Раздел первый. Вулканы островных дуг Тихого океана

Островные дуги Тихого океана располагаются в подвижных зонах земной коры и верхней мантии. Это длинные, в сотни и тысячи километров, дугообразные цепи вулканических островов, расположенные вдоль глубинных разломов земной коры и верхней мантии, проникающих в последнюю на 600-800 км. В них расположены очаги сильных землетрясений. На дне Тихого океана по этим разломам протягиваются глубоководные желоба, которые отделяют океанические котловины от островных дуг. Наиболее глубокие из желобов: Марианский (11022 м), Тонга (10882 м), Филиппинский (10540 м), Кермадек (10047 м), Идзу-Бонинский (10554 м), Курило-Камчатский (10542 м), Волкано (9156 м).

Островные дуги Тихого океана сочленяются между собой и образуют большие системы, протягивающиеся на тысячи километров. Можно выделить следующие системы: Алеутско-Камчатско-Курильско-Японско-Рюкюсскую, Идзуситито-Марианскую, Филиппинско-Индонезийскую, Австралазийскую, Тонга-Кермадек-Новозеландскую.

Марианский тип: 1. Вода. 2. Новейшие образования. 3. Разломы. 4. Осадочный слой. 5. Гранитно-метаморфический слой. 6. Базальтовый слой. 7. Подкоровая мантия. 8. Поддвиг литосферных плит и блоков

Курильский тип

Японско-Яванский тип

Австралазийский тип

Камчатско-Суматринский тип

Почти все островные дуги Земли находятся в Тихом океане. В Атлантическом имеются только две дуги - Антильская и Южно-Антильская, которые значительно отличаются от тихоокеанских.

С запада тихоокеанские островные дуги граничат с раздробленными и погруженными плитами, занятыми котловинами окраинных морей: Беринговым, Охотским, Японским, Восточно-Китайским, Южно-Китайским, Яванским, Арафурским, Коралловым, Фиджийским, Тасмановым. Кроме того, имеются меньшие по размерам внутридуговые плиты, занятые морями: Сулу, Сулавеси, Молуккским, Банда, Новогвинейским, Соломоновым.

По географическому положению, геологическому строению, развитию вулканизма и некоторым географическим особенностям островные дуги Тихого океана можно подразделить на пять типов: марианский, курильский, японско-яванский, австралазийский, камчатско-суматринский.

Дуги марианского типа (Марианская, Тонга-Кермадекская и др.) можно назвать океаническими. Они заложились далеко от континентов, на океанической земной коре, среди океанических плит. Эти дуги имеют молодой геологический возраст. Наиболее древние из известных там отложений не старше олигоцена (25-40 млн. лет). В их пределах вулканические породы представлены толеитовыми базальтами и андезитами, образующими щитовые влк., вершины которых представляют собой небольшие о-ва.

В дугах марианского типа породы более кислые, нежели базальты и андезиты, встречаются редко; их химический состав отличается повышенным содержанием железа, что типично для океанических вулканитов. Вышесказанное определяет специфический географический облик о-вов в этих дугах: они сложены темноцветными лавами, имеют округлую форму, небольшие размеры, поднимаются над морем не выше чем на несколько сот метров. Вершины о-вов иногда осложнены небольшими кальдерами. На о-вах слабо развиты, а часто вовсе отсутствуют морские террасы.

Дуги курильского типа (Курильская, Алеутская и др.) относительно молодые, приконтинентальные. Они заложились на океанической земной коре у границы с континентальной раздробленной корой окраинных морей. Начало их формирования относится к концу мелового периода (около 70-80 млн. лет назад). В пределах этих дуг развиты вулканические породы толеитовой базальтовой магмы, претерпевшей сильную дифференциацию и давшей андезитовые разности. Андезиты в дугах данного типа имеют максимальное распространение. Из-за повышенной вязкости андезитовой магмы здесь чаще происходят вулканические взрывы при извержениях и образуется довольно много пирокластов; возникают стратовулканы. При взрывах на влк. образуются кальдеры значительных размеров. При дальнейшей дифференциации андезитовой магмы образуются кислые породы-дациты и их пирокласты. Химический состав этих пород отличается меньшим содержанием железа, нежели в кислых породах в дугах марианского типа. Влк. приобретают сложное строение, размеры их больше по сравнению с влк. марианского типа. В связи с этим о-ва отличаются значительными размерами и сложным строением. Например, самый большой в Курильской дуге о-в Итуруп (6725 кв. км) сложен несколькими группами влк.

