삼중 접합

Triple junction
태양 전지 구성은 다중 접합 태양 전지를 참조하십시오.
트리플 포인트와 혼동하지 마세요.
트리플 디바이드와 혼동하지 마세요.
주요 구조판 경계 – 능선(빨간색), 트렌치(녹색), 트랜스폼(검은색) 및 대응하는 삼중 접합부(노란색 점)

3중 접합은 3개의 구조판의 경계선이 만나는 지점이다.트리플 접점에서는 세 가지 경계가 각각 능선(R), 트렌치(T) 또는 트랜스폼 단층(F)의 세 가지 유형 중 하나이며, 트리플 접점은 해당 경계에서 만나는 플레이트 여백 유형(예: 트랜스폼-트렌치, 리지-릿지-릿지-R, 생략형 F-F-R)에 따라 설명할 수 있다.가능한 10가지 트리플 접합 유형 중 소수만이 시간에 따라 안정적이다(이 맥락에서 안정적이라는 것은 지질학적 시간에 걸쳐 트리플 접합의 기하학적 구성이 변하지 않는다는 것을 의미한다).4개 이상의 플레이트가 이론적으로도 만날 수 있지만 [1]접합부는 순간적으로만 존재합니다.

역사

삼중 접합 개념을 자세히 설명하는 첫 번째 과학 논문은 1969년 댄 맥켄지와 제이슨 [2]모건이 발표했습니다.이 용어는 전통적으로 세 개의 서로 다른 경계선의 교차점이나 산등성이를 가리키는 말로 사용되었습니다.이 세 가지 서로 다른 경계는 120°에 가까운 각도에서 이상적으로 충족된다.

대륙이 붕괴되는 동안 판구조론에서, 세 개의 서로 다른 경계가 형성되어 중심점(삼중 접합점)에서 방사선을 띱니다.이 발산판 경계 중 하나는 무너지고(아울라코겐 참조), 나머지 두 개는 바다를 형성하기 위해 계속 퍼집니다.남대서양의 개통은 남아메리카와 아프리카 대륙의 남쪽에서 시작되어 현재의 기니만에서 3중 접점에 이르렀고, 거기서 서쪽으로 계속되었다.NE-트렌딩 베뉴 트로프가 이 [3]접합부의 고장 암입니다.

그 후 몇 년 동안 삼중 접합이라는 용어는 세 개의 구조판이 만나는 지점을 가리키게 되었다.

해석

삼중 접합의 특성은 판이 단단하고 지구 표면 위를 움직이는 순수한 운동학적 관점에서 가장 쉽게 이해할 수 있다.그러면 지구 내부나 지각의 지질학적 세부 사항에 대한 지식은 필요하지 않습니다.또 다른 유용한 단순화는 평평한 지구상의 삼중 접합부의 운동학이 구체 표면의 운동학과 본질적으로 같다는 것이다.구체에서 플레이트 운동은 오일러 폴에 대한 상대 회전으로 설명되며(플레이트 재구성 참조), 플레이트 경계를 따라 모든 점에서의 상대 운동은 이 회전으로부터 계산할 수 있다.그러나 3중 접합부 주변의 면적은 충분히 작으며(구 크기에 비해 상대적으로) 회전 극으로부터 충분히 떨어져 있어 경계를 가로지르는 상대 운동이 그 경계를 따라 일정하다고 가정할 수 있다.따라서, 삼중 접합의 분석은 보통 벡터에 의해 정의된 움직임과 함께 평평한 표면에서 수행될 수 있습니다.

안정성.

3중 접합부는 지질학적 세부사항을 사용하지 않고 단순히 관련된 능선, 트렌치 및 변형 단층의 특성을 정의하여 몇 가지 가정을 단순화하고 단순한 속도 계산을 적용하여 설명할 수 있다.이 평가는 가정과 정의를 실제 지구에 광범위하게 적용할 경우 대부분의 실제 삼중 접합 설정으로 일반화할 수 있다.

