Палеомагнитные методы
В 50-е годы нашего века было обнаружено, что горные породы, как осадочные, так и магматические, если они подвергались интенсивным механическим или тепловым воздействиям, сохраняют «память» о магнитном поле, в котором они образовались. Это явление, получившее название остаточной намагниченности, объясняется тем, что ферромагнитные минералы, входящие в состав пород, в момент осаждения осадка или кристаллизации магмы (из которой они выпадают первыми) приобретают ориентировку, отвечающую ориентировке магнитного поля, в котором протекал процесс осадконакопления или магматизма. Эта ориентировка сохраняется до тех пор, пока соответствующие минералы не будут нагреты до точки Кюри, разной для минералов, — 550° для магнетита и 120° для титаномагнетита, но в среднем около 400°. Ориентировка выражается в том, что магнитное склонение направлено на северный магнитный полюс, а наклонение зависит от широты: чем она выше, тем наклонение больше.
Открытие остаточной намагниченности положило началу новому научному направлению — палеомагнетизму. Первые исследования были проведены в Англии (К.Ранкорн и др.), затем в США; значительный вклад был внесен советским ученым А. Н. Храмовым, а затем и другими магнитологами. Для палеомагнитных исследований требуется взятие ориентированных образцов, что достигается в настоящее время выбуриванием их из обнажений или взятием ориентированных кернов из скважин. В случае, если пласты оказались дислоцированными, необходимо ввести поправку на их вторичный наклон. Далее необходимо подвергнуть образцы так называемой чистке, чтобы избавиться от эффекта вторичных изменений намагниченности породы.
Первые же определения ориентировки остаточной намагниченности привели к парадоксальным, с господствующей в те годы точки прения, результатам. Оказалось, что эта ориентировка расходится с ориентировкой современного магнитного поля, и чем древнее породы, тем, как правили, в большей степени. Вывод, который напрашивался из этих наблюдений, состоял в том, что магнитные полюса в геологическом прошлом занимали иное положение, чем в настоящее время, и не совпадали с географическими полюсами (они не точно совпадают и в настоящее время, но отклоняются на небольшую величину). Но довольно быстро было обнаружено, что это объяснение несостоятельно, ибо образцы пород одного и того же возраста, взятые на разных континентах, указывают на разное положение полюса. Такое могло быть лишь при допущении, что древнее магнитное поле, в отличие от современного, было не дипольным, не полем осевого диполя, но для такого допущения нет серьезных оснований. К тому же вскоре выяснилось, что если совместить, например, доюрские полюса Северной Америки и Европы вместе с контурами этих материков, по образцам с которых они были определены, получим единый континент, который впишется в очертания Пангеи, как она была намечена Вегенером. Это открытие дало один из самых мощных импульсов к возрождению мобилизма и появлению тектоники плит.
Итак, выяснилось, что движутся не магнитные полюса, а материки. Полученные для каждого материка кривые, соединяющие последовательность положения полюсов, установленных для отдельных геологических эпох и веков, представляют собой кривые не истинной, а кажущейся миграции полюсов. Это не означает, что не существует истинной миграции магнитных полюсов, — сравнение реконструкций движении плит по палеомагнитным данным и по горячим точкам (считая и к стационарными) обнаруживает расхождение, позволившее определить истинную миграцию полюсов, но она происходит в небольших пределах.
Палеомагнитные определения дают два параметра — направление на полюс и широту; их сочетание позволяет вычислить положение полюса. Для получения достоверных результатов необходимо взять образцы из разных участков и сделать по ним замеры, указывающие на положение палеополюса. Следует ожидать, что положение полюсов, определенных по разным образцам из разных участков, окажется несколько различным. Эти полюса, называемые виртуальными, наносят на карту и очерчивают круг, в который должны попасть 95% виртуальных полюсов; такой круг называется доверительным. Усредненное положение палеополюса отвечает центру этого круга. Желательно, чтобы его радиус составлял не более 5°; при этом образцы должны быть взяты из пород, несколько отличающихся по возрасту, чтобы получить необходимый разброс данных.
