Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вольвовский И.С. Сейсмические исследования земной коры в СССР

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.37 Mб
Скачать

 

 

Р а й о н

 

Т у р а и с к а я п л и т а

Мапгышлакская зона поднятий '

 

Северо-Устюртскпй

прогиб

 

Карабогазскпіі

свод

 

 

Каракумский

свод

 

 

Бухаро-Хпвпиская

ступень

 

Амударьинско-Мургабская депрессия

Южно-Таджикская

депресспя

 

З а п а д н о - С и б и р с к а я

п л п т а

Ханты-Манспйская

впадина

 

Уренгойский грабен

 

Кулупдпнскпй

массив

 

О б л а с т и м е з о з о й с к о й с к л а д ч а т о с т и

Верхояно-Кольшская складчатая область . . .

Спхотэ-Алпнская складчатая область Ханкайскгш массив

О б л а с т и а л ь п и й с к о й

с к л а д ч а т о с т и

Закарпатский прогиб

". . .

Мегаптпклипорпй Восточных

Карпат . . . . .

Предкарпатскпй прогиб

 

Черноморская впадина

 

Рчешская впадина

 

Курпнская впадина

 

Мегантиклпнорий Большого

Кавказа

Предкавказский прогиб

 

Южно-Касппйская впадина

 

Западно-Туркменская впадина

Об л а с т и к а й н о з о й с к о й ^

ск л а д ч а т о с т и

Центрально-Охотское поднятие

 

Южно-Охотская впадина

 

 

Структуры Северного Сахалина

 

Впадина Японского моря

. . . . . . . . . . .

Возвышенность Ямато

 

 

Курильская островная дуга

 

 

Курпло-Камчатекпй желоб

 

 

С т р у к т у р ы д н а Т и х о г о

о к е а н а

С т р у к т у р ы д н а С е в е р п о г о

Л е д о-в и т о г о

о к е а н а

Баренцева платформа Хребет Ломоносова

Продолжение

табл. IS

Поперхность консолидиро­ корыванной

Поперхность «базальтового» слоя

у -

 

 

 

 

* 2

 

 

в х

 

 

с о

 

 

e s

0,56

0,96

0,83

0,70

0,96

0.S7

0,87

0,95

U.85

0,52

0,92

0,87

0,57

0,92

0,84

0,88

0,87

0,82

0,84

 

0.91

0,89

0,92

0,85

0,86

0,94

0.83

0,50

0,94

0,88

 

0,91

0.84

 

0,94

0,82

0,92

0.90

0,39

0.9R

0,82

0,37

•0,89

0,87

0,73

0.92-

0.84

 

0,60

0,83

0,60

0,93

0,89

0,58

0,93

0,89

 

0,84

0,90

0,65

0,90

0,88

 

0,55

0,83

0,83

0,89

0,83

0,96

0,87

 

0,74

0,83

0.84

0,92

0,85

0,31

0,81

0,36

0,92

0,87

0,44

Л 76

0,87

0,36

0,83

0,31

0,78

0,91

0,92

0,84

0,75

0,81

0,72

125

о т р а ж е н н ых

(до критических —

ѵк 15 — 10 км/ с

и закритиче-

ских-— ѵк =

10 -f- 7 км/с) волн,

прослеживающихся

на всем интер­

вале наблюдений в последующей части записи. Эти волны, в основ­ ном формирующие волновое поле на удалении от 150 до 300 км,

весьма надеяшо и однозначно опознаются по устойчивым

индивиду­

альным и характерным совместным признакам .

 

 

Скорости сейсмических волн

вдоль

поверхности Мохоровичича

независимо от глубины ее залегания и

района прослеживания

ха ­

рактеризуются очень близкими

значениями 8,0—8,2

км/с .

Н а ­

блюдаемые вдоль отдельных профилей или в разных регионах не ­

которые вариации значений

граничных

скоростей

свидетельствуют

о наличии региональных

и

локальных

неоднородностей в

верхней

части

мантии в горизонтальном направлении .

