4. Внутренние области океанов и их строение

Главные структурные элементы внутренних областей океана: СОХ и абиссальные равнины (океанские плиты):

1) СОХ. В мировом океане существует глобальная система СОХ, все они имеют между собой сочленения, могут иметь тройное сочленение (центр Индийского океана). Эти хребты являются внутриокеанскими подвижными поясами и располагаются на глубинах до 2-2,5 км. Отдельные выступы хребтов выступают над уровнем океана в виде островов.

По характеру морфологии выделяют 2 типа СОХ:

а) быстроспрединговый (характерен для Восточно-Тихоокеанского поднятия) - не характерно наличие рифтовой долины, но характерна очень большая ширина выхода в 1000-чикм;

б) медленноспрединговый (для Срединно-Атлантического хребта) - четко выраженная рифтовая долина, незначительная ширина выхода (10-30 км) и характерное ортогональное соотношение с трансформами.

Возникновение СОХ связано с системой восходящих конвективных потоков и характерно наложение суперплюма, которфй с одной стороны обуславливает высокую скорость спрединга, а с другой - «размывает» осевой спрединг, образуя промежуточные условия между осевым и диффузным спредингом.

В поперечном направлении в СОХ выделяют 3 зоны: осевую, гребневую и фланговую.

Осевая зона представлена рифтовой долиной, которая простирается вдоль оси СОХ. Ее глубина 1-2 км, ширина 5-10 км. Рифтовая долина - это сложно построенный грабен, ограниченный системой ступенчатых сбросов. На днище долины наблюдаются продольные открытые трещины, выполненные базальтовыми лавами с подушечной отдельностью. Также наблюдаются вулканы с высотой построек до 200-300 м. В бортах долины - выходы горячих источников - гидротерм с температурой 300-350 °С. Над жерлами гидротерм воздымаются белые и черные «курильщики» (они отличаются температурой выхода гидротерм - для черных более 300° С, а для белых 100-120° С). Рифтовые долины не заполнены осадками.

Осевые зоны характеризуются высоким тепловым потоком и являются главными зонами в выделении внутреннего тепла Земли. Также для осевых зон характерна повышенная сейсмичность..

Гребневые зоны располагаются по обе стороны рифтовых долин, имеют ширину 50-100 км. Они характеризуются контрастным расчлененным рельефом и представляют собой систему продольных блоков, поднятых на различную высоту. Гребневые зоны сохраняют сейсмическую активность.

Фланговые зоны являются склонами СОХ, их ширина от 100-н до 1000 км. Представляют собой систему тектонических ступеней, ограниченных крутопадающими сбросами. В" пределах зон наблюдаются постепенные понижения рельефа в сторону абиссальных равнин. В этом же направлении увеличивается мощность осадков и их возраст.

СОХ сложены толеитовыми базальтами, для которых характерно высокое содержание SiO2 и низкое содержание №гО и КгО. Они представлены 3 разновидностями:

а) N-MORB (нормальные базальты);

б) P-MORB (связаны с плюмами);

в) T-MORB (промежуточные между N и Р).

Они отличаются по содержанию REE (редкоземельных элементов).

2) Абиссальные равнины (океанские плиты). Они занимают пространство между СОХ и континентальными окраинами. Они подстилаются нормальной океанической корой со средней мощностью 6-7 км. Против устьев крупных рек на океаническую кору накладываются мощные конуса выноса, которые являются продолжением дельт, они стожены турбидитами и имеют мощность до нескольких км. Абиссальные равнины осложняются многочисленными поднятиями вулканического происхождения, среди которых основные - гайоты (плосковершинные потухшие вулканы на глубинах около 2 км). Нередко поднятия выходят на поверхность в виде банок и островов.

Трансформные разломы.

Это морфоструктуры сдвигового типа, которые поперек пересекают СОХ. Это такие разрывные нарушения, которые представляют собой комбинацию сдвига с раздвигом. Сдвиг наблюдается лишь между осями спрединга на отрезке разлома, за пределами этого отрезка крылья разломов движутся в одном направлении (раздвиг).

Морфологически они представляют собой крутые уступы высотой до 1 км и более. В уступах этих разломов вскрывается полный разрез океанической коры, и наблюдаются выходы пород верхней мантии.

Выделяют 2 типа трансформных разломов:

1) разломы транспрессии (когда условия сдвига сопровождаются условияи сжатия) - характерны прямолинейность, неширокая зона деформации, часто сопровождающаяся надвиговыми дислокациями;

2) разломы транстенсии (условия сдвига, на которые накладываются условия растяжения) - характерны «размытость», наличие многих оперяющих структур, большая зона реализации деформации и структуры, характерные для раздвиговых структур.

Разломы транстенсии являются магматически активными, и к ним приурочены серии симаунтов.

Микроконтиненты.

Часть внутриплитных поднятий относится к микроконтинентам (о. Мадагаскар, о.Нов. Зеландия). Они характеризуются плоским рельефом (исключение - о. Мадагаскар), глубиной 2-3 км, но отдельные их участки выступают в виде островов. Возраст фундамента PZ-AR. Характерна континентальная кора мощностью 25-30 км. Микроконтиненты представляют собой пластины континентальной коры, отчлененной от материков континентальными рифтами, которые затем перерастают в зоны океанического спрединга. В одних случаях микроконтиненты отделены от смежных материков полосами океанической коры, а в других случаях эти полосы сложены субокеанической корой (Японские вулканические острова).

Характеристика океанской коры по мере удаления от оси спрединга к континентам:

1. происходит снижение теплового потока всвязи с остыванием океанской литосферы;

2. возрастает мощность осадочного слоя засчет появления в основании более древних стратиграфических горизонтов;

3. увеличение мощности всей океанской литосферы и повышение глубины океана. Глубина океана оказалась в прямой зависимости от возраста литосферы (р = Vt);

4. снижение интенсивности LMA (линейной магнитной аномалии) всвязи с окислением серомагнитных минералов и с возрастанием мощности перекрывающих осадков;

5. появление в основании осадочного слоя металлоносных отложений, образованных гидротермами в зонах спрединга.

Эти особенности подтверждают спрединговую природу океана.

Полосовые магнитные аномалии.

В пределах СОХ отчетливо выражены линейные магнитные аномалии (LMA), которые простираются параллельно осям и располагаются симметрично относительно рифтовых долин. Линейные магнитные аномалии получили порядковые номера. Нумерация ведется от оси спрединга. Всего выделено 34 аномалии. Последняя 34 LMA представляет собой широкое однополярное поле мелового спокойного магнитного поля. Далее в направлении континентального обрамления выделяются слабовыраженные аномалии

юрского магнитного поля, которые обозначаются М0-М39, последняя 39 по возрасту соответствует батт-келловею (170-180 млн.л.).

LMA сформировались в результате периодического внедрения базальтовой магмы в раздвиги СОХ. Они обладают прямой или обратной полярностью, что связано с инверсией магнитного поля Земли. Изучения LMA позволили выявить особенности развития СОХ:

1. спрединг происходит не всегда симметрично, т.е. не всегда с одинаковой скоростью от оси раздвига;

2. спрединг происходит с разной скоростью не только в разных СОХ, но и по простиранию одной и той же спрединговой зоны. Это подтверждается различной шириной магнитных аномалий, образованных за определенный отрезок геологического времени.

Чтобы определить скорость раздвига, надо знать расстояние и возраст аномалии. Расстояние / скорость раздвига = возраст аномалии.

Чем выше скорость спрединга, тем выше эвстатическое поднятие уровня мирового океана.