Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
Шестой уровень сегментации определяется кон-
кретными извержениями в рамках единого вулканического цикла и выражается в различной морфологии излившихся лавовых потоков.
Таким образом, сегментация СОХ является разномасштабным глобальным и фундаментальным феноменом, отражающим зависящую от времени трехмерную природу аккреционных процессов на дивергентных границах плит. В целом морфотектоническая и магматическая структура каждого более мелкого масштабного уровня сегментации причинно обусловлена процессами на предыдущих, более крупных уровнях. Однако каждый масштабный уровень определяется лишь свойственными ему геодинамическими процессами, контролирующими его существование, особенности строения и эволюцию.
Анализ геодинамики и термической структуры рифтовых зон СОХ позволил сделать вывод о существенном различии глубинной структуры литосферы этих зон при медленных и быстрых скоростях спрединга. Это позволило предположить различие глубинных процессов мантийного апвел-линга, отделения, фракционирования и аккумуляции расплава и термомеханического состояния литосферы рифтовых зон, что, в свою очередь, определяет различие в рельефе дна, структурообразова-нии и характере аномальных геофизических полей. Численное моделирование термомеханического состояния рифтовых зон СОХ дает основание выявить эти различия. В конечном итоге, такие различия в глубинных процессах отражаются в особенностях аккреции океанической коры и, как следствие, в наличии двух типов коры, генерированной на медленноспрединговых и быстроспре-динговых хребтах. Численное моделирование термомеханического состояния рифтовых зон СОХ позволило выявить природу осевых магматических очагов и пространственно-временной масштаб вариаций их формы и термического состояния. На основе анализа результатов моделирования можно сделать следующие выводы:
1. Формирование осевого очага магмы связано с дискретным характером внедрений интрузий и излияний лавовых потоков в условиях непрерывного растяжения литосферы осевых зон спрединга.
2. Существует тесная связь формы осевой магматической камеры (ОМК) и глубины залегания ее кровли с интенсивностью гидротермального теплообмена в коре.
3. Скорость спрединга, а вместе с ней и частота внедрений наряду с гидротермальным теплообменом в коре имеют определяющее значение для образования и существования устойчивого корового очага магмы и эволюции его формы. В частности, при полускоростях спрединга, меньших 1,5 см/год и редких внедрениях интрузий существование устойчивого очага магмы в осевой области океанической коры маловероятно. При изменении скорости спрединга (частоты внедрения интрузий) будет изменяться и форма магматической камеры, и рельеф осевой зоны.
4. Перерыв между внедрениями в 100 тыс. лет и более приводит к исчезновению магматической камеры.
5. Наличие линзы расплавленного базальта в верхней части магматической камеры, обновление ее состава в промежутках между основными внедрениями магмы существенно влияют на форму кровли камеры, обусловливая появление плоского участка кровли камеры шириной от 2 до 5 км в бы-строразвивающихся хребтах и от 1 до 2 км в хребтах со средними скоростями спрединга.
6. Рельеф дна океана в рифтовых зонах в условиях формирования магматической камеры в значительной степени повторяет форму кровли камеры и в сечении изменяется от треугольной до трапецеидальной. Максимальные амплитуды рельефа здесь варьируют от 50 до 150 м. Для установившейся формы магматической камеры характерна трапецеидальная форма рельефа с плоской поверхностью шириной от 0,5 до 2 км; аналогичная форма рельефа типична и для последующего режима остывания камеры. Для начальной стадии формирования камеры или при пониженных температурах вещества линзы характерна треугольная форма рельефа.
Интенсивная гидротермальная деятельность, свойственная рифтовым зонам СОХ, является глобальным процессом переноса энергии и массы вещества в пределах земной коры путем циркуляции воды. Гидротермальные системы широко распространены в океанической коре рифтовых зон 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 большие вертикальные тепловые градиенты, резкие неровности рельефа, различие в содержании солей, динамические градиенты давления и т.д. Самым распространенным классом гидротермальных систем являются те, которые возбуждаются тепловым воздействием, обусловленным внедрением в подосе-вую камеру новых порций магмы. Наиболее активные и высокотемпературные проявления гидротермальной деятельности установлены в осевой области СОХ над кровлей магматического очага. Именно к этим зонам приурочено большинство месторождений глубоководных полиметаллических сульфидных руд.
Геодинамический анализ гидротермальной циркуляции в осевых зонах СОХ показал, что изменение физических свойств (плотности, коэффициента расширения и др.) воды в зависимости от температуры, давления и солености оказывает существенное влияние на тип конвективных движений, продолжительность активной жизни и интенсивность гидроконвекции. Однофазовая и двухфазовая гидротермальные конвекции сменяют друг друга в зависимости от расстояний над кровлей магматической камеры и от ее боковых стенок. Интенсивность такой конвекции, и, в частности, скорость
