평판 침강

Flat slab subduction

평평한 슬래브 침강은 지진 발생층을 넘어 낮은 침강각(수평으로 30도 미만)과 해구로부터 [1]멀리 떨어진 정상 침강 재개로 특징지어진다.슬래브란 서브덕션 하부 플레이트를 말합니다.하지만 일부는 멕시코 서부와 같이 평탄한 슬래브 침강을 얕게 가라앉힌 하부 판으로 특징지을 것이다.편평한 슬래브 침강은 아스테오스피어로부터의 꼬집기, 아크 마그마즘의 내륙 이동(마그마틱 스윕),[2] 아크 마그마즘의 궁극적인 중단과 관련이 있습니다.평판과 상판의 결합은 상판의 표면에서 발생하는 변형 스타일을 변화시키고 록키 [2][3]산맥처럼 지하 코어 형태의 융기를 형성할 것으로 생각된다.평평한 슬래브는 또한 대륙 암석권[2] 하부에 수분을 공급하고 경제적으로 중요한 광상 [4]형성에 관여할 수 있다.섭입 중에 평평한 슬래브 자체가 변형되거나 좌굴되어 슬래브 [5]위의 해양 퇴적물에 퇴적 열기가 발생할 수 있다.평평한 슬래브의 붕괴는 이그님브라이트 화산활동과 아크 화산활동의 [2]역이동과 관련이 있다.평평한 슬래브의 원인에 대한 여러 가지 작업 가설은 두껍고 부력이 있는 해양 지각(15-20km)[6]의 침하와 빠르게 오버라이드되는 상판과 향상된 트렌치 [7]흡착을 수반하는 트렌치 롤백이다.남미 서해안에는 가장 큰 두 개의 평판 침강 지대가 [2]있다.평평한 슬래브 침강은 침강 구역의 10%[3]에서 발생합니다.

아이디어의 역사

그 아이디어는 1970년대 [8]후반에 시작되었다.안데스 주변 지진 연구에 따르면 수심 100km에서 수평 이하의 하부 판이 있는 것으로 나타났다.코넬 대학 지구물리학자들과 워싱턴 카네기 연구소의 연구원들 사이의 코넬-카니기 논쟁은 지진계의 지역 배치가 전지구적(전기 지진) 데이터를 보는 것보다 더 나은 결과를 낼 수 있는지에 초점을 맞췄다.Carnegie Institute는 원격지진 데이터가 거의 수평 [9]구역이 없는 얕은 침지 슬래브를 주장하는 평평한 슬래브를 촬영하여 현지 배치에서 승리를 거둔 것으로 보인다.라라미드 조산학을 설명하기 위해 안데스 산맥 가장자리의 평평한 슬래브 침강대가 더 많은 선내 표면 변형과 마그마 [2]간극과 관련이 있기 때문에 이 아이디어는 고안되었습니다.평탄한 슬래브 침강은 활발한 연구 영역이다. 그 발생의 원인 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다.

평판 침강의 원인 메커니즘 및 결과

원인 메커니즘

평탄한 슬래브 침강 개시에 대한 몇 가지 가설이 있다.현시점에서는 [3]부등성이 가설이 유리한 것으로 보인다.

부력 해양 지각의 침강

지진 능선, 해양 고원, 해산과 같은 수심 고원의 침강은 평탄한 슬래브 [3]침강의 주요 동인으로 간주되어 왔다.안데스 평판 침강 지대인 페루 평판과 팜페안 평판(칠레안)은 각각 나스카 능선, 후안 페르난데즈 능선의 침강과 공간적으로 상관관계가 있다.두껍고 부력이 있는 해양 지각은 슬래브의 밀도를 낮추며, 슬래브는 [6]밀도 대비가 낮아져 얕은 깊이(약 100km)에 도달한 후 맨틀 안으로 가라앉지 못한다.이는 50Ma [10]이하의 모든 슬래브가 정상으로 전도되고 있는 점이나 평탄한 슬래브가 [11]수심고와 관련이 없는 점 등이 이를 뒷받침한다.서태평양에는 수심고도의 [12]강하와 관련된 지역에 평판이 거의 없다.지구역학적 모델링은 부력이 있는 해양 지각만으로도 평평한 슬래브 [10]침강을 일으킬 수 있는지에 대해 의문을 제기했다.

