Randpazifische Bruchtektonik am Beispiel Chiles und Neuseelands

Zusammenfassung

Entlang der Westabdachung der chilenisch-argentinischen Anden spielen tertiäre Faltungen keine wesentliche Rolle. Während jungandidische Faltungsphasen sukzessive nach Osten vorstießen, sind hier im westlichen Rückland alte, diagonal durch das Gebirge streichende Lineamente neu belebt worden. Als sich kreuzende Verwerfungssysteme kontrollieren sie weitgehend die Bildung lokaler, tertiär-quartärer Sedimentbecken am Kontinentalrand. Mächtigkeit und Faziesentwicklung ihrer Füllsedimente deuten auf wechselweise Hebungs- und Senkungstendenzen in einem durch Bruchvergitterung entstandenen Schollenfeld. Der quartäre Vulkanismus in den Anden hält sich bevorzugt an gleichartige, NW- und SW-streichende Lineamentrichtungen, welche sich somit als die hauptsächlichen, im Dehnungsbereich stehenden Schwächezonen zu erkennen geben. Anzeichen von großen, küstenparallelen Blattverschiebungen konnten nirgends festgestellt werden.

Grundsätzlich zeigt sich kein Unterschied in Tektonik und Bruchbild zwischen Küstenkordillere, Längstal und Andenkordillere. Das Längstal ist kein eigentlicher Grabeneinbruch; Dehnung und Zerrungstektonik charakterisieren die gesamte Zone gleicherweise. Am Kontinentalrand besteht keine Einengung, er ist vielmehr in tiefer Front der Zerstörung anheimgefallen, hervorgerufen durch Einrollen und Zerreißen der äußeren Krustenteile. Kompression und eigentliche Faltung kommen nur weit landeinwärts vor. Die beobachtete, kontinentwärts fortschreitende Faltenwanderung erscheint somit in direkter Beziehung mit dieser rückläufigen Entwicklung im kontinentalen Randgebiet.

Zwischen den sich begegnenden Massen des Pazifik und Südamerikas liegt der untermeerische Peru-Chile-Graben. Er ist — übereinstimmend mit geophysikalischen und ozeanographischen Daten — gewissermaßen eine tektonisch neutrale Zone, in der weder Kompression noch Dehnung vorherrschen, sondern ausschließlich Absenkung.

Neuseeland, auf gleicher südlicher Breite, doch am westlichen Pazifikrand, liegt inmitten älterer und jüngerer, weit vorgeschobener Inselbögen im Vorfeld des alten, australischen Kratons. Kontinentale und ozeanische Krustenteile sind hier vielfach durcheinander verwoben. Die Merkmale eines aktiven Kontinentalrandes pazifischer Prägung finden sich nur im äußersten NE und SW, wo Neuseeland sich an die Inselbögen des Tonga-Kermadecsowie Macquarie-Rückens anlehnt; deren Orientierung weist nach E, also pazifikwärts im ersteren, aber nach W, d. h. tasmanwärts im letzteren Falle. Entgegen der Situation in Chile, ist Kompression mit quer zum regionalen Streichen verlaufender Hauptspannungsrichtung vorherrschend. Neuseelands Strukturbild wird von großen, rechtshändigen Blattverschiebungen beherrscht, die ungefähr parallel zum Pazifikrand verlaufen.

Die gegenwärtig aktive Kaikoura-Orogenese ist der Ausdruck von beidseitig Neuseelands spitzwinklig gegeneinander gerichteten Konvektionsströmungen. Nicht Rückland eines kontinentwärts wandernden Orogengürtels, sondern Zentrum einer mobilen Kontinentalscholle, die als Ganzes zusammengestaucht und zerschert wird, ist Neuseeland eher atypisch als Beispiel randpazifischer Tektonik.

Abstract

Along the western side of the Chilean-Argentinian Andes, Tertiary folding was of little importance. While Andean folding gradually migrated eastwards, old lineaments that trend diagonally to the cordillera and coast were reactivated in the western backland, and control as cross-faults the formation of local basins along the continental margin. Thickness and facies distribution of the young sediments indicate continuing up and down movement of the various fault blocks. Quaternary volcanism in the Andes is controlled by similarly NW- and SW-trending fracture systems, which therefore appear to be the principal zones of weakness in a field of mainly tensional stress. There is no evidence of regional strike-slip faulting parallel to the coast.