В пределах

отдель­

ных

тектонических зон

граница Мохоровичича

залегает

до­

вольно полого, практически

горизонтально и

лишь на стыках

этих

зон (блоков) отмечаются довольно резкие изменения глубины ее залегания .

Поверхность «базальтового» слоя в противоположность первым двум основным поверхностям является слабой сейсмической грани ­

цей.

Отношение

скоростей на

ней д л я большей части территории

СССР

составляет

0,90—0,95.

Х о т я диапазон изменения значений

отношения скоростей на ней значительно больше, чем на поверх­ ности Мохоровичича (от 0,74 до 0,98), крайние значения характерны д л я гораздо меньшего числа структур, суммарная площадь которых вряд ли превышает 10—15% общей изученной методом ГСЗ терри­ тории СССР. Наибольшей резкостью поверхность «базальтового» слоя характеризуется в Черноморской и Южно - Каспийской впа­

динах

(0,55—0,60), во всей

складчатой области

У р а л а (0,81—0,83),

в глубоководных впадинах Охотского (0,74)

и Японского (0,31)

морей, в пределах Курильской островной дуги

(0,76) и в

изученных

зонах

акваторий Тихого

океана (0,31—0,36).

Б л и з к и е

к единице

соотношения скоростей отмечены на щитах и массивах — Б а л т и й ­

ском (0,98), Украинском и Воронежском

(0,96), в пределах

Б а й к а л ь ­

ской впадины (0,93) и Сихотэ-Алинской

области (0,94).

 

Поверхность «базальтового» слоя

выделяется ка к преломля ­

ющая или о т р а ж а ю щ а я граница . Несмотря на сложность и

недоста­

точную выразительность создаваемого

ею волнового поля, она

выделяется во многих районах к а к ' о п о р н а я сейсмическая граница внутри консолидированной коры . Граничные скорости вдоль нее

достаточно изменчивы (6,6—7,6 км/с), однако на

большинстве р а з ­

резов они составляют

6,7—6,9 км/с .

 

 

В консолидированной коре выделяется еще

несколько

границ

(до двух-трех в к а ж д о м

слое), однако

их отождествление и к о р р е л я ­

ц и я очень условны, так к а к различия

в значениях

скоростных

пара ­

метров на этих границах часто соизмеримы с точностью их опреде­ ления и вариациями в горизонтальном направлении . Иногда на промежуточных границах наблюдается скачкообразное изменение скорости. В вертикальном направлении скачки сравнительно неве-

126

пики — всего 0,2—0,3 км/с , ио в горизонтальном направлении могут быть достаточно резкими и соизмеримыми с таковыми на по­

верхности консолидированной

коры и

поверхности

Мохоровичича.

Л и ш ь в некоторых районах

(Кавказ,

Т я н ь - Ш а н ь ,

Казахстан) по ­

следующие «базальтовые» волны характеризуются очень четкими

интенсивными вступлениями с

ѵк 7,4—7,7 км/с .

Соответству­

ющая этим волнам сейсмическая

граница обособляет

вторую н и ж ­

нюю высокоскоростную половину «базальтового» слоя,

предположи ­

тельно

отождествляемую нами с «базито-эклогитовым»

комплексом.

Таким

образом,

к а ж д о м у

из основных слоев консолидированной

коры

свойственна

еще и

внутренняя м е л к а я неоднородность. Сте­

пень тонкой слоистости различна дл я разных регионов и отдельных блоков земной коры . Пр и одной и той ж е детальности работ отме­ чаются однородные блоки, где невозможно выделить большое число волн, и слоистые блоки с большим числом сейсмических границ . Прерывистая слоистость земной коры, очевидно, отрая^ает особен­ ности ее внутреннего строения. Поле отдельных сейсмических пло ­ щадок позволяет наметить антиклинальные п синклинальные струк­ туры, зоны выклинивания и смены литологического состава, про ­ следить плоскости сбрасывателя, выделить глубинные разломы и т. п.

