Автор: Мазарович Александр Олегович
Название работы: Геологическое строение Центральной Атлантики: разломы, вулканические сооружения и деформации океанского дна
|
Присвоенная ученая степень: доктор геолого-минералогических наук
Специальность: 04.00.04 - геотектоника
Классификационный индекс:
Ведущая организация:
Руководитель:
Оппонент:
доктор геолого-минералогических наук Шараськин А.Я.;
доктор геолого-минералогических наук Дмитриев Л.В.;
доктор географических наук Ильин А.В. ;
Место защиты: Москва
Дата защиты: 1998
Издательство: Москва
Количество страниц: 260
Язык: русский
Содержание работы:
Глава 1. Проблемы тектонической терминологии дна Атлантического океана.
Глава 2. Истоки представлений о строении дна Атлантического океана.
Глава 3. Карты дна Атлантического океана геологического содержания. История и перспективы. База данных по Центральной Атлантике.
Глава 4. Структуры рифтовой зоны и активных частей трансформных разломов.
Глава 5. Структура пассивных частей трансформных разломов.
Глава 6. Структуры вулканических островов и подводных гор.
Глава 7. Взаимоотношение континентальных и океанических структур.
Заключение
|
Реферат:
Актуальность работы.
В центральной части Атлантического океана (25o с.ш. -15o ю.ш.; 60o з.д. - 10o в.д.) установлены все основные типы структур, известные в Мировом океане и его обрамлении: срединно-океанический
хребет, трансформные разломы, абиссальные котловины, асейсмичные поднятия, вулканические архипелаги и отдельные острова, подводные горы, пассивные окраины разных типов, островная
дуга с глубоководным желобом и аккреционной призмой. Их положение отражено с той или иной степенью детальности на всех тектонических и геодинамических картах. Основанием для
выделения подводных объектов служили данные однолучевого эхолотирования или набортные геофизические измерения, реже - геологические характеристики.
В указанных выше координатах, за последние 10 лет, разными странами, был проведен большой объем геолого-геофизических исследований. В частности, только Геологический институт
РАН организовал 13 экспедиций на нис "Академик Николай Страхов" , в ходе которых, многолучевым эхолотом (МЭ) ECHOS-625, непрерывным сейсмическим профилированием (НСП) и драгированием
были изучены многие районы срединно-океанического хребта и его флангов. Часть работ проводилась по совместным программам с итальянским Институтом морской геологии (Болонья
- IGM CNR). Качественно новая информация о строении всего региона заключена также в данных спутниковой альтиметрии (Sandwell, Smith, 1997). В связи с этим, сложились условия
для обобщения нового материала по Центральной Атлантике в виде цифровых карт различного геолого-геофизического содержания, в частности карты разломных структур. На этой основе
возможно обсуждение закономерностей тектонического строения и развития Центральной Атлантики, как одного из ключевых районов для понимания эволюции всего Атлантического океана
в целом и его обрамления.
Актуальность работы определяется также соответствием ее тематики приоритетным направлениям научных исследований в области геологических, геохимических, геофизических и горных
наук по изучению, освоению и сбережению недр России (Жариков и др. 1996), в части тематики, связанной с океанами, - геологическое строение и геодинамическая интерпретация
осевых зон срединно-океанических хребтов и систем трансформных разломов; тектоническая природа внутриплитных деформаций; строение и природа авулканических поднятий; соотношение
континентов и океанов.
Цель и задачи диссертации заключаются в характеристике основных тектонических структур и морфоструктур в срединно-океаническом хребте, трансформных разломах и вулканических
сооружениях дна центральной части Атлантического океана, основываясь на комплексе данных МЭ, НСП и спутниковой альтиметрии.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих методических и теоретических задач: разработка образа нового поколения карт геологического содержания дна Атлантического
океана; создание дизайна геологической базы данных для Центральной Атлантики и проверка ее работоспособности; проведение анализа строения и взаимоотношений основных структур
дна Центральной Атлантики; выявление основных элементов строения океанских разломов за пределами осевой зоны Срединно-Атлантического хребта (САХ); выяснение потенциальной
возможности изменения структуры верхних частей океанической коры под действием деформаций, возникающих вне зоны спрединга; определение основных закономерностей строения вулканических
сооружений, их соотношений с другими структурами; определение этапов их формирования; проведение анализа строения и взаимоотношений океанских разломов со структурами Южной
Америки и Западной Африки.
