Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
Динамическая природа характерных черт
рельефа осевых зон СОХ
Выше отмечалось, что генеральный рельеф рифтовых зон СОХ обязан своим существованием термическому расширению пород мантии. Однако, отклонения от этого генерального тренда в осевой области имеют другую природу. Ее анализа касались многие из упомянутых работ. Их авторы пытались связать природу рельефа осевых зон с вариациями в толщине литосферы.
Так, в работах [417, 232] показано, что горизонтальные растягивающие напряжения в прочной непрерывно деформируемой плите переменной мощности у оси хребта могут создавать структуры, подобные осевой долине и обрамляющим горстам за счет возникающих при растяжении моментов сил, способствующих погружению осевой части долины и воздыманию ее бортов. Более толстая, а значит, и более прочная, литосфера медленно раздвигающихся хребтов будет иметь более контрастный, выраженный рельеф осевой долины, чем тонкая и слабая литосфера быстрых хребтов. При этом отмечается, что ослабленная литосфера может создаваться и при медленных скоростях спрединга под влиянием горячих мантийных пятен, как это имеет место, например, в районе Исландии и на хребте Рейкъянес, и тогда рельеф осевой долины будет выражен так же слабо, как и в быстрых хребтах.
Существенным аспектом модели осевого рельефа СОХ, рассмотренной в [439], являются повторяющиеся моменты внедрения расплавленного вещества в осевой зоне. В эти моменты осевая литосфера должна сильно ослабляться и вместе с этим должны быстро релаксировать состояние растяжения плиты и вызванные им напряжения, поддерживавшие осевой рельеф. Если бы плита вела себя как простое вязкое тело, то рельеф осевой долины имел бы тенденцию релаксировать в течение таких периодов резкого уменьшения состояния растяжения. Однако, как отмечает Я.Фиппс Морган с соавторами [439], из-за того, что рельеф осевой долины создавался смещениями по разломам в периоды растяжения литосферы, а напряжений от одного лишь перепада рельефа недостаточно для возбуждения обратных движений по разломам, то релаксации рельефа будет происходить с крайне низкой скоростью и рельеф оказывается “вмороженным” в течение периодов ослабления состояния растяжения осевой океанической литосферы. По всей видимости, эта “вморожен ность” рельефа, обусловленная недостаточностью напряжений вызванных собственно рельефом для стимулирования релаксационных движений по разломам, согласуется и с наблюдаемым рельефом рифтовых зон в отмерших центрах спрединга (Лабрадорский хребет, хребет Эгир в северо-восточной части Полярной Атлантики, палеоспрединговый хребет в Коралловом море). Все они сохранили характерный рельеф осевых зон и связанные с ним гравитационные аномалии. После
прекращения растяжения “вмороженный” рельеф поддерживается упругой прочностью плиты [552].
Некоторые особенности рельефа СОХ можно объяснить также образованием разуплотненных серпентинитовых тел, которые формируются при температурах 250 - 500 °С вдоль трещин локального растяжения, по которым морская вода имеет возможность проникать в перидотитовые породы. Тектонические обстановки формирования таких трещин разнообразны: пересечения трансформных разломов и СОХ, фланги срединной долины медленных СОХ, начало или затухание спрединга и т.д. [47, 53]. Однако в пределах конкретных площадей процесс серпентинизации перидотитов по трещинам выглядит довольно спорадичным, и предположение о его распространенности в пределах тех или иных площадей требует специального анализа.
Стационарные модели формирования корового очага магмы в осевых зонах СОХ в моделях с двух- и трехмерными течениями базальтового расплава и мантии
Выше были рассмотрены первые модели формирования коровых очагов магмы в рифтовых зонах [494, 498, 411, 561]. Анализ проблемы в них осуществлялся в рамках модели литосферы постоянной толщины с решением в виде разложения в ряды Фурье и с вариацией теплового потока и температуры на оси хребта. Подбором распределения источников и стоков тепла, имитировавших выделение скрытой теплоты плавления в процессе остывания осевых эффузивов и интрузий, и вынос тепла гидротермами, авторам удалось получить распределение температур в осевой зоне близкое к наблюдаемому и воспроизвести плоскую форму кровли корового очага магмы.
Дальнейшее развитие эта проблема получила в работах [288, 439, 200], в которых была предпринята попытка объединения моделей крупномасштабного течения мантии с детальной структурой термического режима, а также структурой течений в приосевой части с целью выяснения природы формирования подосевого корового очага магмы. В двумерной модели аккреции коры [288] предполагалось, что внедрение интрузий на границе между базальтовым и габброидным слоями происходило в форме силла, из которого осуществлялось формирование всего объема консолидированной коры, включая расслоенный габбровый комплекс. Действие интрузии носило эпизодический характер, что в значительной степени влияло на дальнейшую термическую историю.
В рамках модели рассчитывалось поле скоростей и температур. Однако эту модель можно рассматривать как упрощенную. В ней было использовано горизонтальное поле скоростей для материала верхней коры (0 < z < 2 км) и всей подкоровой ман-
