Структуры и формирование мобильных поясов океана (срединно океанических хребтов)

Структуры и формирование мобильных поясов океана (срединно океанических хребтов).

Срединно-океанические хребты образуют глобальный мобильный пояс протяженностью около 64 тыс. км, распространяющийся на все океаны (рис. 193). Однако морфоструктуры отдельных звеньев этого пояса не всегда одинаковы, не все из слагающих его хребтов совпадают с медианными линиями океанов (т. е. не все являются срединными), а некоторые продолжаются на материках (т. е. не являются строго океаническими): Аравийско-Индийский хребет через Аденский залив и Красное море соединяется с рифтовыми долинами Великих озер Восточной Африки, а Восточно-Тихоокеанский хребет продолжается на североамериканском материке.

В Северном Ледовитом (хр. Гаккеля), Атлантическом и ИНДИЙСКОМ океанах срединные хребты возвышаются над дном до 3,5—4 км и при ширине от 800 до 2000 км протягиваются непрерывно на десятки тысяч километров. В этих океанах они занимают срединное положение и довольно полого воздымаются к их медианным линиям. Лишь вдоль осей этих хребтов тянутся цепочки узких и глубоких грабенов — так называемых рифтовых долин или ущелий, окаймленных рифтовыми горными кряжами, образующими сложные системы горных гряд и желобов с очень крутыми, местами отвесными склонами. Системы таких желобов и гряд в сводах срединных хребтов получили название рифтовых зон. Рельеф хребтов осложняется также наличием конусов подводных вулканов и вулканических островов на их гребнях и склонах.

Срединные хребты Индийского океана через Австрало-Антарктическое поднятие продолжаются в Тихом океане в виде внутриокеанического мобильного пояса, состоящего из Южно-Тихоокеанского и Восточно-Тихоокеанского хребтов, разделенных сдвигом Элтанин с амплитудой смещения около 800 км (450 миль, по Г. Б. Удинцеву, 1972 г.). Оба тихоокеанских хребта не «срединные», они расположены на юго-восточной окраине океана близко к Антарктиде и Америке, а их северное продолжение заходит, как указывалось, на материк. В рельефе дна океана эти хребты выражены менее четко: их высоты около 1000—1500 м, а ширина — 2500—3500 км; рифтовые зоны в Восточно-Тихоокеанском хребте встречены лишь на некоторых участках и долгое время тихоокеанские хребты называли поднятиями, валами, плато, но не хребтами, хотя по ряду признаков они так же тектонически активны, как и срединные хребты других океанов, в систему которых их и включают в настоящее время.

Для всего пояса срединных океанических хребтов характерна высокая сейсмичность с неглубокими очагами землетрясений, приуроченными к осевым зонам срединных хребтов, свидетельствующая, что эти хребты являются областью интенсивного современного тектонического развития. Путем применения метода определения динамических параметров очагов землетрясений в рифтовых зонах и осях срединных хребтов установлено господство растяжения (в отличие от островных дуг, в которых, наоборот, господствует сжатие). Сами хребты представлены мощными сводовыми поднятиями, сопровождающимися в подавляющем большинстве случаев растрескиванием земной коры с образованием рифтов (грабенов) и мощными излияниями базальтовых лав. Кроме современных вулканов, широко развитых, например, на некоторых участках Срединно-Атлантического хребта, повсеместно встречаются вулканические конусы, и молодые базальтовые лавы, всюду подстилающие осадочный покров и обнаруживаемые бурением.

Кроме базальтов в рифтовых зонах срединных хребтов Атлантического и Индийского океанов широко развиты в разной степени метаморфизованные глубинные ультраосновные породы, проникшие из верхней мантии Земли, и их дифференциаты основного состава (различные перидотиты, пироксениты, дуниты, серпентиниты, габбро, диабазы). Особо следует отметить ультраосновные породы дунит-саксонитового ряда на о. Св. Павла, расположенном в Срединно-Атлантическом хребте немного севернее экватора и к западу от глубоководной впадины Романш. Абсолютный возраст этих пород, определенный в институте Карнеги (США) по 4 образцам, 4,5 млрд. лет. Для всех пород в рифтовых зонах характерны интенсивное дробление и милонитизация, свидетельствующие о сильных сдвиговых напряжениях при формировании хребтов или немного позже.