При обсуждении результатов палеомагнитных исследований следует иметь в виду два обстоятельства. Во-первых, палеомагнитный метод позволяет определить направление на полюс, широту и положение полюса, но не долготу участка, из которого взят образец. Во-вторых, если взять образцы из одного участка, но из пород, значительно различающихся по возрасту, то при со. хранении того же наклонения, т. е. той же широты, направление на полюс может оказаться различным. Это означает, что за время, прошедшее между временем образования породы, из которой взят первый образец, и породы, из которой взят второй образец, литосферная плита испытала вращение по часовой стрелке или против нее. Подобный вывод можно сделать, если исследовать образцы одного и того же возраста, но взятые с разных плит, и окажется, что их склонение отличается на некоторую величину. Это будет означать, что со времени образования соответствующих пород произошел поворот одной плиты относительно другой, как, например, Испании (Иберийская плита) относительно Европы (Лавразийская плита).
Палеомагнитные исследования получили за последние 30 лет широкое развитие и охватили весь интервал геологического времени начиная с раннего протерозоя, т.е. с 2,5 млрд лет, до современности. При этом остаточная намагниченность обнаружена и у архейских пород с возрастом до 3,4 млрд лет. Но, как показал недавно в своем анализе американский палеомагнитолог Р. Ван дер Ву, достаточно достоверными пока можно считать лишь данные для фанерозоя. Вообще палеомагнитные данные дают возможность определить относительное положение континентальных блоков с точностью не более 500 км.
К счастью, для последних 165 млн лет мы располагаем другим, более точным палеомагнитным методом, основанным на использовании линейных магнитных аномалий, развитых в океанах и обязанных своим происхождением спредингу в условиях периодических инверсий магнитного поля. Эти аномалии, как было показано в гл. 5, могут рассматриваться как изохроны. Если мы возьмем пару таких аномалий — изохрон, симметрично расположенных относительно современной оси спрединга, то всю полосу океанской коры между этими аномалиями можно считать образовавшейся в более позднее геологическое время. Следовательно, если картографически совместить эти сопряженные аномалии, континенты сблизятся и займут то положение, которое они занимали во время образования данных аномалий. Такие реконструкции с успехом осуществлены для позднеюрского и более позднего времени и более точны, чем осуществленные предыдущим методом, по остаточной намагниченности континентальных пород. Мы увидим дальше, что описанный метод открывает возможность определять не только ширину, но и глубину палеоокеанов и распределение в них течений.
22. Структурно-геоморфологические методы (неотектонический анализ)
Охарактеризованные выше методы палеотектонического анализа имеют ограниченную применимость для изучения тектонических движений и деформаций новейшего этапа развития земной коры, поскольку отложения этого этапа находятся в основном за пределами современной суши, а в ее пределах встречаются, если не считать тонкого покрова четвертичных континентальных осадков, лишь в отдельных впадинах. Поэтому они сохраняют свое значение только для этих впадин. Но зато появляется возможность использования комплекса других методов — структурно-геоморфологических, основанных на изучении особенностей современного рельефа земной поверхности, поскольку этот рельеф создан главным образом, если не исключительно, именно новейшими движениями и деформациями. Поэтому структурно-геоморфологические методы, т. е. восстановление новейших структур и создавших их движений и деформаций по особенностям рельефа, стали основными для неотектонического анализа. Выявление новейших структур имеет большое практическое значение: для поисков залежей нефти и газа, на размещение которых новейшие движения оказывают нередко решающее влияние, для поисков россыпных месторождений, рудных месторождений новейших металлогенической эпохи, при строительстве атомных и гидроэлектростанций, портовых сооружений и пр. Результатом развития исследований этого направления явилось становление особой дисциплины, пограничной между геоморфологией и геотектоникой, — структурной геоморфологии.
