Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
В последние годы с помощью сейсмических [194, 546, 278], и петрохимических [166] исследований, проведенных в осевых зонах быстро раздвигающихся хребтов (например, ВТП на 12°50' с.ш. и на 9-10° с.ш), было обнаружено наличие зоны резкого снижения скоростей продольных волн, ассоциированной с линзой частично расплавленного материала, аккумулированного вблизи кровли магматической камеры (см. рис. 4.2). Геофизические данные при этом свидетельствуют о том, что доля плавления магматического вещества в переходной зоне, занимающей большую часть объема камеры, меняется от 40% во внутренней области очага до 1-2% у его стенок [172, 493]. В таких условиях для быстро раздвигающихся хребтов с V> 8 см/год с большим объемом поступающей магмы в переходной зоне развивается процесс выделения чистого расплава. Он может скапливаться в виде тонких линз расплавленного базальта, располагающихся над основной магматической массой в верхней части очага. Толщина таких линз составляет по наблюдениям первые десятки-первые сотни метров, а их ширина в направлении, перпендикулярном хребту, варьирует от 1 до 3 км [493]. Протяженность этих образований вдоль хребта может достигать десятков километров [172]. Такая линза акку-
мулированного дифференцированного расплава испытывает разрывы почти на всех структурных нарушениях вдоль простирания оси спрединга.
Дж.Фиппс Морган и Я.Чен [438] предположили, что для формирования океанической коры должно быть достаточно быстрое обновление линзы расплава. Так, при быстрых скоростях раздвижения (1/2 V ~ 5 см/год) для создания слоя коры толщиной 6 км должно быть внедрено 3-102 км3 материала в течение 1 млн лет вдоль отрезка хребта в 1 км длиной или 1,5-104км3 для отрезка длиной 50 км. Это предполагает, что линза расплава толщиной 200 м и шириной 1 км, непрерывно простирающаяся вдоль оси хребта, полностью обновляется примерно каждые 300 лет.
Детальные сейсмические исследования дали возможность в общих чертах предположить форму и протяженность ОМК на участках ВТП с большими скоростями раздвижения. Предполагаемая модель, согласующаяся с данными наблюдений, для быстро раздвигающихся хребтов представлена на рис. 4.3, а. Камера имеет относительно выровненную кровлю шириной 2-3 км,и может быть заполнена как расплавленным, так и частично затвердевшим магматическим веществом. На рис. 4.3, а изображена камера грибообразной формы с выпуклой кровлей и узким подводящим магматическим каналом. Естественно, что как о корневой структуре локальной осевой камеры, так о ее вещественном составе имеется лишь очень приближенная информация.
Результаты сейсмических исследований на трех тектонически различных сегментах ВТП: от 9°03' с.ш. до трансформного разлома Клиппертон, от этого разлома до 11°45'с.ш. и от 1Г45' с.ш. до трансформного разлома Орозко, свидетельствуют о том, что в каждом сегменте прослеживается кровля ОМК на расстоянии 40-50 км вдоль его простирания [225] (см. рис. 3.6,6). В районах локальных отклонений в простирании осевой зоны, названных “девэлами” [341], отражающий горизонт кровли ОМК может прерываться или несколько заглубляться (например, 11°29', 11019’, 11°08'с.ш. [225], 9°17' с.ш. [319, 278]. Вдоль сегмента длиной более 90 км, расположенного к югу от трансформного разлома Клиппертон, морфологические [379] и петрологические [341] доказательства свидетельствуют о наличии развитой магматической камеры. На двух других, более северных, сегментах наблюдаются значительные разрывы в отражающих горизонтах кровли ОМК. Однако отсутствие таких отражающих горизонтов еще не является полным доказательством отсутствия собственно ОМК.
В окрестности рифтовой зоны сейсмические методы четко фиксируют границу Мохо на глубине около 2 с по резкому возрастанию скоростей продольных сейсмических волн от 7,5 до 8 км/с [277, 546, 164] (см. рис. 4.2). Эти исследователи связывают отражение Мохо с основанием мафического 3-го слоя коры, расположенного над мантийным
Расстояние, км
Рис. 4.3. Модель расположения осевой магматической камеры (ОМК) в быстро раздвигающихся хребтах (ВТП), по [493] с добавлениями значений плотностей ( в кг/м3), по [203] а - вкрест простирания хребта, б - вдоль простирания
1 - экструзивный слой 2 А; 2 - дайковый слой 2 Б; 3 - габброидный слой 3; 4 - зона пониженных скоростей сейсмических воли; 5 - корово-мантийная смесь ОМК; б - линза расплава; 7 - граница Мохо; S - мантия
слоем ультраосновных пород. Существуют и другие, на наш взгляд, менее вероятные варианты интерпретации отражающего горизонта Мохо, а именно, наличие границы гидротермального изменения пород или расплавленных силлов на этих глубинах. Тем не менее, граница Мохо четко выражена и протягивается на десятки километров вдоль оси спрединга, а также на несколько километров вкрест ее. Она присутствует внутри осевой зоны пониженных скоростей, а иногда даже фиксируется под гребнем хребта и осевой магматической камерой и повсеместно находится на одних и тех же глубинах - 5,5—6,5 км [164].
Мы специально подробно остановились на описании результатов сейсмических исследований, проведенных в этом районе, быстро раздвигающихся хребтов, потому что рассмотренный участок осевой зоны СОХ является относительно детально изученным среди всей системы СОХ с большими скоростями спрединга. Обобщенные схемы глубинного строения рифтовой зоны и положение осе-
