| 6еотектоника 100к |
| 1 | Изучение речной сети и речных долин Заложение речных долин, как правило, предопределяется тектоническими условиями: они развиваются преимущественно вдоль разрывов, зон повышенной трещиноватости и синклинальных понижений При перестройке структурного плана реки вынуждены приспосабливаться к растущим антиклинальным поднятиям, наиболее активные из которых отклоняют течение реки и вызывают изгибы речного русла При особенно быстром росте поднятий реки покидают свои прежние долины, сохраняющиеся в виде висячих долин, и прокладывают новые в обход этих поднятий, образуя излучины Но если речной поток обладает большой живой силой, река оказывается в состоянии преодолеть подъем складки и сохранить прежнее положение, углубляя свое русло с постепенным возрастанием глубины вреза Так образуются антецедентные долины — прорывы реки, через более молодые антиклинальные возвышенности В таких долинах нередко наблюдаются врезанные меандры — признак того, что река первоначально текла по равнине Перестройки структурного плана часто являются также причиной речных перехватов — расширения одного речного бассейна за счет другого Обычно таким бассейном оказывается тот, который расположен в области большего относительного тектонического погружения Тектонические движения, испытываемые местностью, по которой протекает река, находят свое отражение и в форме продольного и поперечного профиля, и во всем строении ее долины На участке относительных поднятий увеличивается уклон русла реки, меандры испытывают спрямление или исчезают вовсе, пойма суживается, аллювий представлен наиболее грубыми разностями, обладает небольшой мощностью, относится к типу перестилаемого аллювия или вообще отсутствует, ширина долины невелика, террасы узкие, цокольного или эрозионного типа, достигают значительной высоты над руслом, число их сравнительно велико При особенно быстром поднятии долина сужается до ширины поймы, террасы вообще исчезают, эрозионный врез резко увеличивается, река течет в каньоне «Ножницы» террас р Сулак при переходе от сводового поднятия Большого Кавказа к Терскому передовому прогибу, где бурением вскрыты коррелятивные аллювиальные отложения, а далее на север — фациально замещающие их морские отложения По АВ Кожевникову,1964: глины; суглинки; пески; 4 галечники На участке относительных опусканий уклон русла уменьшается, пойма и вся долина расширяются, появляются меандры, аллювий относится к выстилающему типу, сложен тонким материалом, представлен пойменной и старичнои фациями, обладает значительной мощностью, его подошва нередко залегает заметно глубже современного ложа реки (переуглубленные долины), террасы широкие, аккумулятивного типа, сравнительно малочисленные, так как при переходе от участков поднятий происходит их слияние и частичный уход под уровень русла, начиная с более молодых и низких; высота террас и разности их отметок понижаются В аридных зонах характерно появление пойменной растительности на участках речных долин, расположенных сразу выше по течению от зон поднятий, благодаря подпруживанию подруслового потока, остающегося на месте реки в жаркое и сухое время года Согласно этому закону, реки, протекающие в Северном полушарии отклоняются вправо вследствие вращения Земли в Южном полушарии — влево Нередко наблюдаемая асимметрия речных долин — один берег крутой, другой — пологий, если она не подчиняется закону Бэра, связана с неравномерным поднятием берегов. |
| 2 | Вообще, если река течет параллельно растущему поднятию, она постепенно сползает с него и подмывает противоположный берег Но иногда наблюдается и обратная картина: антиклиналь, которой отвечает значительный гравитационный максимум, как бы притягивает к себе реку и тогда та подмывает антиклинальный берег подмыв Волгой Жигулевских гор и тп Изучение поверхностей выравнивания Подобно тому как изучение высотных отметок морских и речных террас дает представление об амплитуде и скорости новейших поднятий на побережьях и в долинах, в пределах водораздельных пространств горных стран и денудационных равнин реперами служат поверхности выравнивания В то время как наиболее древние речные террасы имеют плиоценовый возраст, наиболее молодые