Орографический и батиметрический методы наиболее простые из геоморфологических методов. Первый из них применим в тех областях суши, где скорость вертикальных движений намного превышает скорость денудации. В областях внутриконтинентального, эпиплатформенного орогенеза, таких как Тянь-Шань, Саяны, Забайкалье, сводовые и сводово-глыбовые поднятия и разделяющие их впадины отчетливо выражены в рельефе. Более мелкие, «живые», складчатые дислокации особенно хорошо выражены орографически на погружениях складчатых систем, на периферии, реже в осевых зонах предгорных и межгорных депрессий, например в Терско-Кумокой, Куринской, Ферганской впадинах (в последней антиклинальные возвышенности именуются «адырами»). В центральных частях горных систем проявление складчатых деформаций подавлено деформациями более крупного радиуса — сводовыми, а в центральных частях прогибов — накоплением осадков, и для выявления развивающихся складок требуется применение более детальных исследований.
Непосредственно выражены в рельефе морского дна и могут обнаруживаться батиметрическим методом поднятия и прогибы разного масштаба, находящиеся ниже базиса действия волн, т. е. в среднем порядка 150—200 м.
Начиная с конца 70-х годов важную информацию о подводном рельефе океанского дна дает спутниковая альтиметрия (лазерная и радарная), поскольку с ним тесно связан и рельеф поверхности воды Мирового океана. По промерам расстояний от орбиты спутника до поверхности океана строятся карты ее рельефа, первая такая карта была опубликована в США в 1978 г. Крупные понижения поверхности океана находятся над гравитационными максимумами (самое глубокое у Мальдивских островов), крупные поднятия — над гравитационными минимумами (самое высокое у Новой Гвинеи), общая амплитуда рельефа около 180 м. На этом фоне различимы разнообразные формы с относительными превышениями от сантиметров до 15—20 м, которые находятся в прямом соответствии с рельефом океанского дна.
Морфометрические методы. Для более точного оконтуривания поднятий и выявления активных разломов в пределах сильно расчлененных денудацией молодых горных стран и денудационных равнин платформ применяются различные морфометрические методы, разработанные в основном в нашей стране: для равнин — В П. Философовым, Л. Б. Аристарховой, для горных стран — II П. Костенко, А. В. Орловой, Н. П. Кочневой. Исходным материалом служат топографические карты, которые обрабатываются таким образом, чтобы снять влияние денудационного расчленения, и особенности эрозионного вреза.
Изучение морских побережий. Наличие такого естественного репера, как уровень моря (то же относится к озерам), создает возможность выявления и количественной оценки поднятий и опусканий побережий. Наилучшие условия для этого находятся в районах с развитием морских террас. Террасы представляют пологонаклоненные в сторону моря площадки, отвечающие верхней части былой материковой отмели, примыкающей к древнему береговому уступу. Ее тыльный шов соответствует береговой линии времени формирования террасы и именно по нему замеряется ее современная высота над уровнем моря. Выработка уступа и выровненной поверхности самой террасы указывает на относительно устойчивое положение береговой линии. Затем должно было произойти понижение уровня моря и выработка новой террасы на более низком уровне. Такое понижение может быть следствием двух причин: проявления отрицательных эвстатических колебаний или поднятия суши. В первом случае террасы должны прослеживаться на одинаковой высоте и разность их отметок должна выдерживаться на большом протяжении. Это характерно для платформенных областей. Во втором случае высота террас и разность их отметок испытывают значительные колебания; на участках интенсивных погружений и накопления осадков они сближаются, а затем уходят ниже уровня моря. На шельфе близ берегов нередко встречаются затопленные террасы — свидетельство быстрого подъема уровня моря или быстрых опусканий суши.
Изучение морфологии берегов дает дополнительный материал для суждения о направленности новейших движений. Для опускающихся берегов характерен резко изрезанный контур с многочисленными заливами, бухтами, полуостровами, мысами, абразионным типом берега, с устьями рек в виде эстуариев или уменьшающихся в размерах дельт, а также уменьшающиеся благодаря наступанию баров лагуны, понижающиеся в сторону моря береговые валы. На шельфе против таких берегов часто наблюдаются следы затопленного наземного рельефа — подводные продолжения речных долин, моренные гряды, дюны, барханы, затопленные леса, торфяники, коры выветривания, почвы, погребенные льды, обращенные формы рельефа (понижения на месте антиклиналей), погруженные ниже уровня обитания рифостроящих организмов (до 45-50 м) и отмершие коралловые рифы. Поднимающимся берегам свойственны: более или менее выровненные очертания, преимущественно аккумулятивный тип берега, устья рек в виде дельт, испытывающих разрастание, серии береговых валов с отметками, повышающимися в сторону суши, разрастающиеся бары, а иногда и отгороженные ими лагуны, поднятые коралловые рифы.
