Механизмы зарождения и развития рифтов

При описании механизмов заложения и развития рифтов можно выделить два крайних типа, связанных постепенными переходами: сводо-вулканический и «щелевой» невулканический или слабовулканический. Модели, описывающие их могут быть названы, соответственно, моделями активного и пассивного рифтогенеза.

Модель активного рифтогенеза

Сводо-вулканические рифтовые зоны.

Тектонотип - Кенийская рифтовая зона в Восточной Африке.

Сводо-вулканические рифтовые зоны обязаны своим происхождением мантийным плюмам – поднимающимся струям аномально нагретого глубинного материала.

Повышенный тепловой поток, сопровождающий поднимающийся мантийный плюм, приводит к образовании в верхней части мантии «горячего пятна» с линзой аномально разогретого, разуплотненного и частично расплавленного материала – «рифтовой подушки» с магматическими очагами. Разуплотнённое вещество, понимаясь, приводит к образованию на поверхности обширного сводового поднятия.

В результате постепенного выпучивания свода в его коре в условиях растяжения возникают глубокие трещины и почти вертикальные разломы, которые проникают книзу вплоть до магматических очагов в «рифтовой подушке» и служат каналами для поднимающихся из них и частично достигающих земной поверхности расплавов. Сводовое поднятие и в особенности его приосевая зона становятся ареной мощных наземных вулканических извержений продуктов преимущественно щелочно-основного состава.

Частичное опорожнение глубинного магматического очага приводит к проседанию и даже обрушению блоков коры в приосевой зоне сводового поднятия и образованию рифтовой впадины, обычно имеющей форму асимметричного ступенчатого грабена или полуграбена.

При этом крупные расколы сводового поднятия часто образуют трёхлучевые системы. Две из которых активно развиваются, а третья часто угасает.

После этого вулканическая активность в основном сосредоточивается внутри рифта, дальнейшее проседание и расширение которого происходят сопряженно с новыми импульсами извержений.

Тектоно-магматический процесс формирования сводо-вулканической рифтовой зоны, если он не сопровождается некоторым горизонтальным расширением коры в пределах обширной области или даже всей поверхности Земли, может вызвать растяжение и рифтообразование лишь в относительно узкой приосевой зоне вулканоактивного сводового поднятия.

Активная модель рифтогенеза хорошо выражена и в пределах субдукционных зон, где над субдуцирующей плитой формируется конвективная система, приводящая к задуговому растяжению, сопровождающемуся раскрытием окраинных и междуговых бассейнов. При этом активное воздействие оказывает не глубинный плюм, а подъём разогретого вещества, связанного с локальной конвективной системой субдукционной обстановки.

Модель пассивного рифтогенеза

«Щелевые» невулканические или слабовулканические рифтовые зоны.

Тектонотипы - Танганьикская рифтовая зона в Восточной Африке, Байкальская рифтовая зона.

В основе модели – горизонтальное растяжение литосферы.

По всей вероятности, наиболее благоприятна для возникновения и развития континентальных «щелевых» рифтовых зон такая геодинамическая ситуация, когда горизонтальному растяжению, связанному с обстановкой регионального или глобального расширения земной коры (возможно, имевшего место на некоторых этапах развития Земли), подвергается район «горячего пятна», в котором верхняя часть мантии под влиянием мантийного плюмажа оказалась аномально разогретой и пластичной. В таких областях осуществляется как бы синтез процессов, абстрагированных в моделях активного и пассивного рифтогенеза. Зоны растяжения литосферы могут быть обусловлены характером взаимодействия ансамбля сталкивающихся литосферных плит. Так Байкальская рифтовая зона приурочена к сдвигу, обязанному своим происхождением коллизионному столкновению Евразийской и Индостанской плит.

Развитие не связанных со сводами «щелевых» невулканических или слабовулканических рифтовых зон начинается с возникновения узких и неглубоких удлиненных приразломных впадин. Импульсы проседания и расширения рифтовых впадин сопровождаются подвижками по крупномасштабным краевым внутренним наклонным сбросам и мощными землетрясениями с сейсмическими очагами в верхней хрупкой части коры, ориентировка напряжений в которых указывает на горизонтальное растяжение, поперечное или диагональное относительно оси рифта. Вулканические проявления либо отсутствуют, либо незначительны и локальны.

Проявления вулканизма (если они имеют место) начинаются не до заложения рифтовых впадин, а после их возникновения и могут быть объяснены образованием «рифтовой подушки» в верхах мантии и очагов плавления в ней вследствие понижении давления в зоне растяжения под рифтовой зоной (а не за счёт разогрева под воздействием плюмов). То есть магматизм проявлен не до заложения рифта, а возникает вследствие его развития.