поверхности выравнивания относятся к раннечетвертичному времени, а наиболее ранние восходят к миоцену в эпигеосинклинальных орогенах (Кавказ, Карпаты и др), к палеогену — мелу в эпиплатформенных орогенах Тянь-Шань, Урал и др, к мелу — юре на древних платформах (Сибирская, Африканская, Южно-Американская) Поэтому изучение поверхностей выравнивания, их деформаций служит практически единственным методом восстановления тектонических движений суши неоген-палеогенового и мезозойского времени В некоторых горных сооружениях свидетелем былого существования такой поверхности служит лишь примерная одновысотность водораздельных вершин уровень вершин Поверхности выравнивания (пенеплены) в горных странах представляют относительно слабоволнистые, располагающиеся почти горизонтально или полого наклоненные к периферии горных сооружений нагорные равнины, срезающие складчатую структуру этих сооружений Они образуют в их рельефе как бы «лестницу», служащую продолжением вверх «лестницы» речных и морских террас Наиболее высокая и наиболее древняя поверхность занимает центральную часть хребта, нередко охватывая его главный водораздел и переходя с одного склона на другой Остальные поверхности выравнивания развиты по периферии хребта и располагаются концентрически, последовательно понижаясь к окраинам горной страны На этих поверхностях, особенно более низких и молодых, местами сохраняются осадки, чаще всего речные, озерные, иногда морские, что создает возможность непосредственного определения условий их образования и возраста Первично поверхности выравнивания представляли собой денудационные, абразионные или абразионно-аккумулятивные (ближе к морскому бассейну) равнины Образование их лестницы связано, очевидно, с периодическим оживлением и усилением восходящих движений Поднятие вызывает оживление попятной глубинной эрозии, распространяющейся от смежных бассейнов передовых и межгорных прогибов Эрозия сначала глубинная, затем боковая и последующий плоскостной смыв с отступанием склонов, а нередко и абразия, связанная с трансгрессией моря на периферии горного сооружения, частично уничтожают более раннюю поверхность выравнивания и создают новую на более низком уровне Этот процесс обычно не доходит до конца и прерывается новой фазой воздымания В результате в центральной части горного сооружения (или континентальной платформы) сохраняются останцы более древней поверхности, окаймленной по периферии более молодой. |
| 3 | Так возникает целая серия поверхностей выравнивания, пока, наконец, восходящие движения не станут настолько интенсивными, а периоды их затухания настолько непродолжительными, что начнется энергичное врезание речных долин, а боковая эрозия ограничится выработкой террасовых поверхностей в пределах последних Схема последовательного формирования поверхностей выравнивания 1—3 по мере поднятия горного сооружения; штриховкой обозначен очередной денудационный врез по ВЕ Хаину,1973 Внизу — тектонические деформации изгибы, разрывные смещения одной из древних поверхностей выравнивания в Заилийском Алатау по АВ Горячеву,1959 Поскольку поверхности выравнивания образуются на небольшой высоте над уровнем моря и их поверхность может быть приближенно принята за горизонтальную, современная абсолютная высота данной поверхности дает возможность определить общую амплитуду и скорость поднятия горной страны со времени ее образования азность отметок между двумя смежными поверхностями позволяет определить амплитуду и скорость поднятия за время, отделяющее возникновение более высокой и древней поверхности от более низкой и молодой Изменение отметок одной и той же поверхности и испытываемые ею вертикальные смещения указывают на ее деформацию и позволяют выявить характер этой деформации путем построения соответствующих карт Это, по существу, основной метод изучения структуры внутриконтинентальных, эпиплатформенных орогенов Затруднения вызывает определение возраста отдельных поверхностей выравнивания там, где они не перекрыты палеонтологически охарактеризованными отложениями В этом случае приходится прибегать к сопоставлению с коррелятными отложениями смежных седиментационных бассейнов, в частности предгорных и межгорных прогибов