Н а такую с л о ж н у ю внутреннюю структуру накладывается рас ­ смотренная региональная расслоенность земной к о р ы на крупные

толщи. Эти слои

обособляются протяженными преломляющими

и отражающими

горизонтами или, что чаще всего, п р о я в л я ю т с я

в общих закономерностях изменения скоростей по вертикали и гори ­ зонтали. Таким образом, в первом приближении по существенным различиям физических параметров и геологического строения верх­ них и н и ж н и х комплексов консолидированной к о р ы ее можно под­

разделить на условные «гранитный» и «базальтовый» слои.

Несмотря

на

то, что «. . . физические

свойства пород определяются

не

только

их

составом, но и 'состоянием вещества

при определенной темпера­

туре и давлении на глубине, их вековой петрографический

состав

все же , по-видимому, примерно оправдывает указанные

петрогра­

фические н а з в а н и я слоев,

выделенных

по сейсмическим

данным»

(А. А. Борисов [13]). Р а з л и ч и я физических условий, в которых в раз ­ ных регионах находятся эти слои, сопровождаются вариациями и не­

которым

перекрытием значений параметров

их физических

свойств.

Поэтому

сейсмические границы, очевидно, не могут строго

соответ­

ствовать

петрохимическим границам,

и, следовательно,

одинаковые

значения

сейсмических параметров

еще не

доказывают

тождества

петрохимического состава, а их различные

значения — его р а з л и ­

чий

[6]. Тем не менее в первом приближении эти различия невелики,

и уровень значений физических параметров

может рассматриваться

к а к

индикатор

петрохимического состава.

 

 

Имеющиеся

сейчас сейсмические данные

свидетельствуют о том,

что и в е р х н я я мантия, по крайней мере до глубины 80—120 км, тоже

расслоена. Пр и этом ее сейсмическая расслоенность

свойственна ка к

континентальным, так и океаническим структурам

[56]. Мощность

вы д ел я ем ых

в верхней маитпи слоев колеблется от 5 до 20 км,

т. е.

размерность

ее

слоистости

примерно т а к а я

же , как ц для - земной

коры .

Однако

в верхней мантии отмечается

значительно б о л ь ш и й

общин

уровень

скоростей.

Н а глубине

100—120 км они достигают

значений

9,0—9,5 км/ с при градиенте

скоростей, примерно

вдвое

меньшем,

чем

в земной

коре .

 

 

 

 

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПРИРОДА СЕЙСМИЧЕСКИХ ГРАНИЦ 1

 

Волновые

и скоростные

характеристики земной коры, определя­

ющие

ее субгоризонтальную региональную и л о к а л ь н у ю расслоен-

ность, в сопоставлении с установленными составом и термодинами­

ческими условиями земной коры, позволяют составить

представление

о

закономерностях корреляционных связей между составом пород,

их

плотностями и скоростями и высказать некоторые

соображения

о

геологической природе сейсмических границ .

 

Вероятнее всего, причин субгорпзонтальной расслоенное™ зем­ ной к о р ы несколько . Наиболее важное значение среди них, повидимому, имеют следующие: первичные неоднородности веществен­ ного состава; изменение фпзических свойств горных пород в условиях возрастающих давлений и температур; специфика проявления мета­ морфизма. Не исключено, что все эти факторы при определенных условиях могут оказывать совместный эффект, приводящий к из ­ менениям ка к состава, так и физических свойств вещества земной коры .

Первичные неоднородности вещественного состава земной коры континентов связаны с процессами ее формирования ка к в геосинклн- н а л ь н у ю , так и в более позднюю платформенную стадии развития . Исследования последних лет показали, что наиболее древние (воз­

раст 3,0—3,5

млрд.

лет) известные породы (гранито-гнейсы,

гнейсы,

г р а н у л и т ы

и

др.)

возникли в результате гранитизации первичной

базальтовой

 

коры

[124, 128, 131, 149, 154]. Т а к и м образом,

данные

об эволюции Земли датот основание предполагать первичную рас -

слоенность

коры

континентов: более

основной

состав ее

н и ж н е й

и более КИСЛЫЙ состав верхней частей.

