Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
этого вещества за счет его постепенного охлаждения. Мощность новообразованной океанической литосферы определяется глубиной охлаждения и кристаллизации мантийного вещества, т. е. глубиной залегания поверхности солидуса, и, следовательно, зависит от времени экспозиции литосферы на поверхности Земли. Благодаря такому механизму образования литосферы ее мощность закономерно увеличивается по мере удаления от гребней СОХ, где она минимальна, в сторону абиссальных котловин с более древними участками океанического дна.
Эта закономерность позволяет под всеми участками океанического дна с известными возрастами по выражению (1.2) определить мощность литосферы. В тех же местах, где возраст дна океана по тем или иным причинам нам неизвестен, такие определения Hi могут быть выполнены по выражению (1.4) с поправкой на мощность осадков (1.7) и взятым с батиметрической карты значением ДА.
В таких расчетах ранее была сделана попытка учесть, конечную толщину литосферы (а точнее, океанической коры) в рифтовых зонах при t = 0 [29, 135]. Однако сейсмические наблюдения показывают, что начальная толщина литосферы (над центральным очагом базальтовых расплавов) невелика и обычно не превосходит 2-2,5 км. Кроме того, сбросовые деформации в рифтовых зонах частично компенсируют эффект введения в расчет такой поправки. Поэтому здесь мы будем пользоваться ничем не осложненной зависимостью (1.3), считая, что она наилучшим образом позволяет рассчитывать суммарную мощность океанической литосферы Н) с включением в нее и океанической коры.
При нахождении мощности литосферных плит по рельефу океанического дна надо следить за тем, .чтобы на участках определения Я/ рельеф не был бы осложнен наложенными на него тектоническими структурами, такими как трансформные разломы, подводные хребты типа Императорского, Китового, возвышенности Шатского, Хёсса и другие, а также, чтобы рельеф на эТлх участках не искажался упругими или термическими'Воздействиями на литосферу, подобно'тому, как это' происходит на краевых вад^х, желобах или у подножия .Гавайских островов. 6 этом случае для участков' дна, не покрытых осадками., расчетное формулы легко находятся по выражениям (1.3) и (1.5):
щЗи / < 70 млн лет Я/ = 21,4 ДА (1.9)
при/> 70 млн лет = 28,9 ДА - 21,'7.
Если же дно океана засыпано осадками с толщиной слоя Я„ то, как следует из (1.7), ДА = ДАо+6А=ДА0 +0,64 Нх, следовательно,
при t <70 млн летЯ/= 21,4ДАо+ 13,7 Hs (1-Ю)
при t >70 млн лет И/ =28,9ДАо+18,5 Hs - 21,7, где ДАо - перепад уровней между гребнем средин-
но-океанического хребта и данным участком засыпанного осадками дна океана.
Используя описанный здесь подход, а также эмпирические данные по средним глубинам Мирового океана и возрасту дна, была построена карта мощности океанической лцтосферы, изображенная на рис. 1.14 [121]. Карта наглядно показывает, что мощность океанической литосферы закономерно увеличивается в направлении от осевых частей СОХ, где она близка к 2-3 км, к глубоководным котловинам, под которыми ее мощность возрастает до 70-80 км. Наибольшая мощность океанической литосферы 85-90 км отмечается в наиболее древних районах океанического дна (мезозойского возраста) в Северо-Западной котловине Тихого океана, а также под абиссальными котловинами Атлантического океана, протянувшимися вдоль его побережий по обе стороны срединного хребта.
О точности построения карты Я/ говорить пока трудно, поскольку еще очень мало надежных реперов для сравнения теоретических расчетов с независимыми определениями Я/. Тем не менее приведенная на рис. 1.14 карта мощности океанической литосферы может быть полезной при интерпретации региональных аномалий геофизических полей под акваториями Мирового океана [11], а также при изучении химизма базальтового вулканизма на океаническом дне и океанских островах.
1.5. МЕХАНИЗМЫ ДВИЖЕНИЯ ЛИТОСФЕРНЫХ плит
Глобальная эволюция Земли и ее тектоническая ак-
тивность должны управляться наиболее мощным из эндогенных процессов, в максимальной степени снижающим потенциальную (внутреннюю) энергию нашей планеты (особенно ее подлитосферной части) и приводящим к выделению наибольшего количества кинетической (тепловой) энергии. Энергетический анализ наиболее мощных развивающихся в Земле эндогенных процессов показал, что на геологическом этапе ее развития, т.е. начиная приблизительно с 3,8 млрд лет назад, таким процессом мог быть только процесс химико-плотностной (гравитационной) дифференциации земного вещества, приводящий к расслоению Земли на плотное окисно-железное ядро и остаточную силикатную мантию [121]. Процесс этот должен сопровождаться возникновением в мантии крупномасштабных конвективных движений, охватывающих всю мантию (и верхнюю и нижнюю), с образованием конвективных ячеек, размеры которых соизмеримы с радиусом Земли. Этим объясняется и сам факт дрейфа континентов и. существование крупных литосферных плит, поперечные размеры которых часто достигают многих тысяч километров.
В результате взаимных перемещений литосферных плит возникает комплекс геологических процессов и явлений, с которыми мы обычно и связываем понятие тектонической активности Земли (например, землетрясения, рифтогенез, подцвиг океанических плит под островные дуги, магматизм всех типов и др.). Естественной мерой тектонической активности Земли поэтому может выступать средняя скорость Vcp относительных перемещений всего ансамбля'литосферных плит. Современное значение Fcp= 5 см/год.