В их разрезах времени выработки каждой поверхности выравнивания соответствует те с ней коррелируется, откуда и название коррелятные пачка осадков, начинающаяся с более грубых (начало врезания) и заканчивающаяся более тонкими (конец формирования поверхности) образованиями Залегают эти пачки в обратной последовательности по отношению к лестнице поверхностей — более древние под более молодыми Абсолютная амплитуда и скорость поднятия за новейшее время могут быть определены по минералам магматических пород, если известны их возраст, температура образования и палеогеотермический градиент Примером может служить Береговой хребет Британской Колумбии (Западная Канада), где история поднятия за неоген изучалась по цирконам и апатитам, возраст которых был установлен по следам радиоактивного распада трекам деления Картографический метод Синтезом всех данных о проявлении новейших движений являются карты новейшей тектоники Первая такая карта для территории СССP была опубликована в 1950г под редакцией НИ Николаева и СС Шульца, в 1977г вышло ее второе издание В 1983г была издана Неотектоническая карта Мира под редакцией НИ Николаева На всех этих картах цветовыми обозначениями показано распределение новейших миоцен-четвертичных на первой карте, олигоцен-четвертичных — на второй поднятий и опусканий: для них установлены различные цветовые гаммы Амплитуда поднятий оценена по отметкам поверхностей выравнивания и современного рельефа, амплитуда опусканий — по положению подошвы миоценовых на первой карте или олигоценовых на второй карте отложений во впадинах. |
| 4 | Для платформенных областей и орогенов приняты разные шкалы амплитуд движений и применены разные оттенки цветов, разными оттенками выделены эпигеосинклинальные и эпиплатформенные орогены, хотя они и не различаются по амплитудам и градиентам поднятий Несовершенством этих карт, особенно первой, является недостаточное отражение горизонтальных движений; показаны лишь некоторые надвиги и сдвиги, без указания их амплитуды ГЛАВА 10 ВНУТРЕННИЕ ОБЛАСТИ ОКЕАНОВ Двумя главными элементами рельефа и структуры внутренних областей океанов являются срединно-океанские хребты и абиссальные равнины с осложняющими их поднятиями и хребтами Мы начнем наш обзор со срединно-океанских хребтов, приуроченных к дивергентным границам литосферных плит 101 Срединно-океанские хребты Хотя Срединно-Атлантический хребет был открыт уже в 30е годы нашего века, лишь в конце 50х годов М Юинг и Б Хейзен установили, что он является лишь одним из звеньев мировой системы срединно-океанских хребтов пронизывающей все океаны и имеющей общую протяженность около 60 тыс км, среднюю глубину порядка 2500м и возвышающихся над ложем океана на 1000—3000м Ширина хребтов составляет от многих сотен до 2000—4000км; последние цифры относятся к срединному хреоту Тихого океана, который обычно называют Восточно-Тихоокеанским поднятием Срединно-Атлантический хребет имеет наибольшее основание называться именно срединным, так как почти на всем своем протяжснии он отстоит на рaвном расстоянии от ограничивающих океан материков, В Северном Ледовитом океане продолжением этого хребта служит хр Гаккеля, названный так в честь его первооткрывателя — русского географа; в зарубежной литературе его иногда именуют хребтом Нансена — Гаккеля Хребет Гаккеля занимает срединное положение лишь по отношению к одной, самой молодой глубоководной котловине Арктического океана — Евразийской котловине На востоке он упирается в континентальный склон моря Лаптевых, но в пределах этого шельфового моря продолжается погребенным рифтовым грабеном На крайнем юге Атлантики, в районе о Буве, Срединно-Атлантическин хребет раздваивается тройное сочленение Короткая запад-юго-западная ветвь, именуемая Американо-Антарктическим хребтом, отходит от него к западу и прослеживается вплоть до южного окончания Южно-Сандвичевой островной дуги, где срезается трансформным разломом Другая ветвь — Африкано-Антарктический хребет — простирается в северо-восточном направлении между Африкой и Антарктидой и переходит в Юго-Западный Индоокеанский хребет Последний почти в центре Индийского океана сочленяется с двумя другими срединными хребтами этого океана — Аравийско-Индийским хребтом, протягивающимся в северном направлении, и Юго-Восточным Индоокеанским хребтом Аравийско-Индийский хребет простирается между Африкой с Мадагаскаром и Аравией на западе и Индостаном на северо-востоке; в виде хребта Шебз он продолжается в Аденский залив и далее в рифты Красного моря и Восточной Африки Юго-Восточный Индоокеанский хребет переходит в Австрало-Антарктический хребет, а последний к югу от о Тасмания — в Южно-Тихоокеанское поднятие Последнее сменяется далее к северо-востоку меридиональным Восточно-Тихоокеанским поднятием, занимающим в Тихом океане отнюдь не срединное, а сильно смещенное к востоку положение. |
| 5 | В северном направлении это поднятие все больше приближается к американскому побережью и в конце концов уходит в Калифорнийский залив, срезаясь в его вершине разломом Сан-Андреас и погружаясь под континент Северной Америки азлом Сан-Андреас продолжается к север-северо-западу и выходит в океан у мыса Мендосино, сочленяясь с широтным разломом того же названия К северу от этого разлома в океане вновь появляется хребет срединного типа; в своей южной части он именуется хр Горда, а в северной — хр Хуан-де-Фука; на подступах к заливу Аляска последний окончательно срезается разломом Остается добавить, что на юге, против побережья Чили, от Восточно-Тихоокеанского поднятия к юго-востоку отходит ветвь, получившая название Западно-Чилийского поднятия; на крайнем юге Чили оно уходит под Южно-Американский континент Такова мировая система срединно-океанских хребтов; мы видели выше, что в ряде районов ее звенья внедряются или утыкаются в континентальные структуры — под морем Лаптевых, в Аденском и Калифорнийском заливах, на юге Чили В строении срединно-океанских хребтов обычно выделяются три зоны — осевая зона, большей частью представленная рифтовой долиной (грабеном), гребневая зона, по обе стороны этой долины с сильно расчлененным рельефом, и зона флангов или склонов хребта, постепенно понижающаяся в направлении смежных абиссальных равнин Рифтовые долины, протягивающиеся вдоль осей хребтов и представляющие оси активного спрединга имеют глубину 1-2км при ширине в несколько километров Они имеют строение сложных грабенов, с рядом ступеней, спускающихся к центру долины Наблюдения с подводных обитаемых аппаратов обнаружили ряд интересных черт строения дна рифтовых долин На дне существуют открытые трещины растяжения, подобные давно известным под названием гьяу на о Исландия, представляющем приподнятый над уровнем океана участок Срединно-Атлантического хребта Вариации в магматическом и структурном проявлении низкоскоростного спрединга на профилях через осевую часть срединно-океанского хребта Центральной Атлантики, по Дж Карсону и др 1987 Профили расположены в порядке убывания роли базальтового вулканизма и нарастания относительной роли разрывных структур растяжения Превышение вертикального масштаба в 3 раза Привязка профилей к полигонам глубоководного геологического картирования: марк, феймэс тэг; марк 5; марк 4; амар; марк3, свежие базальты, базальты, слегка прикрытые осадками; более древние базальты под чехлом осадков; 4 — метагаббро; 5 — серпентинизированные перидотиты; 6 — разрывы Имеются здесь и многочисленные центры вулканических поднятий, выраженные холмами высотой до 200 — 600м, местами застывшие лавовые озера Потоки базальтовых лав имеют форму труб, а в поперечном сечении сплюснутых шаров — подушек, столь характерную для их древних аналогов, встречаемых на суше Нередко они очень свежие, о чем свидетельствует почти полное отсутствие поверх них осадков. |
