Океанический рифтогенез

Д79 Дубинин E.П., Ушаков С.А. Океанический рифтогенез.
- М.: ГЕОС, 2001. - 293 с. ISBN 5-89118-198-3, УДК 550.83.06+551.214+551.24.02:551.24.01 (260), ББК 26.323

В монографии на основании обобщения и анализа геолого-геофизической информации проведена типизация и сравнительный анализ главных морфоструктур дна и глубинного строения рифтовых зон срединно-океанических хребтов (СОХ) с разными скоростями спрединга. Рассмотрена и обоснована целостная иерархическая система сегментации рифтовых зон. Показано, что сегментация СОХ является разномасштабным глобальным и фундаментальным феноменом, отражающим зависящую от времени трехмерную природу аккреционных процессов на дивергентных границах плит. Выявлены особенности формирования и эволюции магматических очагов в рифтовой зоне СОХ в зависимости от скорости раздвижения дна океана, периодичности тектоно-магматического цикла, трещиноватости коры и гидротермальной активности. Проведен анализ глубоководной гидротермальной деятельности в рифтовых зонах океана. Показано, что интенсивность гидротермальной циркуляции зависит от состояния и температуры осевой магматической камеры и в значительной степени влияет на процессы осаждения минералов и образования месторождений глубоководных сульфидных полиметаллов. На основании анализа геолого-геофизических данных наиболее изученных районов рифтовых зон СОХ с разными скоростями спрединга выявлены геодинамические связи между распределением областей с повышенной гидротермальной активностью и глубоководных полиметаллических сульфидов с главными морфологическими и геологическими структурами рифтовых зон и трансформных разломов, а также с термическим состоянием литосферы рифтовой зоны. Выделены основные типы палеодивергентных границ плит - шовных зон океанической литосферы - и дана их краткая характеристика. Рассмотрены закономерности строения палеоспрединговых хребтов. Установлены этапы эволюции литосферы при отмирании спрединговых хребтов и рассмотрена эволюция океанического рифтогенеза в геологической истории Земли. Для морских геологов, геоморфологов, геофизиков. Табл. 23. Ил. 136. Библиогр. 566 назв.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 9
ГЛАВА 1. ОКЕАНИЧЕСКАЯ ЛИТОСФЕРА
1.1. МОРФОЛОГИЯ ДНА И АНОМАЛЬНОЕ ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ МИРОВОГО ОКЕАНА 11
1.1.1. Связь аномального гравитационного поля с рельефом дна океана 13
1.1.2. Морфотектонические структуры дна океана по данным спутниковой альтиметрии 15
1.2. ОКЕАНИЧЕСКАЯ КОРА, ЛИТОСФЕРА И АСТЕНОСФЕРА 18
1.3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕКТОНИКИ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ, КИНЕМАТИКА ПЛИТ И ВОЗРАСТ ОКЕАНИЧЕСКОГО ДНА 23
1.4. СТРОЕНИЕ И МОЩНОСТЬ ОКЕАНИЧЕСКОЙ ЛИТОСФЕРЫ, ПРИРОДА СРЕДИННО-ОКЕАНИЧЕСКИХ ХРЕБТОВ 36
1.5. МЕХАНИЗМЫ ДВИЖЕНИЯ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ 40
ГЛАВА 2. МОРФОСТРУКТУРА И СТРОЕНИЕ РИФТОВЫХ ЗОН
2.1. МОРФОСТРУКТУРНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ, ТЕКТОНИКА И ВУЛКАНИЗМ РИФТОВЫХ ЗОН 49
2.1.1. Неовулканическая зона 54
2.1.2. Тектоническая активность в рифтовых зонах СОХ и общие закономерности распределения разломов, сбросов и трещин 55
2.2. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РИФТОВЫХ ЗОН
2.2.1. Гравитационное поле и гравитационные модели рифтовых зон 58
2.2.2. Магнитное поле 66
2.2.3. Тепловой поток 69
2.2.4. Сейсмичность рифтовых зон и трансформных разломов 74
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЕ НЕОДНОРОДНОСТИ И СЕГМЕНТАЦИЯ РИФТОВЫХ ЗОН
3.1. ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА СЕГМЕНТАЦИИ РИФТОВЫХ ЗОН СОХ 78
3.2. ТРОЙНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
3.2.1. Типы и кинематическая устойчивость тройных соединений 90
3.2.2. Тройное соединение Буве 93
3.2.3. Тройное соединение Родригес 94
3.3. ТРАНСФОРМНЫЕ РАЗЛОМЫ 97
3.3.1. Геодинамические типы трансформных разломов 99
3.3.2. Области пересечения трансформных разломов и срединно-океанических хребтов 111
3.4. ПЕРЕКРЫТИЯ И НЕТРАНСФОРМНЫЕ СМЕЩЕНИЯ ОСЕВЫХ ЗОН СПРЕДИНГА
3.4.1. Перекрытия центров спрединга 120
3.4.2. Нетрансформные смещения осей спрединга 129
ГЛАВА 4. ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ ЛИТОСФЕРЫ РИФТОВЫХ ЗОН И ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА МАГМАТИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ
4.1. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСЕВОЙ МАГМАТИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ 140
