмотря на обилие как пассивных, так и активных континентальных окраин на Земле, спонтанного перехода между этими двумя типами окраин выявлено не было. Все случаи зарождающейся субдукции, по-видимому, связаны с существующими конвергентными условиями, такими как задуговые бассейны, например, на северной окраине Алжира, или с преобразованием океанических разломов.
Поиск зоны зарождающейся субдукции на окраине Атлантического океана уже давно является одной из основных проблем в тектонике плит. Идентификация может предоставить важные данные для ограничения концептуальных и геодинамических моделей инициирования субдукции, которые позволят нам лучше понять движущие силы и тектонику сопротивления плит.
Окраины Атлантического океана обычно описываются как примеры пассивных окраин. Однако в Атлантическом океане существуют три зоны субдукции:
- Шотландская дуга,
- Малая Антильская дуга
- Гибралтарская дуга.
Гибралтарская дуга расположена в западной части Средиземноморского пояса столкновения, где в Атлантику распространяется отступающая сходящаяся граница плит. Эта зона субдукции развивалась во время неогена в связи с быстрым откатом океанской плиты, погруженной с востока под Гибралтарской дугой. Несмотря на отсутствие инструментальных надвиговых землетрясений и недавнего дугового вулканизма, многочисленные свидетельства, включая складывание и разлом молодых отложений вдоль фронта аккреционной клиновидной деформации и движение независимого тектонического блока (блок Альборана) со скоростями, отличными от скорости афро-евразийского сближения и более быстрыми, указывают на продолжение субдукционной активности Гибралтара.
Тем не менее, активность субдукции Гибралтара все еще остается спорной. Миграция Гибралтарской дуги на запад, в дополнение к наклонной конвергенции между Африкой и Евразией, вызывает сжимающие напряжения на юго-западной окраине Иберийской дуги (SIM), что делает этот регион потенциальным локусом для начала субдукции. Аномальная высокомагнитная сейсмичность, такая как Лиссабонское землетрясение 1755 г. н.э. М > 8,5 и землетрясение М ~ 8 28 февраля 1969 г., соответствует такому сценарию.
Начало субдикции в Атлантическом океане.
Если предположить, что различные циклы Уилсона происходили с начала тектоники плит, то почти полное отсутствие океанической литосферы старше 200 млн лет указывает на то, что новые системы субдукции, вероятно, будут многократно приближаться к пассивным окраинам, где есть старая океаническая литосфера. Традиционно предполагается, что спонтанное инициирование субдукции происходит тогда, когда холодная, гравитационно неустойчивая, океаническая литосфера в результате старения и теплового сжатия рушится в астеносфере. Однако ряд работ показал, что с возрастом сила океанической литосферы также возрастает, и, следовательно, она не делает ее более восприимчивой к спонтанному разрушению.
Этот вывод подтверждается наличием 170 млн. лет назад старой океанической литосферы, прилегающей к северо-западной части Африки и пассивным окраинам северо-восточной Америки. Кроме того, геологические данные, как представляется, не свидетельствуют о том, что окраина Атлантического океана спонтанно превращается в окраину Андского типа. Одним из способов преодоления этого противоречия является рассмотрение того, что начало субдукции на пассивных полях требует действия внешней тектонической силы, передаваемой из близлежащей зоны субдукции или коллизионного пояса.
SIM
Новая тектоническая карта SIM была составлена на основе анализа стратиграфически откалиброванного сейсмического отражения (составленного из 6 исследований, включающих около 20 700 км сейсмических участков) с использованием коммерческого программного обеспечения Landmark OpenWorks в сочетании с анализом батиметрии высокого разрешения 180 000 км2 (составленного на основе 19 обследований), которые в совокупности обеспечили морфотектоническую информацию в масштабе всего района исследования.
Аккреционный клин
Аккреционный клин указывает на распространение в Атлантическом океане Средиземноморского альпийского пояса столкновений. Его дефиниция обусловлена погружением U-образной морфологией морской флоры с запада. Конструктивно он состоит из сгущающейся в восточном направлении груды осадочных пород, смещенных в западном направлении. Погружающиеся на восток толчки уходят корнями в декоративный слой и время от времени прорываются по всей морской флоре, демонстрируя геометрию, совместимую с продолжающейся субдукцией под Гибралтарской дугой.
Существование этой зоны субдукции поддерживается сейсмотомографией, и она является остатком системы субдукции, потреблявшей западный Средиземноморский Тетхийский океан во время кайнозоя.Ученые предположили, что субдукция является активной и отступает на запад по коридору океанической литосферы, простирающемуся с востока на запад.
Северо-восточно-юго-западная тяговая система
Северо-восточно-юго-западная тяговая система состоит из разломов подковы Тежской абиссальской равнины и тяги Горринга ~300 км вдоль SIM. Морфологии, связанные с тягой, имеют заметные уступы, достигающие 5000 м в высоту и корни глубоко под землей, возможно, врезанные в мантию. Северо-западная кинематика надвига определяется геометрией складывания-раскладывания коротких конечностей в зависимости от тяги коротких конечностей, воздействующих на осадочный чехол. Общий объем сокращения коры WNW-ESE по всему региону Горринг-Бэнк составляет ~ 50 км. Эта осевая система является результатом деформационной миграции из Гибралтарского клина вдоль SIM одновременно с вращением направления сходимости Африки и Евразии после миоцена.
SWIM
Система SWIM представляет собой группу вертикальных структур, поражающих WNW-ESE и интерпретируемых как декстральные сдвиги при проскальзывании. Эти WNW-ESE сооружения соответствуют декстральной реактивации фундаментальных мезозойских разломов и, вероятно, являются зонами переноса, соединяющими две сжимающие тектонические системы, т.е. Гибралтарскую дугу и северо-восточно-юго-западную трасты.
