Деякі можливі геодинамічні пояснення; Едутер
Запропоновано різні геодинамічні моделі, що дозволяють пояснити розширення, що супроводжує орогенез на межі сходяться пластин. Не всі з них можуть застосовуватися до сучасних альпійських умов.
1. Зміни потовщеної континентальної кори
1. Зміни потовщеної континентальної кори
Ми знаємо, що в будь-якому ланцюзі зіткнення континентальна кора потовщується. Отже, це справедливо для альпійського ланцюга, як показали дослідження, проведені на глибоких структурах.
Потовщена континентальна кора має фізичні та теплові властивості, які змінюються: зокрема вона стає більш пластичною, що дозволяє їй деформуватися та розтягуватися. Але чому вона стає більш пластичною ?
Коли ланцюг побудований, материкова кора холодна і жорстка. Загалом, можна сказати, що теплообмін відбувається повільніше, ніж тектонічні явища: декількох мільйонів років достатньо, щоб «опустити» земну кору на глибину до 100 кілометрів, тоді як для балансування тепла з серединою необхідно кілька десятків мільйонів років.
Але як нагрівається літосфера? і які наслідки ?
→ Коли ланцюг потовщується, кора опускається глибше і піддається дії більш високих температур і тисків.
Тепло в основному забезпечується розпадом радіоактивних елементів, що знаходяться в корі (238 U, 235 U, 40 K).
- Вузькими ланцюжками (які, отже, потовщені на невеликій ширині), розсіювання цього тепла здійснюється головним чином шляхом дифузії.
- У більших ланцюгах, тепло блокується більше, оскільки виробництво тепла більше, ніж дифузійна дисипація. Тому кора нагрівається, і відбувається підвищення літосфери - межі астеносфери (ізотермічна 1300 ° C). Часткове плавлення матеріалів у глибині стає можливим, і ми можемо мати розміщення гранітів.
Окрім розміщення гранітних плутонів, потепління кори може мати й інші наслідки. Таким чином, на останніх стадіях орогенезу літосфера досить прогрівається: її тепловий опір зменшується, а потім дозволяє деформуватися, зокрема розширення.
На сьогодні для пояснення цього пост-орогенного розширення запропоновано різні геодинамічні моделі, не всі з яких стосуються альпійської дуги:
2. Основні моделі розширення синхронізації
- Розтягування -
Ця модель використовує ізостатичну перебудову потовщеної континентальної кори. Потім витончення кори розвивається з того моменту, коли горизонтальне напруження внаслідок сил сходження стає менше вертикального літостатичного напруження.
Верхня кора, холодніша, реагує на розтягування, розбиваючись локально: область стає тоншою,
Пластичні породи глибших зон деформуються і витікають, виливаючись в бік на розтягнуті зони, розташовані вище.
Ця динаміка спостерігається, коли є особливо товста кора (наприклад, 70 км у випадку Тибету), пов'язана з досить великою середньою висотою місцевості (від 4000 до 5000 м).
Тому ця модель не може бути придатною для пояснення пізньо-орогенного розширення, яке спостерігається в Альпах.
Клацніть на малюнок, щоб збільшити
(Дослідження - n ° 284)
- Бокова екструзія -
Ця модель відповідає вихлопу блоку, збоку, порівняно з жорстким пуансоном.
Така динамічна модель передбачає існування "вільного кордону", у напрямку до якого витікає блок. Це приводить до думки за допомогою інших аргументів, що ця модель не може бути збережена для альпійської дуги.
- Зняття занурювальної панелі -
Ця модель пропонує "відступ" (або "відступ") літосферної панелі, що занурюється в зону конвергенції.
Щоб застосувати цю модель до субдукції континентальної літосфери, опускаюча літосферна панель повинна бути досить щільною, щоб зануритися. Томографічні дослідження, проведені в Альпійській дузі, показують глибоку структуру, яка була сумісною з "зануренням" в перші 200 кілометрів під Західними Альпами.
- Відшарування літосферного кореня -
Ця модель передбачає відшарування частини літосфери шляхом конвективного відшарування літосферного кореня. Це може пояснити явища син-орогенного розширення.
Цей відрив призводить до надходження гарячого астеносферного матеріалу замість літосферного кореня (холодного та щільного) під потовщеною корою. Першим наслідком є підняття ланцюга за допомогою ізостатичної перебудови, тоді поступова термічна перебудова призводить до ослаблення кори (отже, нижчого опору). Ці два явища можуть пояснити розширення розповсюдженням по краю високого рельєфу.
- Відривна панель занурення -
Ця модель, досить близька до попередньої, передбачає відшарування частини літосфери, розбиваючи панель, занурену під ланцюг. Деякі геологи також говорять про "відшарування кори"
Тоді кора раптово контактувала б з більш гарячими породами астеносфери, що спричиняло б вертикальну тягу і швидке підвищення її температури.
Тоді ми можемо уявити ті самі наслідки, що й згадані вище.
Клацніть на зображення, щоб збільшити їх
(Дослідження - n ° 284)
3. Питанняяк щодо Альп ?
Серед різноманітних моделей розширення синхронізації, запропонованих вище, виявляється, що тектонічний режим альпійської дуги можна пояснити лише апелюванням до об'ємних сил в межах альпійського кореня. Тоді можливі дві гіпотези, але вони взаємовиключні.
♦ Ця модель передбачає видалення літосферної панелі занурюючись під Адріатичну плиту. У цьому випадку зовнішні кристалічні маси відіграють роль блоку, «прилиплого» до заглибленої пластини силами всмоктування. Для того, щоб продовження в задній частині цих масивів відбулося, континентальна субдукція повинна відбуватися під власною вагою занурювальної панелі ("вільна субдукція"), а не під прямим впливом конвергенції та зіткнення (тоді йдеться про "вимушена субдукція"). Ця гіпотеза про "виведення глибокої панелі" легше пояснює розширення в скромному висотному ланцюзі, такому як Альпи.
♦ У гру входить друга гіпотеза загін літосферної панелі під альпійським коренем. Цей асиметричний відшарування, розбалансувавши літосферний корінь, дає змогу пояснити підняття зовнішніх зон загалом і зовнішніх кристалічних масивів зокрема, одночасно з великою тектонікою у внутрішніх зонах, за зоною підняття. Ця модель сумісна із зібраними даними гравітації, але, з іншого боку, помірна висота ланцюга передбачає недавнє відшарування.
Ці дві моделі взаємовиключні: від'єднання панелі літосфери несумісне з подальшим видаленням панелі. З іншого боку, вони змогли вчасно йти один за одним: загін, який взяв на себе виведення занурювальної літосферної панелі.
Дуже важко визначитися між цими двома моделями, оскільки кожна з них дозволяє врахувати розширення внутрішніх зон. Крім того, результати телесейсмічної томографії та графіки, здається, показують глибоку панель, але тим не менше залишаються сумісними з двома запропонованими моделями.
4. Висновок
Геодинамічні моделі дозволяють пояснити, особливо в Альпах, очевидно парадоксальну присутність нормальних розломів, активних у контексті конвергенції. Це пізньоорогенне розширення має кілька наслідків:
1) бере участь у "стиранні рельєфів":
Поодинці ерозія не може нести відповідальність за зникнення рельєфів.
2) це дозволяє оголити глибокі ділянки кори.
3) площа, покрита старим вирівняним ланцюгом, не обов'язково відображає початкову протяжність ланцюга (напр .: герцинський ланцюг мав бути значно вужчим, ніж зараз)
Узагальнити . інтерв’ю з Жаком Малав’єєм на цю тему.
Поверніться на домашню сторінку папки