Изучение речной сети и речных долин. Заложение речных до-лип, как правило, предопределяется тектоническими условиями:, они развиваются преимущественно вдоль разрывов, зон повышенной трещиноватости и синклинальных понижений. При перестройке структурного плана реки вынуждены приспосабливаться к растущим антиклинальным поднятиям, наиболее активные из которых отклоняют течение реки и вызывают изгибы речного русла. При особенно быстром росте поднятий реки покидают свои прежние долины, сохраняющиеся в виде висячих долин, и прокладывают новые в обход этих поднятий, образуя излучины. Но если речной поток обладает большой живой силой, река оказывается в состоянии преодолеть подъем складки и сохранить прежнее положение, углубляя свое русло с постепенным возрастанием глубины вреза. Так образуются антецедентные долины — прорывы реки через более молодые антиклинальные возвышенности. В таких до-липах нередко наблюдаются врезанные меандры — признак того, что река первоначально текла по равнине. Перестройки структурного плана часто являются также причиной речных перехвате — расширения одного речного бассейна за счет другого. Обычно таким бассейном оказывается тот, который расположен в области большего относительного тектонического погружения.
Тектонические движения, испытываемые местностью, по которой протекает река, находят свое отражение и в форме продольного и поперечного профиля, и во всем строении ее долины.
На участке относительных поднятий увеличивается уклон русла реки, меандры испытывают спрямление или исчезают вовсе, пойма суживается, аллювий представлен наиболее грубыми разностями, обладает небольшой мощностью, относится к типу перестилаемого аллювия или вообще отсутствует, ширина долины невелика, террасы узкие, цокольного или эрозионного типа, достигают значительной высоты над руслом, число их сравнительно велико. При особенно быстром поднятии долина сужается до ширины поймы, террасы вообще исчезают, эрозионный врез резко увеличивается, река течет в каньоне.
На участке относительных опусканий уклон русла уменьшается, пойма и вся долина расширяются, появляются меандры, аллювии относится к выстилающему типу, сложен тонким материалом, представлен пойменной и старичной фациями, обладает значительной мощностью, его подошва нередко залегает заметно глубже временного ложа реки (переуглубленные долины), террасы широкие, аккумулятивного типа, сравнительно малочисленные, так как при переходе от участков поднятий происходит их слияние и сильный уход под уровень русла, начиная с более молодых и мелких; высота террас и разности их отметок понижаются. В аридных зонах характерно появление пойменной растительности на участках речных долин, расположенных сразу ниже по течению от зон поднятий, благодаря подпруживанию подруслового потока, остающегося на месте реки в жаркое и сухое время года.
Нередко наблюдаемая асимметрия речных долин — один берег крутой, другой — пологий, если она не подчиняется закону Бэра. Согласно этому закону, реки, протекающие в Северном полушарии, отклоняются вправо вследствие вращения Земли (в Южном полушарии — влево), связана с неравномерным поднятием берегов. Вообще, если река течет параллельно растущему поднятию, она постепенно сползает с него и подмывает противоположный берег. Но иногда наблюдается и обратная картина: антиклиналь, которой отвечает значительный гравитационный максимум, как бы притягивает к себе реку и тогда та подмывает «антиклинальный берег».