4.2. СВИДЕТЕЛЬСТВА НАЛИЧИЯ ОСЕВОЙ МАГМАТИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ ПОЛУЧЕННЫЕ НА ОСНОВЕ ИЗУЧЕНИЯ ОФИОЛИТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ 148
4.3. ОТРАЖЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ В АНОМАЛЬНОМ ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ 150
4.4. ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РИФТОВЫХ ЗОНАХ СОХ 151
4.4.1. Изменение термического состояния, рельефа и теплового потока океанической литосферы с возрастом 153
4.4.2. Стационарные распределения температур и формирование корового слоя в рифтовых зонах СОХ 154
4.5. ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ МАГМАТИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ
4.5.1. Описание модели 161
4.5.2. Эволюция магматической камеры в процессе ее формирования и остывания 163
4.5.3. Связь термического состояния магматической камеры с рельефом осевого поднятия 168
4.5.4. Процессы в осевых магматических резервуарах 170
ГЛАВА 5. ГИДРОТЕРМАЛЬНАЯ КОНВЕКЦИЯ В РИФТОВЫХ ЗОНАХ СОХ
5.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ В РИФТОВЫХ ЗОНАХ СОХ 174
5.2. ВРЕМЯ ЖИЗНИ И ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ СИСТЕМ 177
5.2.1. Гидротермальная минерализация 178
5.3. МОДЕЛИ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ КОНВЕКЦИИ 181
5.3.1. Конвекция в пористой среде 183
5.3.2. Струйная конвекция 184
5.3.3. Конвекция, вызванная перепадом рельефа 185
ГЛАВА 6. МЕТАЛЛОГЕНИЯ РИФТОВЫХ ЗОН
6.1. ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ СУЛЬФИДНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ НА СОХ С МЕДЛЕННОЙ СКОРОСТЬЮ СПРЕДИНГА
6.1.1. Гидротермальное поле Снейк Пит в области МАРК на 23 с.ш. САХ 187
6.1.2. Гидротермальное поле ТАГ на 26° с.ш. САХ 193
6.2. ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ СУЛЬФИДНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ НА СОХ СО СРЕДНЕЙ СКОРОСТЬЮ СПРЕДИНГА
6.2.1. Восточно-Тихоокеанское поднятие, 21 с.ш. 198
6.2.2. Южный сегмент хребта Эксплорер 201
6.2.3. Хребет Хуан де Фука 201
6.3. ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ СУЛЬФИДНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ НА УЧАСТКЕ ВТП С БЫСТРОЙ СКОРОСТЬЮ СПРЕДИНГА 206
6.4. ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ СУЛЬФИДНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ НА УЧАСТКЕ ВТП С ОЧЕНЬ БЫСТРОЙ СКОРОСТЬЮ СПРЕДИНГА 209
6.5. ТЕКТОНО-МАГМАТИЧЕСКИЙ ЦИКЛ И ФОРМИРОВАНИЕ ГЛУБОКОВОДНЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СУЛЬФИДОВ 211
6.6. ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ ФОРМИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГЛУБОКОВОДНЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СУЛЬФИДНЫХ РУД 215
ГЛАВА 7. ПАЛЕОРИФТОВЫЕ ЗОНЫ В СТРУКТУРЕ ОКЕАНИЧЕСКОЙ ЛИТОСФЕРЫ
7.1. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАЛЕОСПРЕДИНГОВЫХ ХРЕБТОВ 218
7.1.1. Лабрадорский палеоспредииговый хребет 220
7.1.2. Палеоспрединговый хребет Эгир 222
7.1.3. Палеоспрединговый хребет Математиков 223
7.1.4. Гравитационные аномалии над палеоспрединговыми хребтами 224
7.2. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ЛИТОСФЕРЫ ПРИ ОТМИРАНИИ СПРЕДИНГОВЫХ ХРЕБТОВ
7.2.1. Эволюция литосферы Лабрадорского хребта 226
7.2.2. Эволюция литосферы хребта Математиков 231
7.3. ПАЛЕОРИФТОВЫЕ ГРАНИЦЫ ПЛИТ - ШОВНЫЕ ЗОНЫ ОКЕАНИЧЕСКОЙ ЛИТОСФЕРЫ
7.3.1. Пассивные рифтогенные континентальные окраины 233
7.3.2. Палеограницы плит, образованные при перескоке оси спрединга 236
7.3.3. Палеограницы плит, образованные при продвижении спредингового хребта 239
7.3.4. Палеограницы плит, сформированные при эволюции тройных соединений 239
ГЛАВА 8. ЭНЕРГЕТИКА ЗЕМЛИ (МОДЕЛЬ СОРОХТИНА-УШАКОВА)
8.1. ФОРМИРОВАНИЕ И РАННИЙ (ДОРИФТОВЫЙ) ЭТАП РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ 242
8.2. ЭНЕРГЕТИКА РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ 249
8.2.1. Энергия аккреции и гравитационной дифференциации Земли 250
8.2.2. Радиогенная энергия 252
8.2.3. Энергетический баланс Земли 254
ГЛАВА 9. ОКЕАНИЧЕСКИЙ РИФТОГЕНЕЗ В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ
9.1. ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СЛЕДСТВИЯ ПРИЛИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛУНЫ С ЗЕМЛЕЙ 258
9.2. ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ МАНТИЙНОЙ КОНВЕКЦИИ И ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ РИФТОВЫХ ЗОН 260
9.3. ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДНИХ СКОРОСТЕЙ СПРЕДИНГА И МОЩНОСТИ ОКЕАНИЧЕСКОЙ ЛИТОСФЕРЫ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ 266
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 269
ЛИТЕРАТУРА 273
CONTENTS 290
Hosted by uCoz