Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
Эти расчеты показали, что несмотря на увеличение гравитационного влияния рельефа дна с глубиной, рост относительного веса “полезного” сигнала со снижением уровня наблюдений Ag, делает придонную гравиметрическую съемку эффективной для обнаружения аномальных приповерхностных магматических тел и приуроченных к ним областей гидротермальной активности [18].
Кроме этого, необходимо определить, какой порядок величины Ag можно ожидать от осевых очагов магмы в зависимости от их размеров, формы и плотности вещества в них. Были рассмотрены различные формы осевых магматических очагов (см. табл. 4.1). На рис. 4.8 приведены аномалии Ag в свободном воздухе, вычисленные для четырех схематичных моделей осевых магматических очагов при разных значениях их плотности. Предполагалось: в первой модели - полное плавление вещества по объему камеры (рис. 4.8, а); во второй модели
- куполообразная форма крыши очага и присутствие расплавленного вещества в верхней части камеры (см. рис. 4.8, б); в третьей модели - узкий магматический очаг с вертикальными стенками и плоской крышей (рис. 4.8 ,в); и, наконец, в четвертой модели в отличие от трех предыдущих магматический очаг располагался ниже границы Мохо
50
100 км
ID
>.
С
Вода Уровень моря
Средний уровень р= 1,03
рельефа хребта"
Кора к р = 2,43
S оо г ’
>s со
а Г\Г
н- II
X а
X
ровичича (см. рис. 4.8, г). Была проведена оценка гравитационного эффекта от заполнения осевых камер веществом с однородной плотностью, меняющейся от 2,6 г/см (самые легкие компоненты выплавок) до 3,1 г/см3 (слабодифференцированное вещество мантии) [18]. Для расчетов принята стандартная глубина океана 2,5 км в осевой части хребта. Кора включала слои подушечных базальтов (2А), дайкового комплекса (2В), слоистого (ЗА) и изотропного (ЗВ) габбро, и мантию. Мощности слоев и плотности пород в них показаны на рис. 4.8. Глубина кровли очага 2-2,5 км, рассчитанная по моделям 1-3, не противоречит результатам сейсмических наблюдений на ВТП. Модель 4 рассматривается как сравнительный вариант и, вообще говоря, не согласуется с данными геофизических исследований по хребтам с большими и медленными скоростями спрединга. Как видно из рис. 4.8, г для этой модели характерны отрицательные аномалии Ag с полушириной распределения Дх[/2~8-10км и амплитудой до ЮмГап при Ар ~ 0,7 г/см , уменьшающейся до 4,2 мГал при Др ~ 0,3 г/см3.
Отрицательные аномалии в свободном воздухе получены для моделей 1-3 при плотностях вещества магматической камеры р < 2,9 г/см3. Предполагалось, что очаги заполнены легкими базальтовыми фракциями и имеют дефицит масс по сравнению с-вмещающими породами слоистого и изотропного габбро. Наибольшие по амплитуде отрицательные аномалии Дg (около 12 мГал) получены при минимальной плотности заполняющей магмы (р = 2,6 г/см3) и максимальном объеме камеры (см. рис. 4.8, б). В этом случае получена наиболее широкая гравитационная аномалия Дg {х\ц = 15 км). В модели 3 рассчитанные амплитуды аномалий минимальные. Такая же ситуация наблюдается и для рассчитанных положительных аномалий Ag, которые наблюдаются для значений р>2,9 г/см . Для выбранных значений плотностей амплитуды положительных аномалий меньше отрицательных.
Отметим, что даже при самых больших контрастах плотностей магмы очага и вмещающих пород амплитуда аномалий не превышает по модулю 10-
12 мГал, что еще раз свидетельствует в пользу придонной гравитационной съемки при обнаружении подосевых резервуаров на разных этапах их развития.
Рис. 4.7. Гравитационные аномалии от подосевой интрузии и остаточного рельефа 12° с.ш. ВТП
а - аномалии Ag: 1- на уровне моря, 2 - на 1 км ниже уровня моря, 3 - на уровне моря без интрузий (т. е. от рельефа), 4 - 2,55 км ниже уровня моря; б - остаточный рельеф; в - аиомалии Ag: 1- на 2,55 км ниже уровня моря с интрузией, 2 - то же без интрузий (т. е. от рельефа); г -гравита-ционные аномалии от интрузии (за вычетом рельефа): 1 - наблюдение на уровне моря, 2 - на 2,55 км ниже уровня моря; д - распределение плотностей (г/см3) по глубине в модели интрузии
4.4. ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РИФТОВЫХ ЗОНАХ СОХ
Многие из современных термических моделей океанической литосферы включают интегральное описание термического режима осевых зон СОХ, их литосферы и подстилающей мантии и рассматривают конвективные движения расплавлен-
Глубина, км Д^.мГал Глубина, км Д^.мГал
а в
Рис. 4.8. Профили гравитационных аномалий над подосевыми магматическими очагами, заполненными магмой с плотностями р = 2,6; 2,8 и 3,0 г/см3 (четыре модели очагов соответствуют различной форме резервуаров магмы и разным уровням ее вмещения)
I - границы слоев; 2 - магматическая камера
ной фракции и матрицы пород мантии. К числу проблем, решаемых такими моделями, относятся модели мантийного апвеллинга, модели формирования коровых осевых очагов магмы, модели вдоль осевых мантийных течений, контролирующих вариации рельефа дна и тепловых потоков в рифтовых зонах СОХ, а также другие. Ниже приведен краткий обзор термодинамических моделей рифтовых зон СОХ, составленный совместно с Ю.Галушкиным и А.Свешниковым.
