Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
В конце 1970-х годов исследователи геологической обсерватории Ламонт Доерти в течение нескольких лет проводили морские многоканальные сейсмические исследования методом общей глубинной точки в осевой зоне ВТП в районе 9-10 с.ш. на НИС “Конрад” [289, 272] (рис. 4.1). Отражающий горизонт, который связывали с коровой магматической камерой на профиле 17, фиксировался на глубине около 2 км, хотя ниже, на глубине около 6 км, был установлен еще один отражающий горизонт, вероятно, ассоциированный с границей Мохо. Отражения от границы Мохо могут быть непрерывно прослежены на расстоянии 10-20 км от оси хребта, указывая на то, что эта граница формировалась непосредственно под магматической камерой на глубине около 6 км ниже уровня дна, преимущественно за счет гравитационного осаждения из расплава.
Таблица 4.1. Схематические модели строения магматической камеры и характера гидротермальной конвекции, по [272]
Модель
Краткая характеристика
Ось хребта
Изотропное габбро
Предполагается полное плавление вещества по всему объему камеры. Очаг охлаждается сверху и снизу за счет кумулятивной гидротермальной конвекции. Наклон кумулятивных слоев от центра получается здесь как следствие изначально предположенной формы очага. Гидротермальная циркуляция должна сильно менять форму камеры со временем
Модель предполагает куполообразную форму очага. Расплав заполняет верхнюю часть купола. Кумуляты образуются в верхней части очага при его остывании со стороны кровли. В последующем, в процессе погружения и спрединга, слой кумулятов испытывает легкое вращение и приобретают характерное падение от оси. Гидротермальное охлаждение здесь слабо влияет на форму очага
4 0 4
Расстояние от оси, км
Очаг довольно узкий с вертикальными боковыми стенками и плоским верхом. Интенсивная гидротермальная циркуляция по сторонам очага сопровождается значительным растрескиванием пород. Сам очаг представляет смесь вертикальных даек и горизонтальных силлов
Очаг, вследствие очень интенсивного охлаждения при гидроконвекции, располагается ниже границы Мохоровичича. В этой модели требуется слишком сложная, не подтверждаемая наблюдениями картина деформации, чтобы получить известное распределение слоев коры: подушечные лавы, дайки, слоистое и изотропное габбро
Магматическая
камера
Пр. 17
Ось
ВТП
Рис. 4.1. Структура осевой магматической камеры в осевой зоне ВТП но сейсмическим данным [289]
а - положение сейсмических профилей; б - положение кровли ОМК и других отражающих границ; в - обобщающая модель структуры осевой зоны
На рис. 4.1 показано сравнение сейсмической структуры осевой зоны для трех профилей. Ошибка в измерениях могла составлять ±0,5 км/с, что соответствует 0,2 км глубины [289]. Глубина отражающего горизонта, соответствующего кровле магматической камеры, изменяется на расстоянии 50 км от 2 км на профиле 17 до 1,5 км на профиле 20, что указывает на изменения в глубине кровли магматической камеры.
Следует отметить, что сейсмические волны фиксируют отражения от кровли камеры и не фиксируют отражения от стенок. Этот факт свидетельствует о том, что либо стенки камеры очень крутые, либо имеет место слишком плавный переход в упругих свойствах пород камеры и ее окружения. Дно камеры также может совпадать с одним из отражающих горизонтов, который прослеживается под осью ВТП. На рис. 4.1 показано, что кровля камеры на профиле 17 имела полную ширину 8 км, а на профилях 19 и 20 соответственно 2 и 4 км [289]. Если на профиле 17 кровля магматической камеры в несколько раз шире, чем на профилях 19 и 20, то, возможно, это связано с большим объемом расплава вблизи кровли камеры.
На рис 4.1, а положение осевой неовулканической зоны оконтурено изобатой 2650 м. Можно заметить, что ширина осевой зоны коррелирует с шириной кровли камеры (например, профили 17 и
19), т.е. по батиметрическим контурам в осевой зоне или форме и размерам осевого поднятия можно определять размеры (ширину) и(или) насыщенность расплавом подстилающей магматической камеры. По всей видимости, под всем 50-километровым участком ВТП располагается непрерывно магматическая камера. Это положение было подтверждено (см. ниже) данными многоканальных сейсмических исследований вдоль простирания оси спрединга [225]. На рис.4.1, в показан соответствующий глубинный разрез вдоль профиля 17 с учетом предположений о том, что слой 2 коры сформирован в результате вулканических извержений и внедрения дайковых интрузий, а слой 3 - в результате кристаллизации вещества по краям камеры.
Начиная с 1981 г., сейсмические исследования систематически проводились в окрестности осевой зоны ВТП. Результаты интерпретации полученных данных также свидетельствовали о наличии под осевой зоной на глубине 2-5 км области пониженных скоростей сейсмических волн, ассоциированной с осевой магматической камерой, имеющей кровлю шириной 2-3 км, расположенную на глубине 1,5-3,0 км ниже уровня дна океана. Типичные значения скоростей сейсмических волн в пределах камеры 4,5-5,0 км/с. Центральная часть камеры сужается по мере приближения к поверхности, и в этой части может располагаться небольшой магматический резервуар, непосредственно ответственный за отдельные излияния (рис. 4.2).
