Пояс Шиманто (юго-западная Япония), детально изучавшийся более 40 лет, фактически является тектонотипом аккреционной призмы (рис. 30) (Taira et al., 1988; Hasebe et al., 1993; Hashimoto, Kimura, 1999; Hasebe, Tagami, 2001). Пояс Шиманто протягивается более чем на 1500 км от острова Окинава до Токио. С севера пояс Шиманто граничит с поясом Самбагава, который сложен меловыми породами, метаморфизованными в условиях фаций высоких давлений. Возраст комплексов аккреционной призмы Шиманто омолаживается с севера на юг от меловых до миоценовых. Дуплексная структура аккреционной призмы наиболее ярко показана на примере мелового блока Миямо (полуостров Кии) (Hashimoto, Kimura, 1999). Этот блок состоит из нескольких чешуй, характеризующихся сходным строением. В основании чешуи залегают океанические базальты, перекрытые пелагическими кремнистыми осадками. Выше разрез надстраивается турбидитами. Однотипное строение чешуй и присутствие в их основании океанических базальтов объясняется тем, что первичный детачмент располагался в верхних горизонтах вулканического комплекса субдуцирующей океанической плиты.

  В меловом поясе Шиманто обычно выделяется две структурных единицы: флиш и меланж (Taira et al., 1988). Флиш представлен турбидитами (песчаники, алевролиты, алевролиты, редко конгломераты) коньяк-кампанского возраста, переслаивающимися с хемипелагическими аргиллитами маастрихсткого возраста. Роль матрикса в меланже играют рассланцованные аргиллиты, среди которых залегают блоки и пластины, сложенные базальтами, кремнями, кремнистыми аргиллитами. В основном, базальты могут быть охарактеризованы как MORB, иногда встречаются щелочные базальты, сходные с вулканитами внутриплитных океанических обстановок (Suzuki, 1988). Блоки и пластины имеют преимущественно тектонические контакты с матриксом (Taira et al., 1988). Возраст отложений блоков и пластин варьрует от валанжина до турона, а возраст матрикса преимущественно кампанский.

Рис. 30. (а) Тектоническая позиция Японских островов и батиметрические данные (Hasebe, Tagami, 2001). EP - Евразиатская плита, PP - Тихоокеанская плита, PSP - плита Филиппинского моря, RT - желоб Рикю, NT - желоб Нанкай, JT - Японский трог, IBT - Идзу-Бонинский желоб, JS - Японское море, SB - бассейн Шикоку. (б) Структурная зональность юго-западной Японии (Hasebe, Tagami, 2001). Границы между поясами - надвиги северного падения. MLT - Срединная тектоническая линия.

   Детальный трековый анализ проведен для отложений пояса Шиманто на полуострове Мурото (остров Шикоку) (Hasebe et al., 1993). Цирконы и апатиты из терригенных отложений от альба до раннего миоцена и блоков в меланже датированы трековым методом. Данные по апатиту показали, что породы вне зависимости от стратиграфического возраста остыли ниже 100°С около 10 млн. лет назад. Трековое датирование циркона позволило сделать вывод, что большая часть пород не нагревалась выше температуры, характерной для зоны отжига циркона (~190 - 260°С), после накопления. Хотя некоторые образцы из меланжа указывают на нагрев выше температуры 260°С. Было показано, что в аккреционной призме Шиманто присутствуют образцы трех типов, в которых содержатся не отожженные цирконы (рис. 31, А), частично отожженные (рис. 31, В), полностью отожженные (рис. 31, С).

Рис. 31. Схематическое распределение трековых возрастов апатита и циркона из терригенных пород в зависимости от температуры нагрева после осадконакопления (Hasebe et al., 1993). TSZ - зона стабильности треков, PAZ - зона частичного отжига, TAZ - зона полного отжига треков. (А) Распределение трековых возрастов в зоне стабильности треков, (В) Распределение трековых возрастов в зоне частичного отжига треков, (С) Распределение трековых возрастов в зоне полного отжига треков.

   Присутствие цирконов из разных уровней аккреционной призмы, подвергшихся различному температурному воздействию, а также данные по апатиту позволили авторам реконструировать термальную историю, а на ее основе выдвинуть модель тектонической эволюции (рис. 32) (Hasebe et al., 1993). Реконструированное на основе трековых датировок изменение температуры во времени позволяет проследить процесс аккреции, наращивания и воздымания пакета чешуй. Четко разделяются пластины аккретированные путем "соскабливания" и путем "подслаивания", так как они имеют различную термальную историю.

Рис. 32. Схематическая диаграмма тектонической эволюции ("соскабливание" - offscraping, "подслаивание" - underplating) при постоянной форме призмы, геотермическом градиенте 20°С/км и температуре на поверхности 10°С (Hasebe et al., 1993). NSB - траектория движения "соскобленной" структурной единицы пояса северного Шиманто. MHSB - траектория движения "соскобленной" структурной единицы Муротоханто. TM - траектория движения "подслоенной" структурной единицы Тей меланж. APAZ - зона частичного отжига апатита. ZPAZ - зона частичного отжига циркона. Залитые кружки на траектории показывают положение структурных единиц каждые 10 млн. лет.

   Дальнейшее трековое датирование комплексов пояса Шиманто было посвящено выяснению вариаций аккреционных процессов вдоль дуги и изучению эксгумации призмы (Hasebe, Tagami, 2001). В результате этой работы показано, что эксгумация аккреционной призмы контролируется двумя главными механизмами. Первый, эксгумация комплексов синхронно с продолжающейся аккрецией вызвана процессом "подслаивания" на глубинных уровнях. Второй связан с локальными событиями. Так на эксгумацию аккреционной призмы влияют: коллизия блоков, изменение субдукционных параметров, возможное ускорение "подслаивания", связанное с увеличение сноса обломочного материала в желоб при возникновении вулканической активности.
 Весьма интересны комплексные термохронологические работы, опирающиеся одновременно и на трековый анализ, и на исследования коэффициентов отражательной способности витринита (Hasebe et al., 1997; Ohmori et al., 1997). Эти исследования позволили проследить последовательность и динамику наращивания мощности аккреционной призмы. Показано, что при стратиграфической мощности турбидитов около 500-1500 м мощность аккреционной призмы позднемелового возраста достигала 6.5 км. Термохронологические данные указывают на то, что движения по надвигам между пластинами происходили и после формирования чешуйчатой структуры, так фиксируются движения в эоцене (49 - 43 млн. лет назад) и в олигоцене - миоцене (30 - 20 млн. лет назад).

далее> наверх^