쇄골 용골이 있는 오버라이딩 플레이트의 트렌치 방향 운동

슬래브 평탄화에 대한 또 다른 설명은 하향 슬래브와 반대 방향으로 오버라이딩 플레이트의 횡방향 이동이다.오버라이딩 플레이트는 종종 두꺼운 대륙 암석권의 쇄골 용골을 갖추고 있으며, 해구에 충분히 가까이 있으면 맨틀 [7]웨지의 흐름을 침범할 수 있다.트렌치 흡인은 이 원인 메커니즘에 포함됩니다.트렌치 흡인은 맨틀 웨지 영역의 아스테노스피어의 흐름에 의해 유도되며, 트렌치 흡인은 섭입 속도, 맨틀 웨지 두께의 감소 또는 맨틀 웨지 [13]점도의 증가에 따라 증가한다.트렌치 후퇴는 더 큰 섭입 구역을 따라 있는 트렌치의 위치와 관련이 있다고 생각되는 플레이트 수렴 방향과 반대 방향으로 트렌치가 움직이는 것으로, 섭입 [14]구역의 가장자리 근처에서 후퇴가 발생합니다.모델링 실험에 따르면 쇄석권이 두껍고 트렌치가 후퇴하면 맨틀 쐐기의 폐쇄는 슬래브가 [7]평평해질 정도로 트렌치 흡입을 증가시킨다.

결과들

에클로지타이제이션 지연

에클로자이트는 해양 지각이 고기압과 온도의 영역으로 침하될 때 형성되는 밀도가 높은(3.5g/cu. cm) 가넷을 함유한 암석입니다.에클로자이트를 형성하는 반응은 슬래브를 탈수시키고 위의 맨틀 쐐기를 수화시킨다.이제 더 밀도가 높은 슬래브가 더 효과적으로 [15]싱크됩니다.깊이 침투하는 단층 없이 두꺼운 해양 암석권의 침강으로 에클로지타이즈의 지연이 발생할 수 있다.해양 지각은 일반적으로 판이 하강할 때 구부러짐으로 인해 해구 상승부에 단층이 생긴다.이것은 평탄한 슬래브 침강 효과 또는 원인일 수 있지만, 영향일 가능성이 더 높은 것으로 보입니다.평탄한 슬래브 부분을 넘어 정상 침지 침강 재개는 에클로사이트 반응과 관련되어 있으며, 슬래브가 침강하기 시작하는 데 필요한 시간은 평탄한 슬래브 [6]침강의 시간적 스케일을 제한하는 것일 수 있다.

마그마의 틈새와 아다키트 화산 활동

서브도전 플레이트가 평평해지면 마그마 아크로 선내 이동을 추적할 수 있습니다.칠레 평판 지역(약 31–32도 S)에서는 약 7-5 Ma의 동쪽으로 이동, 슬래브 [16]평탄화와 관련된 화산호의 확대 및 점진적인 폐쇄가 있었다.이는 상부 플레이트(하도판 위 100-150km)의 이전 마그마 아크 위치가 더 이상 평탄화 [17]슬래브 위의 부분 융해 구역과 정렬되지 않기 때문에 발생합니다.마그마 아크는 평탄화 슬래브 위의 부분 용해 구역과 일치하는 새로운 위치로 이동합니다.라라미드 조산기 이전의 마그미즘은 사우스다코타 [2]서부까지 이주했다.최종적으로 서브덕터 플레이트 및 상판이 맨틀 [2]웨지를 꼬집어내기 때문에 평판 위의 마그마 활성은 완전히 정지될 수 있다.평판이 무너지면 맨틀 쐐기는 수분이 많았지만 녹지 않은 지역에서 다시 고온의 아스테온층(1300°C)을 순환하기 시작할 수 있다. 이는 안데스 평판이 영향을 받는 지역과 미국 [18]서부 지역에서 모두 볼 수 있는 광범위한 점화암 화산 활동으로 이어진다.