| 6 | В Красном море они лишь слегка припудрены известковым илом Но современных излияний нигде не встречено, они отмечены лишь непосредственно к югу от Исландии По обе стороны от молодых вулканических центров обнаружены гидротермы, сначала в Красном море, затем в Тихом и позднее в Атлантическом океанах Эти гидротермы представляют весьма впечатляющее зрелище: они отлагают сульфиды, сульфаты и окислы металлов (цинка, меди, железа, марганца и др), образующие скопления, достигающие в высоту десятков метров, которые в будущем могут иметь серьезное промышленное значение Струи горячей воды, содержащей в растворе газы Х2, ЦО2, ЦХ4 и указанные выше металлические соединения, нагреты до температуры 350 Над жерлами, из которых они выделяются, воздымаются облака из тонкодисперсных сульфатов, благодаря чему эти гидротермы получили название чёрных и белых (в зависимости от состава преобладающих минералов сульфидов и сульфатов) курильщиков Благодаря высокой концентрации во флюидах сероводорода вокруг гидротерм бурно развиваются сульфиднокислые бактерии, служащие пищей для более высокоорганизованных живых существ, в том числе ранее неизвестных биологической науке Деятельность гидротерм связана со взаимодействием поднимающейся вдоль осей спрединга базальтовой магмы с морской водой Вода проникает в трещины остывающих базальтовых лав и выщелачивает из них металлы и другие соединения и затем осаждает их при своем охлаждении Открытие гидротерм показало, что осевые зоны срединно-океанских хребтов характеризуются весьма высоким тепловым потоком, и позволило констатировать, что осевые зоны срединно-океанских хребтов являются основными зонами выделения внутреннего тепла Земли Как уже указывалось, рифтовые долины практически не заполнены осадками Исключение составляют осыпи и обвалы у подножия уступов по краям этих долин, высота которых может превышать 1км Эти осыпи состоят из глыб и щебня пород океанской коры — базальтов, габбро, перидотитов — и образуют особый тип осадочных пород, который русские морские литологи ИО Мурдмаа и ВП Петелин назвали эдафогенными В разрезе 2го слоя океанской коры они могут переслаиваться с подушечными и массивными базальтами В основании 1го слоя океанской коры при бурении нередко встречаются металлоносные осадки — продукты отложения материала, выделяемого гидротермами Рифтовые долины наблюдаются далеко не на всем протяжении срединно-океанских хребтов Восточно- и Южно-Тихоокеанское поднятия почти на всю свою длину лишены таких долин; вместо них на оси спрединга располагаются горсты, возвышающиеся над гребневыми зонами Вместе с большей шириной этих хребтов и их относительно слабой расчлененностью это и придает им скорее характер пологих поднятий, чем настоящих хребтов, что и повлияло на их название Отсутствуют рифты и на значительной части хр Рейкьянес — отрезка Срединно-Атлантического хребта, отходящего на юг от одноименного полуострова Исландии Отсутствие рифтовых долин и появление вместо них осевых горстов обычно связывается с высокой скоростью спрединга больше 8смг, свойственной Тихоокеанским поднятиям но не хребту Рейкьянес!, и обильным магмовыделением, при котором не успевает происходить проседание оси хребта при эпизодическом опорожнении магматической камеры Есть и другие объяснения Модель области магматического питания высокоскоростных и низкоскоростных зон океанского спрединга, по Дж Синтону, Р Детрику 1991. |
| 7 | Как показали сейсмические исследования, такие камеры являются, даже в случае Восточно-Тихоокеанского поднятия, весьма узкими, шириной в первые километры, а их кровля, опять-таки в пределах этого поднятия, поднимается даже в ранее образованную кору, достигая глубины лишь в 2—3км от поверхности дна при мощности всего в первые сотни метров На медленноспрединговых ви больше 5смг хребтах камеры не достигают такого уровня По простиранию хребтов они развиты весьма неравномерно, по существу прерываясь в полосах пересечения хребтов трансформными разломами Питание магмой этих камер происходит из астеносферы с глубины 30-35км Продукты вулканической деятельности срединных хребтов океанов неизменно принадлежат к семейству толеитовых базальтов В резко подчиненном количестве в срединных хребтах драгированием подняты более кислые магматические породы — плагиограниты, рассматриваемые как дифференциаты толеит-базальтовой магмы На о Исландия кислые породы — исландиты — составляют 14% обнаженного разреза, в Индийском океане плагиограниты встречены в количестве 1 от драгированных пород Помимо повышенного теплового потока и вулканической активности, осевые зоны срединно-океанических хребтов отличаются сейсмической активностью, являясь одновременно сейсмическими зонами Но очаги землетрясений, механизм которых указывает на растяжение, лежат не глубже 30 км, что и отвечает максимальной мощности