Изучение поверхностей выравнивания. Подобно тому как изучение высотных отметок морских и речных террас дает представление об амплитуде и скорости новейших поднятий на побережьях и в долинах, в пределах водораздельных пространств горных стран и денудационных равнин реперами служат поверхности выравнивания. В то время как наиболее древние речные террасы имеют плиоценовый возраст, наиболее молодые поверхности выравнивания относятся к раннечетвертичному времени, а наиболее ранние восходят к миоцену в эпигеосинклинальных орогенах (Кавказ, Карпаты и др.), к палеогену — мелу в эпиплатформенных орогенах. (Тянь-Шань, Урал и др.), к мелу — юре на древних платформах (Сибирская, Африканская, Южно-Американская). Поэтому изучение поверхностей выравнивания, их деформаций служит практически единственным методом восстановления тектонических движений суши неоген-палеогенового и мезозойского времени.
Поверхности выравнивания (пенеплены) в горных странах представляют относительно слабоволнистые, располагающиеся почти горизонтально или полого наклоненные к периферии горных сооружений нагорные равнины, срезающие складчатую структуру этих сооружений. Они образуют в их рельефе как бы «лестницу», служащую продолжением вверх «лестницы» речных и морских террас. Наиболее высокая и наиболее древняя поверхность занимает центральную часть хребта, нередко охватывая его главный водораздел и переходя с одного склона на другой. Остальные поверхности выравнивания развиты по периферии хребта и располагаются концентрически, последовательно понижаясь к окраинам горной страны. На этих поверхностях, особенно более низких и молодых, местами сохраняются осадки, чаще всего речные, озерные, иногда морские, что создает возможность непосредственного определения условий их образования и возраста.
23 Океаны. Срединноокеанические хребты. Микроконтиненты. Возраст и происхождение океанов.
Двумя главными элементами рельефа и структуры внутренних областей океанов являются срединно-океанские хребты и абиссальные равнины с осложняющими их поднятиями и хребтами Мы начнем наш обзор со срединно-океанских хребтов, приуроченных к дивергентным границам литосферных плит.
Срединно-океанские хребты
Хотя Срединно-Атлантический хребет был открыт уже в 30-е роды нашего века, лишь в конце 50-х годов М. Юинг и Б. Хейген установили, что он является лишь одним из звеньев мировой системы срединно-океанских хребтов, пронизывающей все океаны и имеющей общую протяженность около 60 тыс. км, среднюю глубину порядка 2500 м и возвышающихся над ложем океана на 1000—3000 м. Ширина хребтов составляет от многих сотен до 2000—4000 км; последние цифры относятся к срединному хребту Тихого океана, который обычно называют Восточно-Тихоокеанским поднятием.
Срединно-Атлантический хребет имеет наибольшее основание называться именно срединным, так как почти на всем своем протяжении он отстоит на равном расстоянии от ограничивающих океан материков. В Северном Ледовитом океане продолжением этого хребта служит хр. Гаккеля, названный так в честь его первооткрывателя — русского географа; в зарубежной литературе его иногда именуют хребтом Нансена — Гаккеля. Хребет Гаккеля занимает срединное положение лишь по отношению к одной, самой молодой глубоководной котловине Арктического океана — Евразийской котловине. На востоке он упирается в континентальный склон моря Лаптевых, но в пределах этого шельфового моря продолжается погребенным рифтовым грабеном. На крайнем юге Атлантики, в районе о. Буве, Срединно-Атлантический хребет раздваивается (тройное сочленение). Короткая запад-юго-западная ветвь, именуемая Американо-Антарктическим хребтом, отходит от него к западу и прослеживается вплоть до южного окончания Южно-Сандвичевой островной дуги, где срезается трансформным разломом. Другая ветвь — Африкано-Антарктический хребет — простирается в северо-восточном направлении между Африкой и Антарктидой и переходит в Юго-Западный Индоокеанекий хребет. Последний почти в центре Индийского океана сочленяется с двумя другими срединными хребтами этого океана — Аравийско-Индийским хребтом, протягивающимся в северном направлении, и Юго-Восточным Индоокеанским хребтом. Аравийско-Индийский хребет простирается между Африкой с Мадагаскаром и Аравией на западе и Индостаном на северо-востоке; в виде хребта Шеба он продолжается в Аденский залив и далее в рифты Красного моря и Восточной Африки.