Basically there is no difference in type and pattern of faulting between Coastal Cordillera, Central Valley and Andes. The Central Valley is no typical graben or fault trough. The entire region alike is characterized by tensional rather than compressional tectonics. Thus the continental margin is not an area of shortening of the crust, but one of surficial rupture and break-down due to tension. Compression and folding only occur further inland. The retrograde development along the continental margin thus appears in direct relation with the observed eastward migration of successive folding phases towards the continent.

The off-shore Peru-Chile trench is regarded as a tectonically neutral area with respect to the Pacific, oceanic plate and the continental block of South America, which move towards each other. As indicated by geophysical and oceanographic data, there is neither compression nor tension in this trench, but purely subsidence.

New Zealand at the same southern latitude but west of the Pacific is located in the trend of island arcs of different ages, that have developed in front of the old, Australian craton. Pacific type active continental margins are only in evidence in the extreme NE and SW, where New Zealand joins up with the present-day island arcs of the Tonga-Kermadec and Macquarie ridges. These margins are oriented towards the Pacific in the NE, but towards the Tasman oceanic basin in the SW. Contrary to Chile, there is predominance of compression, with the principal horizontal stress oblique to the main regional strike. The structure of New Zealand is dominated by large, right-lateral transcurrent faults that trend nearly parallel to the Pacific margin.

The presently active Kaikoura orogeny probably is related to two different convection systems, which exist in different directions both east and west of New Zealand. Unlike Chile, the area is not backland of an orogenic belt that migrates towards the continent, but rather the central portion of a highly mobile, comparatively small continental block which is being actively compressed, streched and torn by forces from both sides. As such New Zealand is rather atypical as an example of Pacific-margin tectonics.

Résumé

Le long de la côte ouest des Andes chiliennes, le plissement tertiaire a été insignifiant. Tandis que les phases successives du cycle orogénétique andin se déplaçaient vers l'est, de vieux linéaments réactivés en direction transversale par rapport à la côte et la cordillère caractérisent l'arrière-pays à l'ouest. Comme systèmes de failles conjugées ils contrôlent, le long du bord continental, la formation de bassins sédimentaires locaux. La distribution des épaisseurs et faciès indique qu'il y a eu continuellement des mouvements verticaux vers le haut et vers le bas dans les blocs faillés.

Dans les Andes, le volcanisme quaternaire s'aligne dans les mêmes directions nord-ouest et sud-ouest; celles-ci se manifestent donc comme les principales zones de faiblesse dans ce domaine avant tout en extension. On ne peut observer nulle part de grandes failles de décrochement parallèles à la côte.

En principe, il n'y a pas de différence — au point de vue tectonique de faille - entre la Cordillère de la Côte, la Vallée Centrale et les Andes; la Vallée Centrale n'est donc pas un fossé tectonique proprement dit. Les mêmes forces d'extension dominent de façon égale toute la région. Par conséquent, il n'y a pas de compression près de la bordure continentale, mais dilatation et destruction par rupture des parties superficielles de la croûte. On ne trouve de la compression et du plissement que dans les régions situées plus à l'intérieur du continent. La migration vers l'est qu'on observe dans les phases orogénétiques successives est considérée comme expression tectonique directement reliée au développement rétrograde qui a lieu dans l'arrière-pays à l'ouest.

Entre les deux blocs du Pacifique et de l'Amérique du Sud — se déplaçant l'un vers l'autre -, le fossé sous-marin Pérou-Chili représenterait une zone neutre où il n'y a ni compression ni extension mais purement effondrement, comme l'indiquent les données géophysiques et océanographiques.