литосферы под срединными хребтами, а выделяемая энергия оказывается почти на порядок меньше максимальной энергии землетрясений, происходящих на конвергентных границах плит Гребневые зоны срединно-океанских хребтов занимают полосы по oбе стороны рифтовых долин или осевых горстов шириной в первые сотни километров Как правило, они отличаются сильно расчлененным рельефом и блоковой тектоникой и состоят из чередования более поднятых и менее поднятых, линейных блоков, расчлененных субвертикальными разломами В гребневых зонах еще сохраняется сейсмическая активность Появляется осадочный чехол, но он распространен прерывисто, заполняя карманы на более погруженных блоках и мощность его обычно измеряется лишь десятками метров По возрасту осадки не древнее позднего миоцена; это соответствует тому, что гребневые зоны обычно очерчиваются 5й линейной магнитной аномалией (поздний миоцен, около 10 млн лет) Перескок атлантической оси спрединга из трога Роколл на запад, на линию современного хребта Рейкьянес, что привело к обособлению микроконтинента Роколл Реконструкция на конец палеоцена, по А Лаутону 1975, с изменениями: 1 отмершая позднемеловая ось спрединга в троге Роколл; 2 активные оси спрединга; 3 новообразованная океанская литосфера; 4 континентальная литосфера на суше и под морем Фланговые зоны (склоны) срединно-океанских хребтов — наиболее широкие их зоны, измеряемые многими сотнями и даже тысячами километров (последнее относится к хребтам Тихого океана) В пределах этих зон происходит плавное понижение рельефа в сторону абиссальных равнин Склоны средидных хребтов практически асейсмичны Осадочный чехол здесь уже развит повсеместно, его возрастной диапазон увеличивается до олигоцена включительно, мощность постепенно возрастает в направлении абиссальных равнин до сотен метров Линейные магнитные аномалии в пределах срединно-океанских хребтов находят свое наиболее яркое выражение Ограничивает эти хребты обычно 14я аномалия с возрастом, как указывалось, около 40млн лет начало олигоцена Изучение этих аномалий позволило вскрыть некоторые интересные особенности развития хребтов. |
| 8 | Во-первых, выяснилось, первоначально на примере Австрало-Антарктического хребта, что спрединг происходит не всегда вполне симметрично, те с одинаковой скоростью по обе стороны хребта; в меньшей степени это оказалось справедливым и для хр Гаккеля в Арктике Во-вторых, может наблюдаться перескок осей спрединга параллельно самим себе Перескоки ярко выражены в Норвежско-Гренландском бассейне, где они произошли дважды в течение кайнозоя, а также южнее Исландии В Тихом океане, к северу и югу от пересечения Восточно-Тихоокеанского поднятия Галапагосской зоной разломов, перескок произошел в неогене, причем на северном участке древняя ось спрединга располагается к западу от современной, совпадая с хр Математиков, а на южном участке — к востоку; это Южно-Галапагосский хребет АВ Живаго В дальнейшим на примере северной части Срединно-Атлантического хребта СВ Аплонов выяснилось, что перескоки мелкого масштаба представляют, повидимому, обычное явление Возможно, что именно с ними связана асимметрия в разрастании океанской коры по обе стороны современных осей спрединга Соотношение аномалий позволяет судить и о переориентировке оси спрединга Размещение линейных магнитных аномалий на крайнем северо-востоке Тихого океана, свидетельствующее о переориентировке спрединга на дивергентной границе литосферных плит Тихоокеанской и Фаральон в позднем палеоцене По ДКарессу и др,1988: линейные магнитные аномалии и их номера; трансформные разломы С Сила Сд Седна Ср Сервейер зона сочленения относительно древней обозначена штрихами и крапом) и более молодой частей Тихоокеанской плиты, имеющих разную ориентировку линейных магнитных аномалий Сравнение определений возраста океанского дна, полученных по магнитным аномалиям исходя из предположения о постоянной скорости спрединга, по шкале Хейртцлера и по микрофауне из осадков, залегающих на базальтах фундамента по данным бурения Прямоугольники — пределы ошибок Отклонения полученной линии от прямой свидетельствуют об ускорениях и замедлениях спрединга, см график на врезке По УХарленду и др,1985 Увеличение