Юго-Восточный Индоокеанский хребет переходит в Австрало-Антарктический хребет, а последний к югу от о. Тасмания — в Южно-Тихоокеанское поднятие. Последнее сменяется далее к северо-востоку меридиональным Восточно-Тихоокеанским поднятием, занимающим в Тихом океане отнюдь не срединное, а сильно смещенное к востоку положение. В северном направлении это поднятие все больше приближается к американскому побережью и в конце концов уходит в Калифорнийский залив, срезаясь в его вершине разломом Сан-Андреас и погружаясь под континент Северной Америки. Разлом Сан-Андреас продолжается к север-северо-западу и выходит в океан у мыса Мендосино, сочленяясь с широтным разломом того же названия. К северу от этого разлома в океане вновь появляется хребет срединного типа; в своей южной части он именуется хр. Горда, а в северной — хр. Хуан-де-Фука; на подступах к заливу Аляска последний окончательно срезается разломом. Остается добавить, что на юге, против побережья Чили, от Восточно-Тихоокеанского поднятия к юго-востоку отходит ветвь, получившая название Западно-Чилийского поднятия; на Крайнем юге Чили оно уходит под Южно-Американский континент.
Такова мировая система срединно-океанских хребтов; мы видели выше, что в ряде районов ее звенья внедряются или утыкаются в континентальные структуры — под морем Лаптевых, в Аденском и Калифорнийском заливах, на юге Чили.
В строении срединно-океанских хребтов обычно выделяются три зоны— осевая зона, большей частью представленная рифтовой долиной (грабеном), гребневая зона, по обе стороны этой долины с сильно расчлененным рельефом, и зона флангов или склонов хребта, постепенно понижающаяся в направлении смежных абиссальных равнин. Рифтовые долины, протягивающиеся вдоль осей хребтов и представляющие оси активного спрединга, имеют глубину 1—2 км при ширине в несколько километров. Они имеют строение сложных грабенов, с рядом ступеней, спускающихся к центру долины. Наблюдения с подводных обитаемых аппаратов обнаружили ряд интересных черт строения дна и склонов рифтовых долин. На дне существуют открытые трещины растяжения, представляющем приподнятый над уровнем океана участок Срединно-Атлантического хребта.
Имеются здесь и многочисленные центры вулканических поднятий, выраженные холмами высотой до 200—300 м, местами застывшие лавовые озера. Потоки базальтовых лав имеют форму труб, а в поперечном сечении сплюснутых шаров — подушек, столь характерную для их древних аналогов, встречаемых на суше. Нередко они очень свежие, о чем свидетельствует почти полное отсутствие поверх них осадков; в Красном море они лишь слегка припудрены известковым илом. Но современных излияний нигде не встречено; они отмечены лишь непосредственно к югу от Исландии. По обе стороны от молодых вулканических центров обнаружены гидротермы, сначала в Красном море, затем в Тихом и позднее в Атлантическом океанах. Эти гидротермы представляют весьма впечатляющее зрелище; они отлагают сульфиды, сульфаты и окислы металлов (цинка, меди, железа, марганца и др.), образующие скопления, достигающие в высоту десятков метров, которые в будущем могут иметь серьезное промышленное значение. Струи горячей воды, содержащей в растворе газы Н2, СО2, СН4 и указанные выше металлические соединения, нагреты до температуры 350°. Над жерлами, из которых они выделяются, возил маются облака из тонкодисперсных сульфатов, благодаря чему ми гидротермы получили название черных и белых (в зависимости от состава преобладающих минералов сульфидов и сульфатов) курильщиков. Благодаря высокой концентрации во флюидах сероводорода вокруг гидротерм бурно развиваются сульфиднокислые бактерии, служащие пищей для более высокоорганизованных живых существ, в том числе ранее неизвестных биологической науке.
Деятельность гидротерм связана со взаимодействием поднимающейся вдоль осей спрединга базальтовой магмы с морской водой. Вода проникает в трещины остывающих базальтовых лав и выщелачивает из них металлы и другие соединения и затем осаждает их при своем охлаждении. Открытие гидротерм показало, что осевые зоны срединно-океанских хребтов характеризуются весьма высоким тепловым потоком, и позволило констатировать, что осевые зоны срединно-океанских хребтов являются основными зонами выделения внутреннего тепла Земли.
