24. Главные механизмы рифтогенеза, их проявление на континентах и в океанах.

Модель рифтинга: происходит сильное утонение континентальной коры, после чего нарушается ее сплошность, а путем гидравлического рифтинга происходит переход континентального рифтинга в океанический.

Механизмы рифтогенеза - едины для континентов и океанов:

• Деформационный: растяжение реализуется разрывными и вязкими деформациями коры в сравнительно узкой полосе с уменьшением ее мощности. По мере растяжения сбросы изгибаются и выполаживаются в нижней части, становясь листрическими. Опускание блоков по таким разломам сопровождается их вращением, а степень растяжения нарастает к центру. В соответствии с изостазией уменьшение мощности литосферы сопровождается тектоническим опусканием ее поверхности, образуется рифт, а позже происходит термальное опускание в связи с охлаждением литосферы. Рифты могут быть асимметричными - модель Вёрнике: в зоне вязкого сброса развивается динамометаморфизм. Метаморфические породы рано или поздно оказываются на поверхности (эксгумация), т.о., можно определять возраст пород термохронологическими методами. По мере растяжения висячее крыло осложняется системой ступенчатых листрических сбросов, а на другом крыле обнажается пологая зона главного сброса с ее метаморфитами.

 

• Гидравлического расклинивания. При воздействии снизу базальтовой магмы развивается гидравлический клин, разрушающий прочные породы и снимающий напряжение. Т.о., внедряется дайка за дайкой, все сильнее растягивая земную кору - переход к океаническому рифтингу.

25. Континентальные рифты: рельеф, тектоника, сейсмичность, тепловой поток, вулканизм.

Активным рифтовым зонам континентов свойственны расчлененный рельеф, сейсмичность, вулканизм, которые отчетливо контролируются крупными разломами, преимущественно сбросами. Главный современный пояс континентального рифтогенеза, протянувшийся почти меридионально более чем на 3 тыс. км через всю Восточную Африку, так и был назван поясом Великих Африканских разломов. Образующие его зоны разветвляются и сходятся, подчиняясь сложному структурному рисунку. Среди приуроченных к нему вулканов — Килиманджаро и Ньирагонго. Байкальская рифтовая система также принадлежит к числу наиболее представительных и хорошо изученных.

Рельеф, структура и осадочные формации. Центральное положение в рифтовой зоне обычно занимает долина шириной до 40 – 50 км, ограниченная сбросами, нередко образующими ступенчатые системы. Такая долина иногда протягивается вдоль сводового поднятия земной коры, но может формироваться и без него. Тектонические блоки на обрамлении рифта бывают приподняты до отметок 3000—3500 м. Нередко рифты осложнены продольными или диагональными горстами. Иногда наблюдаются системы асимметричных односторонних грабенов. В целом асимметрия структуры и рельефа характерна для многих континентальных рифтовых зон.

В своей верхней, обнаженной части сбросы наклонены к горизонту под углом до 60⁰. Однако, судя по сейсмическим профилям, многие из них выполаживаются на глубине. При смещении по сбросам нередко заметна и сдвиговая компонента.

Для осадочных формаций континентальных рифтов, преимущественно молассовых, характерно сочетание с тем или иным количеством вулканитов, вплоть до случаев, когда осадочные формации полностью замещаются вулканическими. Мощность кайнозойского заполнения рифтов обычно не превышает 3—4 тыс. м. Преобладают обломочные отложения озерного (в том числе озерные турбидиты), аллювиального, пролювиального, а в Байкальских впадинах также флювиогляциального и ледникового происхождений. Как правило, снизу вверх грубость обломочного материала возрастает.

Магматизм и его продукты. Континентальный рифтогенез сопровождается магматизмом и лишь локально его поверхностные проявления могут отсутствовать. Так, в частности, нет надежно установленного вулканизма в рифте озера Байкал, но в той же системе в Тункинском и Чарском рифтах есть трещинные излияния базальтов. Нередко вулканы размещаются асимметрично — по одну сторону от рифтовой долины, на ее более высоком борту.

Магматические породы исключительно разнообразны, среди них широко представлены щелочные разности. Характерны контрастные (бимодальные) формации, в образовании которых участвуют как мантийные базальтовые выплавки (и их производные), так и анатектические, преимущественно кислые расплавы, формирующиеся в континентальной коре.

Геофизические характеристики. По геофизическим данным мощность коры под континентальными рифтами уменьшается и происходит соответствующий подъем поверхности Мохоровичича, которая находится там в зеркальном соответствии с наземным рельефом. Мощность коры под Байкальским рифтом снижается до 30—35 км, под Рейнским — до 22—25 км, под Кенийским — до 20 км, причем на север, вдоль долины Афар, она доходит до 13 км, а далее под осевой частью долины появляется океанская кора.

В мантийном выступе под рифтом породы разуплотнены (скорости продольных волн варьируют в интервале 7,2—7,8 км/с), их упругие характеристики снижены до значений, свойственных мантийной астеносфере. Поэтому их рассматривают либо как астеносферный диапир, либо как линзовидную «подушку», вытянутую вдоль рифтовой зоны и в какой-то степени обособленную от главного астеносферного слоя. Такая линза мощностью 17 км обнаружена сейсмическим зондированием под Байкалом. Замечено, что в асимметричных рифтах гребень мантийного выступа чаще всего не совпадает с осью долины, а смещен в сторону более высокого крыла. Там же размещаются и центры вулканизма.

Неглубокое залегание астеносферы ограничивает глубинность сейсмических очагов. Они размещаются в утоненной коре, и в зависимости от ее мощности предельная глубина очагов варьирует от 15 до 35—40 км. Решение фокального механизма очагов устанавливает сбросовые и подчиненные им сдвиговые смещения.

Близость разогретой астеносферы, вулканизм и повышенная проницаемость нарушенной разломами коры выражаются в геотермическом поле, тепловой поток в рифтах резко повышен.

В гравитационном поле рифтовой зоне соответствует отрицательная аномалия Буге, протянувшаяся широкой полосой и, как считают, обусловленная разуплотнением мантийных пород. На фоне прослеживаются более резкие отрицательные аномалии над рифтовыми впадинами с их рыхлым осадочным заполнением и положительные аномалии, маркирующие полосы внедрения основных и ультраосновных магматических пород.