На поверхности мобильного внутриокеанического пояса Тихого океана до сих пор были встречены только основные магматические породы (габбро и базальты), а ультраосновные породы мантийного происхождения обнаружены не были. Однако Г. Б. Удинцев (1972 г.) указывает, что вдоль оси Восточно-Тихоокеанского хребта отмечаются высокие концентрации бария, выносимого из глубин мантии. Осадки осевой зоны этого хребта обогащены также железом, марганцем, медью, хромом, никелем и свинцом, поступающими из глубин мантии в результате ее дегазации и благодаря протекающим там гидротермальным процессам. Наконец, в осевой зоне Восточно-Тихоокеанского хребта отмечено повышенное содержание изотопа 3Ge, поступающего только из мантии Земли. Г. Б. Удинцев считает, что поднятие глубинного вещества в осевой зоне этого хребта идет достаточно интенсивно, но выходы ультраосновных пород на поверхности маскируются базальтовыми покровами.

Для всего пояса срединных океанических хребтов характерен очень высокий поток тепла из недр, примерно в 7 раз превышающий нормальный и приуроченный к осевым зонам хребтов [7•10-6 кал/(см2•сек) в Атлантическом и Индийском океанах и до 8•10-6 кал/(см2•сек) в Тихом, тогда как средняя величина теплового потока на дне Мирового океана за пределами срединных хребтов 1,1•10-6 кал/(см2•сек)]. Высокий поток тепла сочетается со специфическим разрезом земной коры подвижного пояса, отличающимся пониженной мощностью «базальтового слоя», вздутием и разуплотнением верхней мантии в пределах полосы шириной 400—800 км на гребне хребтов (vp в верхах мантии снижается до 7,2—7,5 км/сек вместо нормальных 8,2 км/сек). Точно так же обнаруженные в сводах срединных хребтов аномалии силы тяжести Буге совпадают с зоной пониженных скоростей сейсмических волн в верхней мантии и фиксируют явный дефицит масс, который объясняется более высокой температурой (по сравнению с нормальной), а также растяжением и раскалыванием земной коры и образованием серпентинитов за счет ультраосновных пород.

Из сказанного следует, что к поясу срединных океанических хребтов приурочены проявления очень сложных эндогенных процессов, сопровождающихся (как и в геосинклиналях) выделением огромных количеств энергии, проявляющейся в разнообразных формах; в механической (дробление коры, формирование рифтовых зон, землетрясения, сдвиги и пр.), тепловой (усиленный тепловой поток из недр, мощные проявления вулканической деятельности и интрузий), химической (дифференциация магмы, метаморфизм, гидротермальные процессы с выделением рудных минералов). В настоящее время считают, что пояса срединных океанических хребтов играют огромную роль в развитии общей структуры Земли. В их пределах формируется кора океанического типа и с ними связывается образование новых океанов.

Г. Б. Удинцев (1972 г.) считает рифтовые зоны срединных океанских хребтов структурами того же порядка, что и геосинклинали на материках, и называет их георифтогеналями. В георифтогеналях отчетливо проявлены результаты дифференциации, подъема и разуплотнения глубинного вещества мантии Земли с одновременным растяжением литосферы, сопровождающимся горизонтальным перемещением плит океанического и материкового ее типа. Растяжение литосферы фиксируется ритмично чередующимися полосовыми магнитными аномалиями, располагающимися симметрично относительно осей всех срединных океанических хребтов и часто меняющих полярность. Ф. Вайн и Д. Мэтьюз высказали предположение, что эти аномалии приурочены к базальтовым дайкам, выполнявшим ранее трещины в рифтовых зонах. При застывании базальты фиксировали магнитное поле Земли, существовавшее во время их образования. Растяжение земной коры сдвинуло эти дайки в стороны от осей срединных хребтов вместе с их остаточной намагниченностью, т. е. по их мнению, чем дальше дайка расположена от оси хребта, тем она древнее.

Гипотеза Вайна — Мэтьюза оспаривается, хотя большинство геологов считает полосовые магнитные аномалии доказательством растяжения литосферы.

Растяжение литосферы подтверждается бурением, произведенным с судна «Гломар Челленджер». Было обнаружено, что мощность осадочно-вулканогенного покрова увеличивается по мере удаления от осей срединных океанских хребтов к их подножиям, а возраст пород, залегающих на «базальтовом слое» земной коры, возрастает в тех же направлениях (в Атлантическом океане, например, от современного в осевой зоне срединного хребта до мелового у его подножий; в осевой зоне Восточно-Тихоокеанского хребта возраст базальных горизонтов осадочного чехла 3 млн. лет, а у подножий 37 млн. лет и т. п.).

Вернуться назад к оглавлению "Общая Геология. Основы Геологии."

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>