Геотектоника с основами геодинамики - Хаин В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
В такую кровлю местами внедряются штокообразные тела массивных габбро-диабазов и микрогаббро, которые прорывают комплекс параллельных даек и в свою очередь могут пересекаться более поздними дайковыми комплексами.
По мере отодвигания новообразованной коры от оси спрединга вместе с ней удаляется от питающей системы и соответствующая часть магматического резервуара. Она уже не пополняется базальтовыми выплавками астеносферы, теряет связь с основным источником тепла и охлаждается в условиях, благоприятных для кристаллизационной дифференциации (см. рис. 2.3, внизу). Так, под II слоем формируется III слой океанской коры - расслоенный комплекс габброидов, в котором бывают представлены градации от меланкократовых разностей в верхах до дунитовых кумулятов в низах разреза. Небольшие количества остаточного расплава иногда отжимаются, образуя мелкие внедрения плагиогранитов, комагматичных всей остальной серии пород.
Позже, в ходе перемещения уже двуслойной океанской коры из осевой зоны на склон срединного хребта, становится возможным устойчивое накопление осадков, формируется I слой, который пополняется в течение всего существования океанского бассейна. Одновременно внизу, в основании коры, начинается охлаждение и консолидация астеносферного рестита, оставшегося после отделения базальтовой выплавки. Кристаллизуются перидотиты (главным образом гарцбургиты), наращивающие океанскую литосферу снизу, их толщина в самых древних, юрских, частях Мирового океана достигает 80 км и более. Возрастание доли перидотитов в разрезе океанской литосферы ведет к увеличению ее средней плотности и к изостатическому погружению. Соответствующая зависимость глубины океана от возраста дна выражается эмпирической формулой Слейтера (см. рис. 10.6) и определяет само существование срединно-океанских хребтов как форм подводного рельефа, а также профиль перехода от их склонов к абиссальным равнинам и дальнейшее общее нарастание глубин при удалении от срединного хребта.
При консолидации перидотита в основании литосферы в нем фиксируется ориентировка оливина и других минералов, маркирующая направление течений астеносферного вещества. Под современными срединными хребтами, судя по скоростной азимутальной анизотропии астеносферы, такие течения направлены от хребтов. Исследуя ориентировку оливина в крупном фрагменте океанской коры мелового возраста - Оманском офиолитовом аллохтоне, А. Николя (1939) определил относительное направление астеносферных течений близ зоны спрединга того времени.
Линейные магнитные аномалии и определение скорости спрединга. Изучение характерных для океанской коры линейных магнитных аномалий с чередованием прямой и обратной полярности уже в 60-х годах обнаружило ряд закономерностей.
1. Линейные аномалии следуют параллельно сейсмически и магматически активной оси рифтовых зон океана и размещаются симметрично по отношению к этой оси.
2. В любой активной рифтовой зоне Мирового океана опознается одна и та же последовательность аномалий, повторяются характерные особенности каждой аномалии. Поэтому оказалось полезным маркировать их и были приняты порядковые номера, исчисляемые от оси спрединга.
3. Расстояние между одноименными аномалиями в разных рифтовых зонах может быть различным. Оно не остается постоянным и при прослеживании вдоль одной и той же протяженной зоны.
4. В некоторых случаях симметрия системы линейных аномалий относительно рифтовой оси нарушается тем, что по одну сторону аномалии размещаются сжато, по другую - разреженно.
Убедительное объяснение этих закономерностей предложили в 1963 г. Ф. Вайн и Д. Мэтьюз из Кембриджского университета. Взяв за основу идеи Г. Хесса и Р. Дитца о спрединге, они высказали предположение, что при кристаллизации базальтовой магмы в зоне раздвига термоостаточная намагниченность фиксирует в горных породах геомагнитные характеристики. По мере своего формирования океанская кора отодвигается от оси спрединга и, подобно магнитной ленте, записывает вариации геомагнитного поля, в том числе инверсии его полярности. Поскольку наращивание происходит по обе стороны от оси спрединга, образуются две дублирующие одна другую магнитные записи. Расстояние между одноименными аномалиями на разных пересечениях варьирует в зависимости от скорости спрединга. По этой же причине оно может различаться и на едином пересечении, если в одну сторону спрединг развивается быстрее, чем в другую.
Гипотеза Вайна - Мэтьюза открыла возможность определения скорости спрединга по расстоянию между аномалиями при условии датирования этих аномалий. Были использованы успехи магнитостратиграфии вулканических и осадочных пород континентов, поскольку и спрединг, и напластование слоистых толщ дают запись одних и тех же вариаций геомагнитного поля, хотя и развернутую в первом случае по горизонтали, а во втором - по вертикали. Для самых верхов магнитостратиграфического разреза точность радиологического определения возраста оказалась достаточной для детальной магнитохронологической шкалы. Такая шкала, созданная А. Коксом (1966), охватила последние 3,5 млн. лет. Сравнение и успешное совмещение этой шкалы с аномалийным профилем зон спрединга датировали самые молодые аномалии (рис. 5.6).