Это в общих

чертах

соответ­

ствует представлениям о «базальтовом»

(сейсмические скорости 6,8 ±

± 0,2

км/с) и «гранитном» (6,2 ± 0,2 км/с) слоях

консолидированной

коры .

В р я д

лп

вызывает

сомнение

возможность

существования

в земной коре сейсмических границ, имеющих конкретные

возраст­

ные пределы. К ним прежде

всего относятся, границы структурных

несогласий, разделяющие различные по времени складчатости и составу комплексы пород, перерывы осадконакопления и глубокий

эрозионный срез [71], с которыми следует связывать резкие

(что

наиболее характерно дл я сейсмических границ), а не плавные

изме ­

нения состава и физических

свойств пород. Протяженность

т а к и х

границ, по-видимому, д о л ж н

а быть соизмеримой с размерами

текто -

1 Раздел наппсан совместно с Н. А. Беляевским.

128

нических зон, в пределах которых они возникли . Эти границы д о л ж н ы

быть более отчетливыми (резкими) в случае, если они

я в л я ю т с я

рубежом между комплексами пород существенно

различного

состава.

 

Отчетливость границ раздела, обусловленных первичными не -

однородностями, очевидно, д о л ж н а

быть различной

в разных

частях

земной коры . В н и ж н е й ее

части,

где вероятность

метаморфической

дифференциации вещества

велика

и где, к а к

было

показано в ы ш е ,

земная кора более гомогенна в сейсмическом

отношении,

возмож ­

ность выделения этих границ несомненно связана с большими труд ­ ностями. Тем не менее вероятность существования таких разделов обосновывается прерывистым характером распределения сейсми­

ческих скоростей и различиями структурных планов

 

расположения

сейсмических границ .

Ч а щ е

всего

эти различия

устанавливаются

в

расположении

границ

в

«базальтовом» слое,

с

одной стороны,

и

в «гранитном»

слое

— с

другой

(рис. 59).

 

 

 

 

 

Многочисленные группы разноориентированных (часто круто

наклоненных) о т р а ж а ю щ и х площадок в разрезе

(первые 10—15 км)

«гранитного» слоя на Балтийском щите

[79] (рис.

60), в

Центральном

Казахстане [40]

и на Среднем

У р а л е

[103] (рис.

61)

вполне обосно­

ванно отождествляются с пачками пород различного

петрографи­

ческого

состава.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Едва ли следует детально останавливаться

на

 

рассмотрении

природы

сейсмических

границ

в осадочном чехле

 

платформенных

областей, поскольку практикой геологоразведочных работ доказано, что все они обусловлены либо литологическими особенностями слоев и стратиграфических горизонтов, либо связаны с разрывами их сплошности, вызванными дизъюнктивными тектоническими дисло­

кациями . Очевидной представляется

и природа

сейсмического

р а з ­

дела м е ж д у консолидированной и

неконсолидированной толщамп

земной к о р ы в пределах платформ.

Здесь его

стратификация,

ото­

ждествление и к о р р е л я ц и я определенны и однозначны. Существен­

ные затруднения при установлении этой границы

возникают л и ш ь

в том случае, когда на палеозойских платформах

присутствует т а к

называемый «промежуточный» комплекс, который нередко по сей­ смическим признакам бывает трудно отделить к а к от осадочного

чехла, так и от складчатого основания

[22, 142]. По сейсмическим

данным

поверхность консолидированной

к о р ы представляется сгла­

женной,

субгоризонтальной или пологоволнистой. Т а к о й характер

контакта, по-видимому, л и ш ь в самых общих чертах отражает су­

ществовавшие ранее отношения

м е ж д у структурными

этажами, так

к а к геологические исследования

в районах, доступных

д л я непосред­

ственных наблюдений, свидетельствуют о гораздо более сложных формах рельефа поверхности структурного несогласия . Очевидно, на сейсмических разрезах мы видим только «осредненный» разрез

поверхности

контакта .