안정 접합은 관련된 플레이트가 이동함에 따라 접합부의 형상이 시간에 따라 유지되는 접합부입니다.이로 인해 상대 속도 및 플레이트 경계 방향에 제약이 가해집니다.불안정한 삼중 접합은 시간에 따라 변화하며, 삼중 접합의 또 다른 형태가 된다(RRF 접합은 FFR 접합으로 쉽게 진화한다). 지오메트리를 변경하거나 단순히 가능하지 않다(FF 접합의 경우).

판이 단단하고 지구가 구면이라고 가정함으로써, 레온하르트 오일러의 구면 운동 정리는 상호작용하는 판의 경계와 상대 운동을 결정하는 안정성 평가를 줄이기 위해 사용될 수 있다.해양 지각의 경우, 이 단단한 가정은 매우 잘 들어맞고, 적도와 극지방에서의 지구의 반경은 대략 300분의 1의 비율로만 변하기 때문에 지구는 구에 매우 잘 근접한다.

McKenzie와[4] Morgan은 먼저 이러한 가정을 사용하여 3중 접합의 안정성을 분석했으며, 판의 움직임을 설명하는 오일러 극은 평탄한 표면에서 직선 운동에 가깝다고 가정했다.이 단순화는 오일러 극이 관련된 삼중 접합으로부터 멀리 떨어져 있을 때 적용된다.R, T 및 F에 사용되는 정의는 다음과 같습니다.

  • R – 양쪽 판의 상대 속도에 대해 대칭적이고 수직인 암석권을 생성하는 구조물(예를 들어, 아덴만에서는 항상 적용되지 않는다).
  • T – 한쪽에서만 암석권을 소비하는 구조물.상대 속도 벡터는 플레이트 경계에 비스듬히 놓일 수 있습니다.
  • F – 슬립 벡터에 평행한 활성 고장.

안정성 기준

플레이트 A, B 및 C 사이에 삼중 접합이 존재하려면 다음 조건을 충족해야 한다.

AvB + vC + vA = 0

여기서B v는 A에 대한 B의 상대 운동이다.

이 조건은 길이 AB, BC 및 CA가 각각 속도B v, vC 및A v에 비례하는 속도 삼각형 ABC를 구성함으로써 속도 공간에서 나타낼 수 있다.

삼중 접합부가 안정적으로 존재하기 위해서는 추가 조건도 충족되어야 합니다. 즉, 플레이트는 개별 형상을 변경하지 않는 방식으로 이동해야 합니다.또는 3중 접합부가 관련된 3개의 플레이트 경계에 모두 유지되도록 이동해야 한다.

McKenzie와 Morgandemon은[5] 이러한 기준이 다음과 같은 방식으로 동일한 속도 공간 다이어그램에 표시될 수 있다고 주장했다.선 ab, bc 및 ca는 속도 공간에서 점을 결합하고 AB, BC 및 CA의 기하학적 구조는 변경되지 않습니다.이러한 선은 관측자가 주어진 속도로 움직일 수 있고 판 경계에 남아 있을 수 있는 속도 공간의 점을 연결하는 선과 동일합니다.이러한 선이 속도 삼각형을 포함하는 다이어그램에 그려질 때, 삼중 접합부가 안정적으로 존재하기 위해서는 이러한 선이 단일 지점에서 만날 수 있어야 합니다.

이러한 선은 반드시 플레이트 경계에 평행이므로 관찰자는 플레이트 경계를 따라 이동하거나 플레이트 경계 위에 정지 상태를 유지해야 한다.

