Kontinentální oblouk - Continental arc

Kontinentální oblouk je druh sopečného oblouku se vyskytující jako „obloukovitě“ topografické vysoké oblasti podél kontinentálního rozpětí . Kontinentální oblouk je tvořen na aktivním kontinentálním okraji, kde se setkávají dvě tektonické desky , a kde jedna deska má kontinentální kůru a druhá oceánskou kůru podél linie sbíhání desek a vyvíjí se subdukční zóna . Magmatismus a petrogeneze z kontinentální kůry jsou komplikované: v podstatě kontinentální oblouky odráží směs oceánské kůry materiály, pláště klín a kontinentální kůry materiálů.

Původ

Schematický diagram vzniku kontinentálního oblouku.

Když se srazí dvě tektonické desky , relativně hustší oceánská kůra bude subdukována pod relativně lehčí kontinentální kůrou . Kvůli procesu subdukce je relativně chladnější oceánská kůra spolu s vodou subdukována do astenosféry , kde jsou tlaky a teploty mnohem vyšší než povrch Země. Za takových podmínek se downgoing deska uvolní těkavé látky , jako je H ₂ O a CO ₂ , které způsobují částečné roztavení výše uvedeného astenosféry. Tento proces může vytvořit relativně vztlakové magma , které následně vytvoří řadu sopek na povrchu podél subdukční zóny . Existují někteří vědci, kteří tvrdí, že referenční využití obloukového litosférického pláště může být také důležitým procesem spojeným s magmatismem oblouku. Vzhledem k tomu, že subdukční zóna (která je také hranicí desky) má obecně tvar oblouku, geologové pojmenovali tyto sopky vulkanickými oblouky . Sopečný oblouk postavený na kontinentální kůře se nazývá kontinentální oblouk; když jsou sopky postaveny na oceánské kůře, tvoří ostrovní oblouk .

Petrogeneze a magmatismus

Petrogeneze

Původ magmatické horniny neboli petrogeneze v kontinentálních obloucích je komplikovanější než v oceánských obloucích. Částečné roztavení subduktující oceánské desky generuje primární magma, které by bylo kontaminováno kontinentálními kůrovými materiály, když prochází kůrou. Vzhledem k tomu, že kontinentální kůra je felsic nebo oxid křemičitý, zatímco juvenilní primární magma je obvykle mafic , složení magmat v kontinentálních obloucích je produktem míchání mezi magmatickou diferenciací mafic magmat a felsic nebo oxidem křemičitým. Hlavním zdrojem kontinentálních obloukových hornin je smíchání stávající kontinentální kůry, spodní části litosféry nebo litosférického pláště pod kontinentální kůrou , subduktující oceánské kůry a sedimentů, klínového pláště a spodních materiálů.

Magmatismus

Průřezový diagram magmatických procesů v kontinentálním oblouku

Dehydratace z downgoing desky a částečné roztavení asthenosphere dohromady vytvářet primární magma kontinentálních oblouků. Primární magma je složeno z olivínového tholeiitického čediče kvůli směsi peridotitů z klínového pláště a tekutin obohacených o velké ionty lithofilem (obohacených LIL) z dehydratující subduktující desky. Protože větší tloušťka a nižší hustota, kontinentální kůra pravděpodobně zabrání vzestupu primárního magmatu. Vzestupné primární magma pravděpodobně bude plavat na dně kontinentální kůry a vytvářet magmatickou komoru. V této komory vytváří underplating bude proces probíhat, asimilaci a frakční krystalizace primárního magma a snížit kůry kameny formy underplate ve spodní části kůry.

Tímto postupem by se olivínové tholeiitické primární magma změnilo na kalc -alkalické magma a více se vyvinulo a obohatilo alkalické nebo křemičité magma. Další obohacený zdroj může být poskytnut procesem tektonické eroze, který způsobuje škrábání a tažení spodní kontinentální litosféry do tavicí zóny. V magmatech kontinentálního oblouku lze tedy nalézt vysoké koncentrace Rb , Cs , Ba , K , Th a LREE (lehké prvky vzácných zemin ) a obohacené izotopy .

Intenzita magmatismu oblouku

Geotermální struktura v subdukční zóně určuje rychlost tání subdukční desky a astenosféry. Změna struktury izotermy může mít významný dopad na intenzitu magmatismu. Ke změně geotermální struktury mohou přispět některé faktory: a) změna rychlosti konvergence dvou desek v subdukční zóně; b) úhel ponoření subdukční desky; c) množství podrobených nízkoteplotních materiálů (voda a oceánské sedimenty); d) událost přeplnění pláště / astenosféry (prolomení okna / prolomení desky).

Petrologie

Petrogeneze kontinentálních oblouků se obecně liší od oceánských oblouků, takže v kontinentálním oblouku lze nalézt více vápenato-alkalických a alkalických hornin s menším počtem tholeiitů a hornin s nízkým obsahem K.

V kontinentálním oblouku jsou hojné kameny alkalických fenokrystalů bohatých na dacit , andezit a ryolit . Tyto horniny obsahují vodnaté minerály biotit a hornblende částečně resorbované v magmatickém procesu. V těchto horninách se také vyskytuje silně zónovaná plagioklas s texturou síta. Granodiorit , tonalit a diorit jsou nejčastější rušivé horniny vyskytující se v kontinentálních obloucích.

Proces eroze

Eroze kontinentálních oblouků je součástí hlavního procesu globálního oběhu litosféry. Podle relativní studie je podíl eroze kontinentálního oblouku na celkové ztrátě kontinentální kůry téměř 25%. Proces zvaný tektonická eroze nastává, když třecí síla během konvergence stírá obrovské množství hornin ze základny kontinentálních oblouků. Také srážky na kontinentálním obloukové orogen samo o sobě je jiný proces eroze. Trosky z kontinentálního oblouku by se ukládaly v subdukční zóně jako turbidit . Probíhající subdukce nutí sedimenty, aby se akrečně přidaly k akrečnímu klínu nebo se subdukovaly do astenosféry. Pak by část sedimentů byla recyklována sopečnými činnostmi, a tak se vrátila do kontinentální kůry, zatímco jiná část by vytvořila nový materiál pláště.

Rozdíly mezi různými oblouky

Pojmy „ ostrovní oblouk “, „ vulkanický oblouk “, „ oceánský oblouk “ a „kontinentální oblouk“ mohou být zaměňovány:

• Sopečné oblouky jsou vyrobeny z obloukovitého řetězce sopek, jejichž poloha může být kontinentální nebo střední oceán.
• Ostrovní oblouky musí být na moři, ale nemusí nutně být vulkanické (např. Nevulkanický helénský oblouk ).
• Oceánské oblouky jsou vulkanické oblouky postavené na oceánské kůře , na rozdíl od kontinentálních oblouků, které jsou postaveny na kontinentální kůře .
• Složení oceánské obloukové kůry se liší od složení kontinentální obloukové kůry. Oceánská oblouková kůra je více mafická ( čedičová / gabbroická ), zatímco kontinentální oblouková kůra je náchylná k přechodnému nebo felsickému složení (andezitová / prioritní ).

V některých případech se může vytvořit kontinentální i oceánský oblouk podél stávky jedné subdukční zóny (např. Aleutské ostrovy a Aljašský poloostrov ).

Tabulka kontinentálních oblouků

• 

  Cascade Volcanic Arc.

• 

  Aleutský oblouk, s oceánskou i kontinentální částí.

• 

  Kamčatský oblouk, východní Rusko.

• 

  Andský vulkanický pás

Viz také

• Sopečný pás

Reference