Примерно

то ж е отмечается и .в горно-складчатых областях, где

в е р х н я я часть

земной коры сложена разновозрастными и различно

9 З а к а з 124

12S

ю

w

V \

i

 

 

 

 

 

 

 

'ri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5J ? J

« Л ^

 

 

20

 

 

 

ss

N

 

 

 

 

 

6>

4

JJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

АО

 

4

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.9,

 

 

 

5,8-6.3

^

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

\2S0

где

/да

/до

да

 

да

RHM

Нкм

 

г

 

 

/

 

 

 

 

J L ^ " "

U

Й

7

 

 

 

 

 

 

Pnc. 59. Разрез земной коры по профилю ГСЗ Шамхор — Волгоград,

характери­

зующий несоответствие структурных планов границ «гранитного», «базальтового»

и подкорового

слоев [118].

1 — п р е л о м л я ю щ и е с е й с м и ч е с к и е г р а н и ц ы : а —

п о у в е р е н н ы м д а н н ы м , б — п о неуверенным

д а н н ы м ; 2 — о т р а ж а ю щ и е с е й с м и ч е с к и е г р а н и ц ы ; 3 — п о в е р х н о с т ь к о н с о л и д и р о в а н н о й к о р ы ;

4 — п о в е р х н о с т ь

М о х о р о в и ч и ч а ; S — участки э к с т р а п о л я ц и и

сейсмических г р а н и ц ; в —

р а з л о м ы п о г е о л о г и ч е с к и м

данным; 7

п р е д п о л а г а е м ы е

зоны

р а з л о м о в

д о д а н н ы м Г С З .

Скорость

(в к м / с ) :

н а д г р а н и

ц е й

— с р е д н я я , п о д

г р а н и ц е й — г

р а н и ч н а я .

метаморфнзованными толщамп пород, составляющими самостоятель­ ные (разновозрастные) структурные этажи . Построенные здесь

сейсмические границы

пород более простые, чем это м о ж н о - п р е д ­

положить н а ' о с н о в а н и и

геологических данных . По-видимому, здесь

так ж е , к а к и в основании осадочного чехла платформенных областей,

по

сейсмическим

данным

фиксируется

некоторая

осредненная

к а р ­

тина. Тем не менее ее геологическая

 

 

 

 

 

 

реальность едва ли вызывает сомнение.

 

 

 

 

 

 

 

Рассматривая

 

влияние

тектониче­

 

 

 

 

 

 

ских

факторов

на

 

слоистость

в земной

 

 

 

 

 

 

коре, устанавливаемую по

сейсмическим

 

 

 

 

 

 

данным, необходимо отметить, что в

тех

 

 

 

 

 

 

случаях, когда тектонические

д в и ж е н и я

 

 

 

 

 

 

охватывают широкие пространства, на­

 

 

 

 

 

 

пример

таких

структур,

к а к

плат­

 

 

 

 

 

 

формы, сейсмические границы в глубо ­

 

 

 

 

 

 

ких

частях

земной

коры

часто

распо ­

 

 

 

 

 

 

лагаются

субгоризонтально

(Волго-

 

 

 

 

 

 

У р а л ь с к а я

антеклиза).

 

Однако

 

там,

 

 

 

 

 

 

где

тектонические

 

д в и ж е н и я

п р о я в л я ­

 

 

 

 

 

 

лись

более

контрастно,

охватив

 

сра­

 

 

 

 

 

 

внительно небольшие площади, возни­

 

 

 

 

 

 

кают отчетливые изгибы во всей толще

 

 

 

 

 

 

земной коры . Они могут иметь вид

 

 

 

 

 

 

антиклиналей

 

(например,

К а р а к у м с к и й

 

 

 

 

 

 

свод)

 

или

 

синклиналей

 

(например,

 

 

 

 

 

 

Ферганская межгорная впадина). Сей­

 

 

 

 

 

 

смические

данные

показывают,

 

что

 

 

 

 

 

 

структуры д а ж е в глубоких

слоях

 

 

 

 

 

 

земной коры нарушены к а к

крупными,

 

 

 

 

 

 

так и более мелкими разломами, раз ­

 

 

 

 

 

 

личающимися крутизной падения [134].