Как уже указывалось, рифтовые долины практически не заполнены осадками. Исключение составляют осыпи и обвалы у подножия уступов по краям этих долин, высота которых может превышать 1 км. Эти осыпи состоят из глыб и щебня пород океанской коры — базальтов, габбро, перидотитов — и образуют особый тип осадочных пород. В разрезе 2-го слоя океанской коры они могут переслаиваться с подушечными и массивными базальтами. В основании 1-го слоя океанской коры при бурении нередко встречаются металлоносные осадки — продукты отложения материала, выделяемого гидротермами.
Рифтовые долины наблюдаются далеко не на всем протяжении срединно-океанских хребтов. Восточно- и Южно-Тихоокеанские поднятия почти на всю свою длину лишены таких долин; вместо них на оси спрединга располагаются горсты, возвышающиеся над гребневыми зонами. Вместе с большей шириной этих хребтов и их относительно слабой расчлененностью это и придает им скорее характер пологих поднятий, чем настоящих хребтов, что и повлияло «а их название. Отсутствуют рифты и на значительной части хр. Рейкьянес — отрезка Срединно-Атлантического хребта, отходящего на юг от одноименного полуострова Исландии.
Отсутствие рифтовых долин и появление вместо них осевых горстов обычно связывается с высокой скоростью спрединга 8 см/г, свойственной тихоокеанским поднятиям (но не хребту Рейкьянес!), и обильным магмовыделением, при котором не успевает происходить проседание оси хребта при эпизодическом опорожнении магматической камеры. Есть и другие объяснения.
Продукты вулканической деятельности срединных хребтов океанов неизменно принадлежат к семейству толеитовых базальтов.
Помимо повышенного теплового потока и вулканической активности осевые зоны срединно-океанских хребтов отличаются сейсмической активностью, являясь одновременно сейсмическими поясами. Но очаги землетрясений, механизм которых указывает их растяжение, лежат не глубже 30 км, что и отвечает максимальной мощности литосферы под срединными хребтами, а выделяемая энергия оказывается почти на порядок меньше максимальной энергии землетрясений, происходящих на конвергентных границах плит.
Гребневые зоны срединно-океанских хребтов занимают пологи по обе стороны рифтовых долин или осевых горстов шириной в первые сотни километров. Как правило, они отличаются сильно расчлененным рельефом и блоковой тектоникой и состоят из чередования более поднятых и менее поднятых линейных блоков, расчлененных субвертикальными разломами. В гребневых зонах еще сохраняется сейсмическая активность. Появляется осадочный чехол, но он распространен прерывисто, заполняя «карманы» на более погруженных блоках, и мощность его обычно измеряется лишь десятками метров. По возрасту осадки не древнее позднего миоцена; это соответствует тому, что гребневые зоны обычно очерчиваются 5-й линейной магнитной аномалией (поздний миоцен, около 10 млн лет).
Фланговые зоны (склоны) срединно-океанских хребтов — наиболее широкие их зоны, измеряемые многими сотнями и даже тысячами километров (последнее относится к хребтам Тихого океана). В пределах этих зон происходит плавное понижение рельефа в сторону абиссальных равнин. Склоны срединных хребтов, практически асейсмичны. Осадочный чехол здесь уже развит повсеместно, его возрастной диапазон увеличивается до олигоцена включительно, мощность постепенно возрастает в направлении абиссальных равнин до сотен метров.
Линейные магнитные аномалии в пределах срединно-океанских хребтов находят свое наиболее яркое выражение. Ограничивает пи хребты обычно 14-я аномалия с возрастом, как указывалось, около 40 млн лет (начало олигоцена). Изучение этих аномалий позволило вскрыть некоторые интересные особенности развития хребтов. Во-первых, выяснилось, первоначально на примере Австрало-Антарктического хребта, что спрединг происходит не всегда вполне симметрично, т. е. с одинаковой скоростью по обе стороны ; Во-вторых, может наблюдаться перескок оси спрединга параллельно самим себе.
Достарыңызбен бөлісу: |