아다카이트는 무거운 희토류 원소와 높은 스트론튬/이트륨 비율로 고갈된 타카이트와 안데스석 마그마로 해양 [17]지각의 용융에서 파생될 수 있습니다.아다카이트는 마그마 호가 넓어지고 [17]더 내륙으로 이동함에 따라 일반적으로 침지 침강에서 평지 침강으로 이행하는 과정에서 분출하거나 방출되는 것으로 생각됩니다.아다키트 암석은 초기 평탄 지대인 현대의 [19]에콰도르에서 볼 수 있으며, 칠레 중부에는 10-5개의 아다키트 [20]암석이 있습니다.따라서, 아다카이트 암석은 평탄한 슬래브 침강 현상을 나타내는 지표로 사용될 수 있었다.

표면 변형

다음 항목도 참조하십시오.안데스 해안 분지

평평한 슬래브는 [3]트렌치에서 육지 쪽으로 멀리 떨어진 상판에 넓고 확산된 변형을 일으키는 것으로 생각된다.평평한 슬래브 침강은 남아메리카의 시에라 팜페아나처럼 "[21]두꺼운" 판의 "두꺼운" 변형으로도 알려진 지하 코어 융기와 관련이 있습니다.지하 코어 업라이트의 이러한 영역은 평면 슬래브 섭입 [16]구역과 시각적으로 상관된다.이와는 대조적으로 "박피" 변형은 상판 변형의 일반적인 모드이며 지하 암석과 관련이 없습니다.지각 단축은 보통 침지하는 섭입대보다 내륙으로 더 멀리 뻗어나가는 것으로 관측된다. 시에라 팜피나 산맥은 트렌치 [21]축에서 동쪽으로 650km 이상 떨어져 있다.Laramide Orogeny[18] [22]및 중부 Altiplano-Puna 지역에 대한 설명으로 평평한 슬래브가 사용되었습니다.나즈카 능선의 평평한 슬래브 침강과 연관된 또 다른 흥미로운 특징은 아마존 분지에 위치한 피츠캐럴드 아치입니다.피츠카랄드 아치는 페루 동부에서 브라질 서부에 이르는 긴 파장의 선형 지형적 특징이며, [23]서브안데스 추력 전선을 넘어 형성되지 않은 지역으로, 최대 600masl까지 상승합니다.피츠캐럴드 아치는 아마존 분지를 세 개의 아분지로 나누는 효과가 있습니다: 아마존 분지 북부, 아마존 분지 남부, 아마존 분지 동부 분지.[24][25]

지진도

평면 슬래브의 모양은 부전도 슬래브 내의 지진과 상판과 부전도 [16]슬래브 사이의 계면에 의해 구속된다.안데스 산맥의 가장자리를 따라 있는 평평한 슬래브 구역은 인접한 침강 [3]구역보다 상판 지진을 통해 3~5배 더 많은 에너지를 방출한다.상판 지진초점기구는 응력이 평판의 움직임과 평행하게 정렬되고 응력이 [26]하판에서 상판 안으로 높게 전달되는 것을 나타낸다.이렇게 지진성이 높아진 이유는 상판과 하판의 결합이 더 효과적이기 때문입니다.정상적인 섭입대에서는 두 판이 근접한 영역인 결합 계면이 100~200km 길지만, 평평한 슬래브 섭입대에서는 결합 계면이 400~[26]500km로 훨씬 더 길다.상부 암석권 하부는 가소하게 변형되지만 수치 모델링에 따르면 응력은 부서지기 쉬운 [27]지각 영역으로 전달될 수 있습니다.특히 중간 깊이의 지진은 하전판을 따라 더욱 가변적이다.지각의 두께와 얼마나 효율적으로 물을 방출할 수 있는지에 따라 변동성이 제어될 수 있습니다.트렌치 상승 정상 단층에 의해 깊이 균열되지 않은 두꺼운 지각은 중간 깊이 [1]지진을 유도할 만큼 충분히 빠르게 탈수되지 않을 수 있다.페루의 평탄한 슬라브는 상당한 중층 깊이의 지진이 없으며 약 17km 두께의 나스카 [1]능선의 침강과 관련이 있다.