мощности и средней плотности океанской литосферы с возрастом и, как следствие, ее изостатическое погружение: выше поверхности Мохоровичича такая зависимость отсутствует: суммарные мощности второго и третьего слоев коры, Тихий океан, черными точками выделены наиболее надежные данные по ДжМак-Клейну, КАталлаху,1986; увеличение мощности океанской литосферы в результате ее наращивания мантийным перидотитом и соответствующее увеличение ее средней плотности по ИСаксу,1983; корреляция между глубиной залегания литосферы в северной части Атлантического и Тихого океанов и ее возрастом; измеренные значения даны в сравнении с расчетными кривыми по ДжСлейтеру, КТепскотту,1979 Но скорость спрединга меняется во времени, как это можно установить по ширине полос океанской коры, образованной за определенный интервал геологического времени Так, периодом высокой скорости спрединга до 18см в год был период спокойного магнитного поля, те отсутствия инверсий его полярности, охватывающий середину мела, с апта по турон включительно А так как существует определенная корреляция между скоростью спрединга и объемом срединных хребтов, то чем выше эта скорость, тем больше объем хребта это хорошо видно на примере Восточно-Тихоокеанского подняти), а следовательно, и вытесненной воды. |
| 9 | Это способствует подъему уровня Мирового океана и является, как впервые отметили Р Ларсон и У Питман, причиной глобальных трансгрессий Вообще изменения скорости спрединга оказываются, таким образом, главной причиной эвстатических колебаний уровня океана Само существование срединных хребтов как топографических возвышенностей ложа океанов обязано разогреву слагающей их литосферы Это видно из того, что срединные хребты не проявляют себя сколько-нибудь значительными аномалиями в поле силы тяжести По мере остывания литосферы с удалением от оси спрединга она становится плотнее, чему еще способствует закрытие трещин в связи с заполнением их минеральным веществом, и подвергается опусканию Как установили Дж Слейтер и ОГ Сорохтин, увеличение глубины океана прямо пропорционально квадратному корню из возраста океанской литосферы Соответствующая кривая дает относительно крутой наклон до возраста 40—60млн лет, те в пределах срединных хребтов и их склонов до глубины 5000 м, а далее выполаживается, плавно опускаясь до 6000 м, что уже отвечает абиссальным равнинам Именно этим объясняется, что современные срединно-океанские хребты имеют возраст, не выходящий или почти не выходящий за пределы олигоцена, а абиссальные равнины подстилаются более древней корой Установление четкой зависимости между возрастом коры и глубиной океана открыло путь для палеоокеанских реконструкций Выше уже указывалось, каким образом по линейным магнитным аномалиям можно восстановить ширину океана на момент времени, отвечающий возрасту этих аномалий Теперь мы видим, что использование зависимости глубины от возраста коры позволяет определить и глубину океана А далее, зная общие закономерности распределения течений в современных океанах, можно смоделировать и циркуляцию воды в древнем океане Всем этим теперь и занимается новое научное направление — палеоокеанология 102 Трансформные разломы Срединно-океанские хребты и в меньшей степени абиссальные равнины расчленены, как правило, перпендикулярно к их простиранию разломами, получившими в 1965г от Дж Вилсона название трансформных Эта разломы расчленяют срединные хребты и оси спрединга на отдельные сегменты, смещенные в плане относительно друг друга Амплитуда смещения составляет сотни километров и может превышать для отдельного разлома 1000 км (разлом Мендосино в северо-восточной части Тихого океана), а по зоне сближенных разломов типа экваториальной зоны разломов в Атлантике или зоне Элтанин в юго-восточной части Тихого океана достигает 4000 км При отсутствии поблизости осей спрединга, как в северо-восточной части Тихого океана, амплитуда разлома устанавливается по смещению одноименных магнитных аномалий На первый взгляд, трансформные разломы представляют собой сдвиги, но, как показал Вилсон, они принципиально отличаются от сдвигов тем, что противоположно направленное смещение их крыльев наблюдается лишь на участке, соединяющем оси спрединга За его пределами оба крыла движутся в одну сторону, хотя скорость этого движения может несколько отличаться Эта особенность трансформных разломов очень скоро была подтверждена сейсмологами, обнаружившими, что землетрясения происходят вдоль этих разломов только на участках между осями спрединга Позднее прямые наблюдения с подводных обитаемых аппаратов над зеркалами скольжения принесли дополнительное подтверждение теории Вилсона За пределами сейсмически активных участков трансформные разломы являются как бы мертвыми и представляют лишь следы бывших смещений, зафиксированные в древней коре. |