Дуги японско-яванского типа можно назвать древними приконтинентальными. Они заложились в мезозое (около 150 млн. лет назад) и имели сложную историю развития с многократной переработкой бывшей здесь континентальной коры. На новейшем этапе развития (последние 25 млн. лет) эти дуги оформились как совокупность древних - палеозойских - и относительно молодых глыб земной коры, объединенных вулканическими сооружениями и морскими осадками в крупные о-ва.

В пределах островных дуг этого типа развиты вулканические породы разнообразного состава. Во внешнем поясе - со стороны океана - распространены преимущественно андезитовые породы толеитовой магмы, в осевой зоне - породы с повышенным содержанием окислов алюминия, так называемые высокоглиноземистые андезиты; в тыловых зонах и во впадинах окраинных морей - породы щелочной базальтовой магмы.

Указанные выше особенности обусловливают характер островов данных дуг. Они представляют собой сочетание горстовых гор невулканического происхождения, развившихся на палеозойских глыбах, срезанных поверхностями выравнивания, и молодых вулканических массивов, образованных крупными влк. Вокруг последних развиты обширные поля пирокластов, часто встречаются отложения горячих грязевых лавин. Характерная особенность, например, таких о-вов - кальдерные озера: Куттяро, Масю, Сикоцу, Тоя, Товада, Тадзава, Инавасиро и др. на Японских о-вах. На побережьях о-вов развиты обширные равнины, сложенные комплексами морских террас.

Дуги австралазийского типа (Новобританская, Новогебридская и др.) - особого рода приконтинентальные островные дуги. Они заложились в конце мезозоя - начале кайнозоя (70-50 млн. лет назад) на границе сильно раздробленной и погрузившейся континентальной платформы, простирающейся к северу, северо-востоку и востоку от современной Австралии. Они отличаются от остальных типов дуг тем, что глубинные разломы с глубоководными желобами на них расположены не только со стороны океана, но преимущественно со стороны окраинных морей. Поэтому для дуг этого типа, заключенных между двумя системами глубинных разломов, характерно сильное дробление земной коры и контрастные движения ее блоков.

О-ва в этих дугах имеют большие размеры и сложное геологическое строение. Они состоят из разновозрастных глыб. Так, например, площадь о-ва Новая Британия 36 600 кв. км, он сложен многими разновозрастными глыбами. Площадь о-ва Новая Ирландия - 8600 кв. км. Вокруг крупных о-вов расположено множество мелких, но высоких вулканических о-вов, образующих группы.

В дугах австралазийского типа вследствие их сильной раздробленности очень сложно сочетаются толеитовая и щелочная базальтовые магмы. Здесь нет той правильной зональности в размещении этих магм, какая имеется в дугах японско-яванского типа.

Указанные выше особенности обусловливают своеобразный облик островов в дугах. Для них характерен сложный и контрастный вулканический рельеф, большие высоты. Интенсивные молодые тектонические движения островных глыб еще более усложняют этот рельеф.

Дуги камчатско-суматринского типа - древние островные дуги, превращающиеся в молодые орогены вследствие сильного развития крупных разломов, рифтов и горстов. Таковы, например, Срединнокамчатский рифт и сопровождающие его горсты Срединного и Восточного хребтов. Такова уникальная, протянувшаяся на 1600 км система рифтов Суматры и сопровождающая ее система горстов горной цепи Барисан. В дугах этого типа кислый вулканизм достигает мощного развития. Наряду с андезитами и их пирокластами здесь часто встречаются дацитовые влк. и покровы пирокластов. Формируются большие стратовулканы, возникают большие кальдеры и т. д.

На Северном о-ве Новой Зеландии тоже протягивается рифт (Таупо), к которому приурочены крупные влк. и кальдеры. В их числе кальдера Харохаро (25×20 км). Вокруг таких грандиозных кальдер залегают большие массы пирокластов. Так, на юге Камчатки вокруг кальдеры влк. Горелого залегает 120 кв. км пирокластов, вокруг кальдеры Опала - 90 кв. км.

Островные дуги камчатско-суматринского типа имеют специфические географические особенности. Их тектонический рельеф сильно осложнен вулканогенными формами. На хребтах находятся базальтовые плато и щитовидные влк., насаженные на разломы горстовых блоков. В межгорных впадинах рифтов возвышаются большие стратовулканы, образующие многочисленные группы. На ряде участков развиты крупные кальдеры, а вокруг них простираются обширные покровы пирокластов. Морские побережья этих стран - области развития морских террас и речных аллювиальных равнин.