 

 

 

 

 

 

Реальность этих разломов

определяется

 

 

 

 

 

 

их

хорошей

коррелируемостыо

с

зо­

 

 

50км

 

 

нами

 

дизъюнктивных

тектонических

 

 

 

 

 

 

нарушений,

 

 

выделяемых

 

непосред­

Рис. 60.

Разрез

земной

коры

ственно

по

 

геологическим

наблюде­

по профплю

ГСЗ .Имандра —

ниям .

Тот

факт,

что по разломам

про ­

Варзуга

на

Кольском

полу­

 

острове

[34].

 

 

исходит

вертикальное

смещение

 

сей­

 

 

 

 

У с л о в н ы е

о б о з н а ч е н и я

est. н а

смических слоев и границ,

подтверждает

 

р и с .

59.

 

 

предположение,

что

возникновение

 

 

 

 

 

 

этих слоев и

границ обусловлено

не столько физическими,

сколько

геологическими причинами, среди которых наиболее важное значе­ ние имеет изменение петрографического состава в комплексах пород, слагающих земную кору .

Термодинамические условия в земной коре несомненно оказывают большое влияние на физические параметры горных пород. И з у ­ чение в л и я н и я давления на изменение скорости распространения

9*

131

3

ч

го

s- '

s.

Job

50

,

s 1 (ЛТТПТТТГТ Q 2

m

НИМ

 

 

 

Prie. 61. Разрез

земной коры по профнлю

ГСЗ Ижевск — Ишпм (свердловское пересечение Урала) [103]

1 п о в е р х н о с т ь к о н с о л и д и р о в а н н о й к о р ы : а — п о у в е р е н н ы м д а н н ы м , б — п о н е у в е р е н н ы м д а н н ы м ; 2 — п о в е р х н о с т ь М о х о р о в и ч и ч а :

а _ д о у в е р е н н ы м д а н н ы м , б — п о н е у в е р е н н ы м данным; 3 — точки д и ф р а к ц и й . Остальные у с л о в н ы е о б о з н а ч е н и я с м . н а р и с . 59.

сейсмических волн

в

различных горных

породах,

проведенное

М. П. Воларовичем

и

Е . И. Б а ю к о м

(рис. 62)

и

Г. М.

Авчяном

(рис. 63), показывает,

что

значения

скоростей

довольно

быстро

нарастают п р и увеличении

давления

до

1—2

к б а р ,

а затем д л я

Ур, км/с

Рлс. 62. Графшш изме­ нения скоростей распро­ странения сейсмических волн в зависимостп от давления (изверженные

иметаморфические по­

роды). Составили М. П. Воларовпч и

Е. И. Баюк, 1969 год.

П о р о д ы :

J — у л ь т р а о с н о п -

ныс,

2

основные,

3 —

кислые; 4

— п р е д е л ы

и з м е ­

н е н и я з н а ч е н и и

с к о р о с т е й

д л я

разлігчных

о б р а з ц о в ;

S — с р е д н и е з н а ч е н и я с к о ­ р о с т е й д л я р а з л и ч н ы х о б р а з ­ ц о в .

р, кбар

большинства горных пород рост значений скоростей с увеличением давления происходит постепенно. П р и увеличении гидростатического давления от 1 к г с / с м 2 до 10—15 кбар (наиболее вероятное давление в основании земной коры) значения скоростей для большинства

 

 

 

 

Рпс.

63. Графики

 

измене­

 

 

 

 

ния скоростей

распростра­

 

 

 

 

нения

сейсмических

волн

 

 

 

 

в

зависимости

от

давления

 

 

 

 

(осадочные породы).

Соста­

 

 

 

 

вил Г. М. Авчян,

1969

год.

