Геодинамика зоны конвергентного сочленения литосферных плит: Восточное Средиземноморье

1997-1999 гг

Руководитель проекта д.геол.-мин.н. Беэр Михаил Александрович

Участники:

 Ребецкий Ю.Л., Михайлова А.В., Никитина Е.С., Фурсова Е.В.

 Отчет за 1997 г

На основе анализа геолого-геофизических данных построена принципиально новая структурно-формационная схема Восточного Средиземноморья, отражающая основные этапы эволюции литосферы данного региона в мезозое и кайнозое. Последние связаны с периодическими через 30-40 млн.лет подходами к подошве литосферы аномальной мантии, изменяющей ее плотностные, реологические и прочностные свойства. Это находит отражение в разрезе осадочного чехла в виде тектоно-седиментационных циклов. С подходами аномальной мантии связано поднятие поверхности коры и перерыв в основании циклов, с последующей термальной релаксацией ее медленное погружение, с уплотнением нижней коры вследствие фазовых переходов - быстрое некомпенсированное погружение. На новейшем миоцен- плейстоценовом этапе, отвечающем начальной фазе незавершенного цикла, в рассматриваемом регионе произошло очередное мощное поступление аномальной мантии, обусловившее образование горного сооружения Анатолид и Эллинид, интенсивный наземный вулканизм, а в пределах Эгейского бассейна гравитационное "расползание" континентальной литосферы над куполом одноименного астенолита. Последнее находит свое подтверждение в современном поле тектонических напряжений, реконструированном на основе сейсмологических данных о механизмах очагов 1120 коровых землетрясений с магнитудой Ms>4. В частности, в тыловой части Эллинской дуги ориентация осей растяжения имеет субрадиальный характер при наличии здесь участков относительного всестороннего растяжения.

 

Отчет за 1998 г

В рамках изучения мезозойско-кайнозойской эволюции континентальной литосферы Восточного Средиземноморья собраны геофизические данные по строению литосферы на современных окраинах Африкано- Аравийской и Евразийской платформы, прилегающих к складчатым сооружениям Эллинско-Таврской области и бассейнам Восточного Средиземноморья, уточнены геодинамические обстановки в зонах высокобарического метаморфизма, построены палеотектонические реконструкции Восточного Средиземноморья для переломных этапов его развития: позднего мела- палеоцена, позднего эоцена - раннего олигоцена, позднего олигоцена-раннего миоцена и среднего миоцена-плейстоцена. С первым этапом было связано закрытие океанических бассейнов Нео-Тетиса, проявление высокобарического метаморфизма в зоне субдукции океанической литосферы на континентальную окраину внешних Эллинид и Таврид. На втором и третьем этапах произошло двух - трехкратное сжатие глубоководных бассейнов на утоненной континентальной коре с образованием южновергентных тектоно-гравитационных покровов чехла и встречных пологих поддвигов в пределах домезозойского гранитно- метаморфического фундамента. Мощность последнего достигла 40-50 км. На четвертом этапе произошли два последовательных процесса: подход к подошве литосферы Восточного Средиземноморья в среднем миоцене аномальной мантии и возникновение в позднем миоцене начало субдукции раннемезозойской океанической литосферы впадин Ионийской и Геродота под Эллинско-Таврскую складчатую область. Разогрев и разуплотнение холодной литосферной мантии создали благоприятные условия для скола и погружения северной океанической окраины Африканской плиты. Последующее растяжение и погружение коры в Эгейском регионе над апикальной частью мантийного диапира и продолжающаяся субдукция Африканской плиты подтверждаются данными сейсмической томографии, сейсмологии, размещением теплового потока, а также данными GPS и выполненными в рамках данного проекта реконструкциями современного напряженного состояния. Подобная
пространственная и временная связь между заложением зон субдукции и формированием расширяющихся задуговых бассейнов характерна и для более крупных Охотского и Япономорского регионов. В рамках проекта осуществлялась проверка концепции расширяющихся задуговых бассейнов, субдукционных зон на основе 2D численного моделирования деформированного состояния вдоль вертикальных поперечных сечений Эгейской сейсмоактивной области.

 

Отчет за 1999 г

В рамках изучения мезозойско-кайнозойской эволюции континентальной литосферы Восточного Средиземноморья собраны геофизические данные по строению литосферы на современных окраинах Африкано-Аравийской и Евразийской платформы, прилегающих к складчатым сооружениям Эллинско- Таврской области и бассейнам Восточного Средиземноморья. Уточнены геодинамические обстановки в зонах высокобарического метаморфизма, построены палеотектонические реконструкции Восточного Средиземноморья для переломных этапов его развития: позднего мела-палеоцена, позднего эоцена - раннего олигоцена, позднего олигоцена-раннего миоцена и среднего миоцена-плейстоцена. С первым этапом было связано закрытие океанических бассейнов Нео-Тетиса, проявление высокобарического метаморфизма в зоне субдукции океанической литосферы на континентальную окраину внешних Эллинид и Таврид. На втором и третьем этапах произошло двух- трехкратное сжатие глубоководных бассейнов на утоненной континентальной коре с образованием южновергентных тектоно- гравитационных покровов чехла и встречных пологих поддвигов в пределах домезозойского гранитно-метаморфического фундамента. Мощность последнего достигла 40-50 км. На четвертом этапе произошли два последовательных процесса: подход к подошве литосферы Восточного Средиземноморья в среднем миоцене аномальной мантии и возникновение в позднем миоцене зоны субдукции раннемезозойской океанической литосферы впадин Ионической и Геродота под Эллинско-Критскую складчатую область.Разогрев и разуплотнение холодной литосферной мантии создали благоприятные условия для скола и погружения северной океанической окраины Африканской плиты. Последующее растяжение и погружение коры в Эгейском регионе над апикальной частью мантийного диапира и продолжающаяся субдукция Африканской плиты подтверждаются данными сейсмической томографии, сейсмологии, размещением теплового потока, а также данными GPS и выполненными в рамках данного проекта реконструкциями современного напряженного состояния на основе
обработки сейсмологических данных о механизмах очагов Ms>4. Подобная пространственная и временная связь между заложением зон субдукции и формированием расширяющихся задуговых бассейнов характерна и для более крупных Охотского и Япономорского регионов. По степени воздействия на континентальную литосферу последовательных подходов аномальной мантии Восточно-Средиземноморский регион является переходным от наиболее активного Западно-Средиземноморского с его новообразованными морскими бассейнами океанического типа к пассивной северо-восточной окраине Аравийской плиты с относительно глубоководными впадинами миогеосинклинального типа. В рамках проекта осуществлялась проверка концепции расширяющихся задуговых бассейнов, субдукционных зон на основе 2D численного моделирования деформированного состояния вдоль вертикальных поперечных сечений Эгейской сейсмоактивной области.