Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Дубинин Е.П. -> "Окенический рифтогенез" -> 139

Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.

Дубинин Е.П., Ушаков С.А. Окенический рифтогенез — М.: ГЕОС, 2001. — 293 c.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка): okeanicheskiyfotogenez2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 133 134 135 136 137 138 < 139 > 140 141 142 143 144 145 .. 164 >> Следующая

Детальные многолетние исследования на южном фланге рифта Коста-Рика вблизи скв. 504 показали, что в местах повышенного рельефа дна значения теплового потока q и геохимические градиенты самые высокие, а толщина слоя осадков самая маленькая и, наоборот, самые низкие значения q наблюдаются в районах батиметрических впадин, где толщина осадков существенно возрастает [244].
На другом участке, расположенном на Галапагосском центре спрединга вблизи 86° з. д. и названном “гидротермальная область Галапагосских холмов” было проведено более 300 измерений q на площади 20 х 30 км в пределах коры имеющей возраст 0,1-0,9 млн лет [560]. Здесь также обнаружена хорошая корреляция значений q с морфологией рельефа дна. Наконец, еще один район детальных исследований теплового потока располагается на восточном фланге северного сегмента хребта Хуан де Фука. Здесь была обнаружена хорошая корреляция между тепловым потоком и рельефом фундамента, погребенным под осадочным чехлом [218].
Однако немногие исследователи анализировали локальные связи между батиметрией, рельефом фундамента и тепловым потоком и гидротермальной конвекцией в океанической коре. Гидротермальная конвекция в пористой среде, вызванная перепадом рельефа, была изучена в работах [367, 243]. В первой из них использовались результаты лабораторного моделирования. Изучалась конвекция в насыщенном пористом слое с верхней границей синусоидальной формы. Эксперимент показал, что в том случае, когда число Релея превышало критическое значение для термической конвекции, рельеф не влиял на картину конвекции, за исключением того случая, когда длина волны рельефа была соизмерима с глубиной проникновения кон-вектирующих вод. Авторы сделали вывод, что при-
пятый метод оценки глубины проникновения конвекционного течения по длине волны колебаний теплового потока, наблюдаемого на поверхности дна океана, справедлив лишь при четкой корреляции наблюдаемых колебаний значений q с перепадами рельефа.
Р.Лоувелл аналитически исследовал конвекцию вод в океанической коре, стимулированную перепадами рельефа [362, 363, 367]. Результаты расчетов показали, что для волнообразного рельефа малой амплитуды (h«X, h - высота рельефа, А, - длина волны) максимальная вертикальная скорость миграции жидкости будет порядка Ю'10м/с для проницаемости коры 10"' м'2 и длины волны рельефа X =Ю3м. При этом восходящие течения будут расположены под повышениями рельефа, а нисходящие - в низинах. Конвективный тепловой поток не превосходит 15% от кондуктивного фона. Характерно, что при X<h/2 величина конвективного теплового потока q перестает зависеть от отношения X/h, тогда как при X » h конвективное значение q пропорционально (АЛ,)2.
Численные модели, объясняющие положительную корреляцию между тепловым потоком и рельефом фундамента, а также связь последнего с гидротермальной циркуляцией морской воды в высокопроницаемых верхних (~600 м) горизонтах океанической коры были рассмотрены в работах [243,549]
В заключение этого небольшого раздела можно привести пример, с какой осторожностью надо использовать характерную длину колебаний поверхностного теплового потока для оценки глубины проникновения гидротермальной конвекции [168]. В последней работе приводятся результаты 48 измерений теплового потока на западном склоне ВТП в районе 21° с.ш. для коры, имеющей возраст от 0,4 до
1.4 млн лет. Было установлено, что в этом регионе величина теплового потока изменялась с характерной длиной волны 15-20 км и амплитудой до 200 мВт/м2, тогда как характерная длина волны рельефа составляла 10 км. В модели конвекции в поровом пространстве с экспоненциально убывающей проницаемостью (с глубиной) отношение длины ячейки к ее глубине составляет 3,6. Это дает для глубины циркуляции оценку 4-5 км. Но результаты электромагнитного зондирования западного склона ВТП на 21°с.ш. показывают, что область повышенной проводимости (пористости) простирается до глубины
1.4 км, что согласуется с результатами DSDP скв.
504В в рифте Коста Рика [168]. Таким образом, реальная глубина циркуляции, полученная экспериментально, близка к 1,5 км тогда как значения 4-5 км, полученные по длине волны вариаций теплового потока q явно завышена в 2,5-3 раза..
* * *
Таким образом, гидротермальная деятельность представляет собой глобальный процесс переноса энергии и массы вещества в пределах земной коры посредством циркуляции воды. Гидротермальные системы широко распространены в океанической коре в самых разнообразных тектонических обстановках, но выходы горячих вод на поверхность имеются лишь в термически активизированных областях. Причинами возникновения конвекции морской воды в океанической коре могут быть тепловое воздействие, неровности рельефа, различие в содержании солей, динамические градиенты давления и т.д. Самым распространенным классом гидротермальных систем являются системы, возбуждаемые тепловым воздействием внедрений магмы. Наиболее активные и высокотемпературные проявления гидротермальной деятельности располагаются в осевой области СОХ над кровлей магматического очага. Именно к этим зонам приурочено большинство месторождений глубоководных полиметаллических сульфидных руд.
Предыдущая << 1 .. 133 134 135 136 137 138 < 139 > 140 141 142 143 144 145 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed