ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нетрансформные смещения осей спрединга из "Океанический рифтогенез" Осевые вулканические поднятия в области перекрытия- становятся более узкими. Они имеют обычно асимметричное строение. Их внутренние склоны в направлении бассейна перекрытия более крутые (до 20 ), а внешние - более пологие (3-10°). В перекрытиях с небольшим латеральным смещением относительная высота осевых вулканических поднятий приблизительно одинакова, в то время как для ПЦС с большими смещениями эти высоты различны. [c.122] Крупные перекрытия могут мигрировать вдоль оси рифта, что сопровождается продвижением одной ветви оси и отступанием другой [357]. Их движение фиксируется в У-образных следах, расположенных под углом к оси рифта, которые тянутся от современного положения перекрытий в более древние участки коры (см. рис. 3.3, а). Следы представляют собой зоны с возмущенным магнитным полем, вдоль которых смещены линейные магнитные аномалии. Эти следы характеризуются аномальным строением коры и рельефа, которое выражается в отклонении на 10-30° простирания линейных поднятий и впадин по сравнению с нормальными участками океанического дна [359,379, 381]. Такие следы представляют собой отмершие в результате эволюции ПЦС концевые отрезки перекрывающихся вулканических хребтов и отсеченные части центрального бассейна. В областях мелких перекрытий не наблюдается каких-либо отклонений в разрывных нарушениях и рельефе, указывающих на наличие У-образных следов. [c.122] На рис. 3.29 приведена принципиальная схема перекрывающихся осей спрединга с указанием их различных элементов. Анализ характеристик зон ПЦС позволяет сделать общие выводы об их строении, эволюции и месте в системе сегментации [42]. Длина сегментов рифтовой оси, заключенных между соседними перекрытиями, сильно варьирует. Для крупных перекрытий она может быть от менее 50 км (ПЦС - 0°42 с.ш. 5°30 ю.ш. на ВТП) до 500 км и более (ПЦС - 15°54 ю.ш. 41°30 ю.ш. на ВТП). В среднем их протяженность меняется от 100 до 200 км. [c.122] Для мелких перекрытий длина сегментов варьирует от 8 до 233 км (соответственно ПЦС - 0°24 ю.ш. 44°06 ю.ш.). В среднем она составляет около 70 км. [c.122] Если анализировать сегменты, ограниченные зонами крупных ПЦС, то их протяженность необходимо рассматривать в контексте эволюции последних. Крупные перекрытия могут существовать первые миллионы лет [144, 359, 360]. Их пространственно-временное развитие обусловлено постоянными эпизодами продвижения навстречу друг другу рифтовых трещин в региональном поле растяжения из смещенных по латерали сегментов. В зоне перекрытия одна из трещин наступает (удлиняется), а другая отступает (становится короче) [490,191]. [c.122] Изучение У-образных следов, тянущихся от ПЦС на 9°03 С.Ш., а именно расположение палеобассейнов и папеохребтов на западном фланге, простирание искривленных разломов на восточном фланге зоны несогласия и смещение магнитных изохрон показали, что продвижение осевой трещины не было постоянным в процессе его эволюции. Периоды продвижения трещины могут сменяться периодами ее отступания. Миграция этого перекрытия представляет собой серию эпизодических продвижений осей со скоростью от 10 до 500 мм/год [191]. Но всегда существует преобладающее продвижение одной трещины и отступание другой, что приводит к направленной миграции ПЦС вдоль осевой рифтовой зоны и образованию У-образных следов, тянущихся от перекрытия и прослеживающихся в рельефе, структуре и магнитном поле. Следы, оставленные ПЦС на 9°03 с.ш., показывают его миграцию к югу со средней скоростью 42 мм/год, начинающуюся со времени магнитной аномалии 2 (1.8 млн лет). Аналогичные выводы были сделаны и для других изученных крупных перекрытий, например, для ПЦС иа 20°42 ю.ш. [381] и на 16°20 с.ш. [382]. [c.123] Заметим, что время жизни крупных ПЦС в значительной степени определяется скоростью их направленной миграции вдоль оси хребта (соизмеримой по своим значениям со скоростью спрединга) [357]. Так, при расстояниях между зонами трансформных разломов в несколько сотен километров и средних значениях скоростей миграций ПЦС порядка 50 мм/год время жизни последних будет составлять несколько миллионов лет. [c.123] Ширина перекрытий также явно не связана со скоростью спрединга. Имеющиеся данные по ПЦС и проведенные эксперименты по их моделированию показывают, что для крупных ПЦС она зависит от стадии их развития. Для мелких перекрытий ширина прежде всего зависит от толщины разрушаемого в осевой зоне рифта хрупкого базальтового слоя и соизмерима с ним [42]. [c.123] Что касается глубины бассейна перекрытия, то, для крупных ПЦС она так же, как и длины сегментов, не зависит от скорости спрединга. Проведенные эксперименты [490] и предложенная на их основе модель образования ПЦС различных масштабных уровней показывают, что в процессе развития крупных ПЦС центральный бассейн испытывает вращение и вертикальные подвижки. При этом оси зон перекрытия постоянно внедряются в новые участки вращающегося центрального блока (бассейна ПЦС). Таким образом, происходит выкалывание отдельных блоков центрального бассейна, которые затем, в процессе спрединга выносятся за пределы рифтовой зоны и формируют V-образный след перекрытия. В других местах центральный бассейн, наоборот, наращивается. Поэтому глубина центрального бассейна крупных ПЦС определяется скоростью его переработки в процессе миграции и зависит от стадии развития, на которой находится перекрытие. [c.123] Для мелких ПЦС отмечается тенденция к увеличению глубины центрального бассейна при увеличении скорости Спрединга. Такую зависимость можно объяснить тем, что мелкие ПЦС образуются довольно быстро, их центральный блок не подвержен переработке (по крайней мере, пока перекрытие остается мелким) и главное, что при увеличении скорости спрединга, растягивающие напряжения, приводящие к разрушению коры, также увеличиваются. Соответственно увеличивается и амплитуда вертикальных смещений центрального блока. [c.123] В дальнейшем эксперименты на фотоупругом материале позволили получить картину напряжений в окрестности перекрывающихся трещин, а численные расчеты методом граничных элементов - установить их геометрию [379]. Результаты этих исследований позволили выявить некоторые закономерности развития зон ПЦС 1) небольшое отклонение трещин друг от друга перед зоной перекрытия 2) искривление осевых трещин в направлении друг к другу в зоне перекрытия 3) отношение длины зоны перекрытия к ширине смещения между трещинами Ь/Ж, близко к тому, что наблюдается в зонах ПЦС и варьирует от 2 1 до 3 1. [c.124] Альтернативная модель формирования и развития зон ПЦС была рассмотрена П.Лонсдейлом на основании изучения ПЦС на 5.5°ю.ш. ВТП, а таклсе и на отрезке от 8° до 2°ю.ш. [355, 359] и на более южных участках [358]. Если в модели [379] предполагаются два перекрывающихся центра спрединга, то в модели [355] считается, что имеют место просто сдвоенные рифтовые зоны, формирующие единьиЧ центр спрединга, и расположенные над единой, большой магматической камерой. П.Лонс-дейл [355] предположил, что зоны ПЦС формируются там, где имеется слишком интенсивный осевой магматизм, который порождает также и линейные внеосевые цепочки подводных гор. [c.125] Различия подходов П.Лонсдейла и К.Макдональда также обнаруживаются при попытке связать интенсивность осевого магматизма с зонами ПЦС. П.Лонсдейл предположил, что имеется значительный избыток магмы на ПЦС, который дает возможность сформироваться поднятиям и цепочкам вулканических подводных гор. Однако с помощью многолучевых эхолотов был установлен факт приуроченности зон ПЦС к районам пониженного рельефа вдоль оси хребта. Это позволило предположить, что зоны ПЦС не совпадают с максимумами осевого вулканизма и мало вероятно, что служат местами рождения цепочек подводных вулканов [379]. [c.125] Крупное перекрытие имеет, как правило, асимметричное строение. Асимметрия является следствием неодинаковых условий роста трещин, образующих ПЦС. Различие состоит в длине заданных ослабленных зон. Из более длинных ослабленных зон трещины начинают расти раньше и продвигаются дальше. Более быстрый рост трещин происходит также при уменьшении толщины ослабленных зон [144]. Аналогичный эффект наблюдается, когда в ослабленных зонах по разные стороны перекрытия имеется различная толщина модельной коры . С той стороны, где она тоньше, трещина начинает расти раньше и продвигается вперед. Асимметричное строение перекрытия может быть связано также с различным давлением расплава (магмы) в трещинах по разные стороны перекрытия (с той стороны, где давление выше, трещина продвигается дальше). В реальных условиях трещипь[ являются каналами, по которым на поверхность дна выводится магма, приводя к вулканическому извержению и образованию неовулканической оси спрединга. [c.127] Моделирование показало, что из-за различий в условиях роста трещин, образующих ПЦС, одна из них продвигается быстрее и дальше, создавая асимметрию перекрытия в плане [490]. К такой асимметрии, как отмечалось выше, могут приводить различия в длине зон первоначального разрушения слоя, или различное давление в магматических камерах по разные стороны от ПЦС (перекрывающиеся оси в крупных ПЦС могут иметь отдельные магматические камеры). До тех пор, пока эти факторы сохраняются, одна из осей на каждом цикле будет продвигаться все дальше и дальше, заставляя отступать другую ось и приводя к миграции ПЦС, Согласно модели, мигрирующие ПЦС должны оставлять на дне У-образные следы в виде линейных зон с аномальным строением коры (эти зоны состоят из разновозрастных блоков) и рельефом дна, образованным отмершими фрагментами центров спрединга (см. рис. 3.3,а), а также зоны смещения линейных магнитных аномалий [359]. [c.127] Проблема понимания структуры, кинематики, динамики и эволюции зон ПЦС была поставлена сравнительно недавно и, естественно, возникает очень много вопросов, которые требуют дальнейшего объяснения. [c.127] Каково происхождение глубокой депрессии в ПЦС К.Макдонапьд и П.Фокс [375] предполагают, что это кусок сдвинутой и вращающейся литосферы. Возможно, что это бассейн растяжения, связанный с короткоживущей парой сдвигов, сформированных в течение геометрической эволюции ПЦС. С другой стороны, это может быть, хотя и маловероятно, следствием вулканического обрушения, связанного с истоидением подстилающей магматической камеры. [c.127] Вернуться к основной статье