 

 

 

 

1 — и з в е с т н я к и , д о л о м и т ы ; 2 —

 

 

 

 

п е с ч а н и к и ; 3 — г л и н ы ; 4 — п р е ­

 

 

 

 

д е л ы и з м е н е н и я а и а ч е ш і й с к о ­

 

 

 

 

р о с т е й д л я р а з л и ч н ы х о б р а з ­

 

 

 

 

 

 

ц о в .

 

 

 

 

 

 

 

р ; ф 1 кгс/см

2

 

 

 

 

 

 

горных

пород

возрастают

на 1,0—1,5 к м / с . П р и

увеличении

 

темпе­

ратуры

от н у л я до 500—700° С, т. е. до температуры, которая

может

ожидаться у

поверхности

Мохоровичича

д л я

большей части

 

терри ­

тории

СССР,

значения скоростей несколько

снижаются

(на

0,3—

0,5 км/с) . Таким образом, влияние температурного фактора на из ­ менение скоростей с глубиной не исключает в л и я н и я гидростатиче­ ского давления . К сожалению, скорости распространения сейсми­ ческих волн в метаморфических породах изучены слабо. Имеется

133

мало данных об исследовании этой группы пород в условиях

ком­

бинированного в л и я н и я высоких температур и давлений.

Л и ш ь

немногочисленные материалы свидетельствуют об относительно боль­ шем увеличении в них скоростей распространения продольных сей­ смических волн при возрастающем давлении, чем в интрузивных породах. Таким образом, можно отметить, что за редким исключением магматические породы кислого состава даже при давлении порядка 10—15 кбар не приобретают значений скоростей продольных волн, свойственных породам основного ряда, и соответственно скорости

продольных волн в последних по величине всегда резко

отличаются

от скоростей' в ультраосновных породах . Исключение

составляют

метаморфические породы группы эклогита. По скоростям и плот­

ностям эта группа пород охватывает ш и р о к и й интервал

значений,

соответствующих к а к основным, так и ультраосновиым

породам.

Некоторые разности эклогитов по значениям скоростей и плотностей

превосходят, например, такие ультраосновные породы,

к а к

пе­

ридотиты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графики зависимости между скоростями и плотностями пород,

составленные М. П. Воларовичем,- М. Л . Озерской

и другими

[60],

а т а к ж е группой японских

исследователей

[163],

показывают,

что

увеличение плотностей

не

сопровождается

скачкообразным

возра­

станием

скоростей.

В

соответствии

с этим

не

приходится

предпо­

лагать

возможности

возникновения

каких - либо

сейсмических

р а з ­

делов в земной коре, которые можно было бы связывать только с уве­ личением гидростатического давления, т. е. наблюдаемые в глубоких слоях земной коры сейсмические разделы скорее всего отражают границы между породами, существенно отличающимися в плотностном отношении п, соответственно, различными по своедіу химиче­ скому и вещественному составу. Данное заключение, по-видимому, не распространяется на породы группы эклогита, которые по хими­ ческому составу отвечают базальтам (в широком понимании этого термина), а некоторые их разности (эклогитизированные породы) мо­ гут оказаться близкими к пироксеновым гранулитам . Следовательно, возникновение в толще земной коры эклогитовых комплексов, по всей вероятности, должно сопровождаться возрастанием скоростей

распространения сейсмических волн. Т а к к а к

возможность появле ­

ния значительных масс эклогитизированных

пород связывается

с наиболее глубокими частями земной коры, а

эклогитизированные

разности пород отличаются высокими скоростями (7,3—7,5 км/с) распространения упругих колебаний, следует допустить, что сей­

смические границы, характеризующиеся в этих условиях

близкими

значениями граничных скоростей, в какой-то

мере

могут

ограничи­

вать зоны распространения различных групп

эклогитизированных

пород.

 

 

 

 

Региональный метаморфизм,

к а к известно,

является

следствием

термодинамических условий, существующих

или

существовавших

в земной коре . Предполагается

т а к ж е , что региональный метамор­

физм, особенно в глубоких зонах

земной коры,

в значительной мере

134

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