Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
Все перечисленные геодинамические обстановки характерны для районов, где имеется сочетание необходимых и достаточных факторов, при которых возможно формирование серпентинизирован-ных перидотитов. Наличие растяжения литосферы, или ультрамедленного спрединга создают, с одной стороны, зоны трещиноватости, по которым морская вода способна проникнуть в глубинные горизонты коры, с другой стороны, зоны апвеллинга высокотемпературного мантийного вещества с благоприятными для серпентинизации термическими условиями на границе кора-мантия.
Рассматривая термическую эволюцию палеоспрединговых хребтов, следует обратить внимание на то, что в этих районах формируется особый тип осадочных бассейнов (бассейнов палеоспрединговых хребтов), которые должны занимать свое место в общей геодинамической классификации бассейнов. Перспективность таких бассейнов на нефть и газ зависит главным образом от времени остывания и погружения литосферы после прекращения спрединга, а также от состава и мощности осадков.
7.2.2. Эволюция литосферы хребта Математиков
В эволюции литосферы в процессе отмирания хребта Математиков отмечаются те же периоды: активный, переходный и пассивный. Активный период начался 8 млн лет назад. До этого хребет функционировал как типичный быстро раздвигающийся центр спрединга со скоростью наращивания коры около 12 см/год. Близкую аналогию этого периода представляет современное Восточно-Тихоокеанское поднятие (ВТП) и поэтому можно предположить, что хребет Математиков имел в то время типичную горстовую структуру с выраженным осевым поднятием и пологим, слаборасчле-ненным региональным рельефом на склонах (см. рис.7.3, б, участок между ан. 3' и ан. 5).
Характерная для быстрораздвигающихся хребтов осевая магматическая камера (ОМК) имеет кровлю на глубинах 1,5-2 км от уровня дна [493]. В верхней части ОМК аккумулируются фракции базальтового расплава (линза расплава), периодически изливающиеся на поверхность дна, опустошая линзу и истощая магматическую камеру. В последующий за этим этап растяжения коры (тектоническая фаза) новая порция расплава накапливается у
вершины ОМК и затем вновь изливается. В таком дискретно-непрерывном режиме тектоно-магма-тических циклов, следующих друг за другом с периодичностью сотни-первые тысячи лет, происходит формирование коровой магматической камеры и аккреция океанической коры в современных быстро раздвигающихся хребтах. Численная модель образования ОМК и эволюции термического режима литосферы в окрестности рифтовых зон быстро раздвигающихся хребтов была рассмотрена в главе 4 в соответствие с работами [22, 23]. Результаты моделирования позволили установить характер изменения кровли ОМК и ее формы в зависимости от изменения скорости раздвижения дна океана, периодичности тектоно-магматического цикла, характера трещиноватости коры и интенсивности гидротермальной активности.
В рамках задач этого раздела нас интересует прежде всего характер изменения термического режима литосферы рифтовой зоны в период уменьшения скорости спрединга (от быстрых значений до медленных) вплоть до его прекращения. Проведенные оценки [23] показывают, что убывание полускорости спрединга от 5 до 2,5 см/год приводит к заглублению кровли очага магмы на 1,5 км с одновременным уменьшением полуширины очага на 1-1,2 км. Расчеты показали, что при значениях полускорости спрединга ниже 1,5 см/год коровый очаг будет настолько малым, что практически не будет различим геофизическими методами (см. рис. 4.15). Моделирование осевого магматического очага предполагало также, что плоский характер кровли камеры сохраняется в течение длительного времени остывании очага магмы (см. рис. 4.17, б). После 80 тыс. лет остывания кровля камеры погружается примерно на 2,5 км, и очаг становится неразличим сейсмическими методами. Расчеты показали также, что гидротермальная активность в коре, увеличивая теплоотдачу пород камеры, может в 2-3 раза снижать время остывания очага.
Уменьшение скорости спрединга на хребте Математиков происходило в три этапа [21]. Первый этап (8,0-4,2 млн лет назад) характеризовался небольшим уменьшением значений скоростей спрединга, которые оставались еще достаточно высокими, чтобы сохранять структуру быстро раздвигающихся хребтов с характерной коровой осевой магматической камерой и относительно выровненным региональным рельефом на флангах хребта. Второй, достаточно кратковременный, этап отмечался очень быстрым уменьшением скоростей спрединга, от типичных быстроспрединговых значений до нулевых. Как показали оценки, именно в этот период произошли существенные изменения в термической структуре литосферы осевой зоны хребта Математиков, выражавшиеся в исчезновении осевой магматической камеры, заглублении ас-теносферного поднятия и одноименных изотерм, а также увеличении толщины хрупкого слоя литосферы и прекращении аккреции океанической коры. Для этого этапа остывания характерны повы-
шенная изрезанность и контрастность рельефа дна на флангах хребта (рис. 7.3, б, участок между осью хребта и ан. 3').
При моделировании термической эволюции литосферы хребта Математиков необходимо учитывать тот факт, что отмирание этого спредингового хребта явилось следствием “перескока” оси спрединга на 450 км к востоку, в результате чего произошло формирование нового спредингового отрезка ВТП и двух симметричных относительно его оси шовных зон: Моктесума и Мичоакан [389]. Это обстоятельство наложило свой отпечаток на специфику термической эволюции литосферы данного региона, создав дополнительную трудность, связанную с необходимостью рассматривать одновременно действие двух центров спрединга в период с