  • 산등성이의 경우 생성된 선은 산등성이의 중앙에 남으려면 상대 운동 벡터의 수직 이등분선이어야 하며 관찰자는 판의 상대 속도의 절반으로 이동해야 하지만 판 경계를 따라 수직 방향으로 이동할 수도 있다.
  • 변환 단층의 경우 모든 움직임이 경계 방향과 평행하기 때문에 라인은 상대 움직임 벡터에 평행해야 하며, 따라서 플레이트 A와 B를 분리하는 변환 단층의 경우 라인이 AB를 따라 배치되어야 한다.
  • 관찰자가 트렌치 경계에 머무르려면 트렌치 스트라이크를 따라 걸어야 하지만 오버라이드 플레이트에 남아 있어야 한다.따라서 생성된 선은 플레이트 경계에 평행하게 놓여 있지만 오버라이드 플레이트가 점유하는 속도 공간의 지점을 통과한다.

이 선들이 만나는 지점, J는 지구에 대한 삼중 접합의 전체적인 움직임을 나타낸다.

이러한 기준을 사용하면 왜 FFF 삼중 접합이 안정적이지 않은지 쉽게 알 수 있습니다. 삼각형의 변을 따라 있는 세 개의 선이 한 점에서 만날 수 있는 유일한 경우는 삼각형이 판 사이의 상대 운동 0에 해당하는 변 길이가 0인 사소한 경우입니다.이 평가를 위해 고장을 활성화해야 하므로 FFF 접합부는 결코 안정적일 수 없습니다.

종류들

McKenzie와 Morgan은 이론적으로 가능한 16가지 종류의 삼중 접합이 있다고 결정했지만, 이들 중 일부는 추측적이고 지구에서 반드시 목격된 것은 아니다.이러한 접합부는 첫째, RRR, TTR, RRT, FFT 등 충족되는 판 경계 유형에 따라 분류되었고 둘째, 관련된 판의 상대적 운동 방향에 따라 분류되었다.RRR 등의 설정에 따라서는 상대 모션을 1세트밖에 설정할 수 없는 반면 TTT 접합은 TTT(a) 및 TTT(b)로 분류할 수 있습니다.이러한 움직임 방향의 차이는 안정성 기준에 영향을 미칩니다.

McKenzie와 Morgan은 이들 14개 중 FFF와 RRF 구성이 불안정하다고 주장했지만, York는 나중에[6] RRF 구성이 특정 조건에서 안정적일 수 있음을 보여주었다.

릿지-릿지-릿지 접합부

A map of the Afar triangle, showing the East of Africa and the three ridges passing through the Red Sea, the Gulf of Aden and the East African Rift Valley.
동아프리카의 아파르 삼각형의 지도입니다. RRR 접합의 예이며, 지구에서 유일하게 해수면에서 볼 수 있는 3중 접합입니다.

RRR 접합부는 항상 이러한 정의를 사용하여 안정적이며, 따라서 지구에서 매우 흔하다. 그러나 지질학적 의미에서는 보통 한 방향으로 확산이 중단되어 리프트가 파괴된다.남대서양이 남북으로 뻗어 중앙 대서양 능선을 형성하고 아프리카 니제르 델타 지역에 있는 아울라코겐과 같은 현재와 과거 지질학적 사례들이 많이 있다.RRR 접합부는 또한 120°에서 세 개의 골절을 따라 강선하는 것이 구 표면의 융기로 인한 스트레스를 완화하는 가장 좋은 방법이기 때문에 일반적이다. 지구에서는 이와 유사한 스트레스가 대륙에서 강선을 시작하는 것으로 생각되는 맨틀 핫스팟에 의해 발생하는 것으로 여겨진다.

RRR 접합부의 안정성은 아래에 제시되어 있다. 삼각형 변의 수직 이등분선은 항상 단일 지점에서 만나므로, ab, bc 및 ca 선은 상대 속도에 관계없이 항상 충족될 수 있다.

능선-트렌치-단층 접합부

RTF 접합부(RTF(a))는 덜 흔하며, 이 유형의 불안정한 접합부(RTF(a))는 현재 동태평양 상승부가 샌안드레아스 [7]단층대와 만나는 캘리포니아 만 입구에서 약 12Ma에 존재했던 것으로 생각된다.과들루프와 팔라론 마이크로 플레이트는 이전에 북미 플레이트 아래에서 침전되어 이 경계선의 북쪽 끝은 산 안드레아스 단층과 맞닿아 있었다.이 급강하를 위한 재료는 해구의 서쪽으로 약간 이동된 현대 동태평양 봉기와 맞먹는 능선에 의해 제공되었다.융기 자체가 침강하면서 RTF 삼중 접합이 순간적으로 존재했지만 융기 침강으로 인해 침강된 암석권이 약해져 삼중 접합 지점에서 '파열'되었다.이 암석권의 분리로 인한 슬래브 인력의 상실로 인해 RTF 접합부가 종료되어 현재의 능선 – 단층 시스템이 제공되었다.RTF(a)는 ab가 속도공간 C의 점을 통과하거나 ac와 bc가 공선일 때 안정적이다.

트렌치-트렌치-트렌치 접합부

TTT(a) 접점은 유라시아 판이 필리핀과 태평양 판보다 우선하고 필리핀 판도 태평양보다 우선하는 일본 중부 지역에서 찾을 수 있다.여기서 일본 해구는 류큐 호와 보닌 호를 형성하기 위해 효과적으로 분기한다.이 유형의 접합부의 안정성 기준은 ab와 ac가 직선을 형성하거나 선 bc가 CA와 평행하다는 것이다.

예

북미판, 익스플로러판, 후안 데 푸카 3중 접점의 누트카 단층

「 」를 참조해 주세요.

  • 해저 확산 – 중앙해령에서의 지질학적 과정

레퍼런스

  1. ^ C. M. R. Fowler; Connie May Fowler; Clarence Mary R. Fowler (2005). The Solid Earth: An Introduction to Global Geophysics. Cambridge University Press. p. 26. ISBN 978-0-521-58409-8.
  2. ^ McKenzie, D. P.; Morgan, W. J. (11 October 1969). "Evolution of Triple Junctions". Nature. 224 (5215): 125–133. Bibcode:1969Natur.224..125M. doi:10.1038/224125a0. S2CID 4151329.
  3. ^ S. W. Petters (May 1978). "Stratigraphic Evolution of the Benue Trough and Its Implications for the Upper Cretaceous Paleogeography of West Africa". The Journal of Geology. 86 (3): 311–322. Bibcode:1978JG.....86..311P. doi:10.1086/649693. JSTOR 30061985. S2CID 129346979.
  4. ^ 트리플 정션, McKenzie, D.P. 및 Morgan, W. J., Nature, 224, 125(1969)의 진화
  5. ^ 트리플 정션, McKenzie, D.P. 및 Morgan, W. J., Nature, 224, 125(1969)의 진화
  6. ^ 자연에 대한 편지, 244, 341–342 삼중접점의 진화(1973년 8월 10일)
  7. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-07-27. Retrieved 2009-11-21.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  8. ^ Sauter, D.; Mendel, V.; Rommeveaux-Jestin, C. (1997). "Propagation of the Southwest Indian Ridge at the Rodrigues Triple Junction". Journal Marine Geophysical Researches. 19 (6): 553–567. Bibcode:1997MarGR..19..553S. doi:10.1023/A:1004313109111. S2CID 127866775.
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  10. ^ White, N.; Latin, D. (1993). "Subsidence analyses from the North Sea 'triple-junction'" (PDF). Journal of the Geological Society. 150 (3): 473–488. Bibcode:1993JGSoc.150..473W. doi:10.1144/gsjgs.150.3.0473. S2CID 129832756. Archived from the original (PDF) on 2011-08-12.
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  • Oreskes, Naomi, ed., 2003, Plate Teconics: 내부자 지구 현대이론사, Westview Press, ISBN 0-8133-4132-9