| 10 | Трансформный разлом Чарли-Гиббс в Северной Атлантике, его выражение в подводном рельефе и сейсмичности Фокальные механизмы указывают на правосторонний сдвиг Изобаты в метрах по Р Сирлу,1988 Траектории трансформных разломов не только перпендикулярны срединным хребтам, но и следуют вдоль малых кругов, проведенных относительно полюсов раскрытия (что и дает возможность, как указывалось, устанавливать положение этих полюсов), а направление скольжения вдоль них отвечает направлению движения плит, разделенных смещаемой осью спрединга Но за пределами сейсмоактивного участка простирание разлома может отклоняться от простирания малого круга, и чем дальше от этого участка, тем больше Это означает, что в более раннее время положение полюса раскрытия и направление движения плит могли отличаться от современных В некоторых районах океана трансформные разломы и в гребневой зоне хребта ориентированы косо по отношению к оси спрединга, например в хр Рейкьянес в Атлантике и в Аравийско-Индийском хребте в Индийском океане Эти случаи требуют специального объяснения Морфологически трансформные разломы выражены уступами, иногда высотой более 1км, и вытянутыми вдоль них узкими ущельями глубиной до 1,5км в гребневой зоне хребта и до 0,5км на его флангах Относительно поднятым всегда оказывается крыло разлома, сложенное более молодой литосферой, что соответствует закономерности Слейтера — Сорохтина о погружении литосферы с возрастом Уступы трансформных разломов нередко дают хорошие обнажения разрезов океанской коры и верхов мантии, удобные для драгирования и наблюдений с подводных аппаратов Вдоль трансформных разломов наблюдаются проявления вулканической деятельности, гидротермы и протрузии серпентинизированных пород мантии Трансформные разломы различаются по своему масштабу и значению Прежде всего выделяется категория крупнейших разломов ВЕ Хаин предложил именовать их магистральными, а ЮМ Пущаровский — трансокеанскими, они пересекают океан от края до края, не только срединные хребты, но и абиссальные равнины, и могут продолжаться в пределы смежных материков Протяженность подобных разломов нередко составляет несколько тысяч километров, например разломов-гигантов северо-восточной чисти Тихого океана — Мендосино, Меррей, Кларион, Клиппертон, а расстояние между ними — порядка тысячи километров Такие разломы известны во всех океанах: в Тихом — помимо названных разлом зона разломов Элтанин в юго-восточной его части, в Атлантическом — разломы Чарли — Гиббс, Азоро-Гибралтарский, разломы экваториальной зоны: Вима, Чейн, оманш, разломы Риу-Гранди и Фолклендско-Агульясским, в Индийском — Оуэн на северо-западе, в Северном Ледовитом — Шпицбергенский разлом Эти разломы в наибольшей мере отвечают исходным представлениям Дж Т Вилсона Они делят океаны на сегменты, раскрывавшиеся в разное время Например, Атлантика к югу от Азоро-Гибралтарского разлома начала раскрываться еще в конце средней — начале поздней юры, а к северу — лишь в начале мела ( этому вопросу мы вернемся ниже Ущелья вдоль магистральных разломов местами достигают довольно значительной ширины и большой глубины, превышающей обычную глубину абиссальных равнин, это внутриплитные или трансформные желоба; один из них, желоб Романш в Экваториальной Атлантике имеет глубину 7728м Существование таких желобов, несомненно, свидетельствует о проявлении некоторого растяжения поперек желоба На других участках тех же разтломов могут наблюдаться, напротив, следы сжатия с надвиганием одного крыла разлома на другой, например вдоль разлома Элтанин в Тихом океане. |
| … |
Комментарии