La Nouvelle-Zélande, située à la même latitude mais à l'ouest du Pacifique, se trouve au milieu d'arcs insulaires de différents âges, qui se sont développés en face du vieux craton australien. Les caractères typiques d'une bordure continentale active ne se sont manifestés que dans les extrêmes nord-est et sud-ouest, où la Nouvelle-Zélande s'appuye aux arcs actuels de Tonga-Kermadec et Macquarie; ces arcs et bordures continentales actives sont orientés vers le Pacifique au nord-est, mais vers le bassin océanique du Tasman au sud-ouest. Contrairement au Chili, on constate plutôt une tectonique de compression, et la principale force horizontale est transversale à la direction structurelle régionale. Celle-ci est dominée par de grandes failles de décrochement qui sont à peu près parallèles à la bordure pacifique.

L'orogénèse Kaikoura, actuellement active, serait la conséquence de deux systèmes de convection différents qui se sont développés à l'est et à l'ouest de la Nouvelle-Zélande. N'étant pas un arrière-pays par rapport à une zone orogénétique qui se déplace vers le continent, comme c'est le cas pour le Chili, la Nouvelle-Zélande est plutôt le centre d'un bloc continental extrêmement mobile, qui est à la fois comprimé et étiré, car il est activement soumis aux forces contradictoires du Pacifique et du Tasman. De cette façon, la Nouvelle-Zélande ne constitue pas un exemple typique de la tectonique du bord pacifique.

Краткое содержание

Третичное складкооб разование в чилийско-аргентинск их Андах вдоль западного скло на гор значительной р оли не играет. В то время, как поздние фазы скла дкообразования Анд п родвинулись на восток, на западе они углубил и только более древни е линеаменты, простира ющихся диагонально хребтов. Как пересекающаяся с истема сбросов, привели они к образов анию местных третично-четвертичн ых осадочных бассейнов. Мощность и фациальное развитие заполняющих их осадо чных пород указывает на пе ременные подъем и опу скание в едином поле глыб, появившихс я в результате пересе чения разрывов. Четвертичн ый вулканизм Анд протек ал гл. обр. по линеамент ам, простирающимся в северо-западных и юг о-западных направлен иях, представляющих собой зоны ослаблени я. Признаков больших престирающихся параллельно побереж ью сдвигов установит ь не удается.

Принципиальных разл ичий в тактонике разр ывов прибрежных

Кордильер, продольны х долин и Анд-Кордилье р не наблюдается. Продольная долинаэт о не тактонический гр абен в собственном смысле; вся зона характеризу ется в одинаковой мер е, как тектоникой разрывов, так и тектоникой раст яжений. По краю метари ка никаких сужений не отмечается; разруш ение его, вызванное св ертыванием и разрывом внешней части побере жья, продвигалось в гл убь материка. Сдавление и образование складо к шло только далеко в г лубь материка. Haблюдаемое перемещение складок на материке стоит в непосредственной связи с описанным пре образованием контин ентального побережья.

Ha границе между Тихим о кеаном и континентом Южной Америки лежит подводный Перу-чилиский грабен. Он, по данным геофизических и океанографических иссладовний, предста вляет собой тектонически нейтральную зону, в ко торой не отмечается г осподства ни сдавления, ни денудации, а только опускание.

Новая Зеландия распо ложена на той же широт е на западном крае Тихого океана и лежит между более древней и более молодой дугами островов в преддверь е древнего австралий ского кратона. Материковые и океанические части побережья перекрыва ют друг друга. Черты активног о материкового края, ха рактерного для Тихог о океана установлены только на самой внешн ей части в северо-вост оке и юго-западе, на месте стыков Новой Зе ландии с дугами остро вов Тонга-Кермадек и Макуори, простирающи хся в первом случае на восток, т. е. к Тихому океану, а во втором — к Т асмании. В противопол ожность к геологической ситуации Чиле здесь г осподствует сдавлен ие, при котором основное напряжение направле но поперек к регионал ьному простиранию. В Навой Зеландии госп одствуют большие сдв иги вправо, проходящие примерно параллельн о к Тихому океану.

В настоящее время акт ивный орогенез Кайко ура является выражением конвекционных течен ий, столкнувшихся под острым углом с обоих сторон островов. Нова я Зеландия является н етипичным проявлением тектоники по краю Тих ого океана, т. к. она пре дставляет собой не тыл продвигающегося к материку орогенног о пояса, а центр подвижной континентальной глы бы, которая, как целое, оказалась сдавлена и озрезана.