안데스 평판[28]

1970년대 후반, 초기 연구는 남아메리카의 [29]안데스 가장자리를 따라 있는 두 개의 큰 평판 섭입대의 독특한 특성을 알아냈다.안데스 산맥의 가장자리를 따라 페루, 팜피안, 부카라망가 등 두 개의 크고 작은 전류 평판 침강 세그먼트가 존재합니다.세 개의 신생대 플랫 슬래브 세그먼트(Altiplano, Puna, Payenia)도 알려져 있습니다.

페루의 평판은 과야킬 만(5°S)과 아레키파(14°S) 사이에 있으며, 침강 지대의 타격에 따라 최대 1500km까지 뻗어 있다.페루의 평평한 [3]판은 세계에서 가장 크고, 트렌치 축에서 선내로 700km까지 뻗어 있다.서브덕터 플레이트는 30도 하강에서 시작하여 동부 코르디예라와 서브안데스 [30]지역 아래 100km 깊이에서 평평하게 펴집니다.이 세그먼트는 두꺼운 지각과 함께 내진 능선인 나스카 능선의 침강과 시각적으로 상관관계가 있습니다.안데스 산맥에서 두 번째로 높은 지역인 코르딜레라 블랑카는 페루의 평판 부분과 지하 코어 블록의 융기와 관련이 있습니다.이 지역의 화산활동은 마이오세 말기(11-5 Ma)에 멈췄다.플레이트 재구성은 11도 S에서 11.2 Ma의 Nazca Ridge와 섭입대와의 충돌에 시간을 두고 있으며, 이는 페루 평판의 북쪽 범위가 해양 고원과 같은 다른 해저 지형을 필요로 할 수 있음을 의미한다.추정적으로 침하된 고원, 잉카 고원이 [31]주장되어 왔다.

팜핀 또는 칠레의 평평한 슬래브 세그먼트는 27도에서 33도 사이에 위치하며, 섭입대의 타격에 따라 최대 550km까지 확장된다.팜피안 플랫 슬래브도 마찬가지로 트렌치 축에서 선내로 700km까지 연장됩니다.이 세그먼트는 후안 페르난데스 능선 및 안데스 산맥에서 가장 높은 봉우리인 비화산 아콩카과(6961m)와 시각적으로 관련이 있다.이 지역은 똑같은 '두꺼운' 변형을 겪으며 높은 산봉우리로 이어진다.

부카라망가 세그먼트는 80년대 초에 제한된 지진학적 [32]증거로 인식되었다.이 구간은 콜롬비아의 북위 6도에서 9도 사이이며, 섭입대의 타격에 따라 최대 350km까지 뻗어 있다.

기타 평판[3]

언급이 필요한 몇 가지 다른 평판 세그먼트가 있다.

  • 알래스카: 야쿠타트 마이크로플레이트와 관련된 알류샨 해구를 따라 145~150도
  • 코스타리카: Cocos Ridge와 관련된 82~84°W 82~84도
  • 멕시코: Tenhuantec 산등성이 96~100도
  • 미국 캐스케이드어: 북위 46~49도의 젊은 해양 지각 침하와 관련된

경제 지질학

두꺼운 해양 지각의 침강은 구리와 금 [4]퇴적물의 금속 생성과 관련이 있을 수 있다.남미에서 가장 큰 10개의 젊은 금 매장량(18Ma 미만)은 평평한 슬래브 [4]세그먼트와 관련되어 있습니다.금속생성이 강화되는 것은 아크의 마그마가 정지함으로써 유황이 풍부한 휘발성 [4]물질을 보존할 수 있기 때문이다.북미 서부의 추정 평판 [33]부실은 칼린형 금광상 생산에 필수적이었을 수 있다.

초기 지구 침강

초기 지구의 맨틀은 더 뜨거웠으며 평평한 슬래브 침강 [34]방식이 지배적이었다고 주장되어 왔다.컴퓨터 모델링에 따르면 해양 지각 생산의 증가와 관련된 해양 판 부력의 증가는 맨틀 점도의 감소에 의해 상쇄되었을 것이며, 따라서 평평한 슬래브 침강은 우세하거나 [10]존재하지 않았을 것이다.

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