Фактический материал был собран автором (или при его непосредственном участии) во время экспедиционных работ в 1982-1986 гг. на Островах Зеленого Мыса и в 6, 9, 13, 18-ом
рейсах нис "Академик Николай Страхов" (1987, 1990, 1992, 1994 гг.). Кроме этого, автор имел возможность работать и с другими материалами рейсов упомянутого судна. В работе
широко использованы данные спутниковой альтиметрии (Sandwell, Smith, 1997), мировых баз данных по землетрясениям, батиметрии, а также опубликованный и рукописный картографический
и литературный материалы.
Сбор данных о рельефе дна проводился автором в составе отрядов геоморфологии (все рейсы - начальник отряда - Турко Н.Н.), о строении осадочного чехла - в отрядах НСП (6-ой
и 9-ый рейсы начальник отрядов - Побержин В.М., в 18-ом - Ефимов В.Н.). Во всех рейсах - автор входил в состав драгировочных бригад.
Методы исследований.
При работе использовались методы геологической съемки, а также обработка информации на IBM PC (программы Access 2.0., Surfer 6.04, Statistica и некоторые другие) с использованием
оригинальной базы данных. Для подводных форм рельефа в работе применялись географические названия (Агапова и др., 1992), утвержденные Межправительственной океанографической
комиссией - МОК.
Научная новизна работы.
Для срединно-океанического хребта Центральной Атлантики показана гетерогенность распределения основных типов пород и их неравномерная тектонизация как в разных структурах,
так и всего хребта в целом. Составлена новая карта разломов дна Центральной Атлантики в цифровом виде. Предложена новая модель формирования и локализации активных гидротермальных
полей в срединно-океанических хребтах с невысокой скоростью спрединга. Установлена поперечная тектоническая зональность Центральной Атлантики. Показано широкое развитие в
Центральной Атлантике процессов деформации осадочного чехла и усложнение рельефа дна в результате движений акустического фундамента разного возраста, масштаба, амплитуд и
знаков. Составлена первая версия карты магматизма Центральной Атлантики и ее обрамления в цифровом виде. Установлены основные закономерности структурной эволюции вулканических
островов вблизи Западной Африки и северо-востока Южной Америки. Выявлены основные этапы формирования вулканических сооружений. Показано, что Канарские острова, Острова Зеленого
Мыса не являются следом "горячей точки" и предложена новая модель их образования.
Создана электронная база данных по геологии центральной части Атлантического океана в стандартном пакете программ Access 2.0. по оригинальному авторскому дизайну.
Основные защищаемые положения.
1. За пределами осевой части САХ Центральной Атлантики океаническая кора разделена на протяженные блоки - "трансатлантические зоны", каждая из которых имеет специфические
черты рельефа дна, геолого-геофизического строения и ограничена крупными нарушениями - разломами-терминаторами. Между 25o с.ш. и 15 o ю.ш. существует семь таких зон: Атлантис-Кейн,
Кейн-Зеленого Мыса, Зеленого Мыса-Сьерра-Леоне, Сьерра-Леоне-Сан-Паулу, Сан-Паулу-Чейн, Чейн-Вознесения и далее условно до разлома Кардно.
2. Океаническая кора Центральной Атлантики подвижна за пределами зон спрединга: она испытывает сложные и разнообразные эволюционные изменения, характер которых в разных ее
участках обусловлен различными причинами.
3. Вулканические острова Центральной Атлантики и прилегающих регионов сложены фрагментами деформированного докайнозойского основания, интрузивными, эффузивно-агломератовыми
и дайково-силловыми комплексами цоколя (палеоподнятия) и вулканическими комплексами островной постройки. Острова Зеленого Мыса и Канарские острова не формировались под воздействием
"горячих точек". Они образовались над системами камер, которые возникли после растекания мантийного плюма у подошвы литосферы и перемещались вместе с ней.
4. Активные гидротермальные поля в пределах медленноспрединговых хребтов тяготеют к областям разрывов ("discontinuty") и пространственно совпадают с зонами отсутствия или
пониженного фона сейсмичности. Эти части рифтовых зон, по всей видимости, относительно стабильны и наиболее благоприятны для устойчивой циркуляции гидротерм.
5. Обзорные карты нового поколения геологического содержания для Атлантического океана и его континентального обрамления представляют цифровые многослойные конструкции, содержащие
фактический географический, геолого-геофизический материал и теоретические модели. Они должны обеспечивать возможность перехода от региональных образов к средне- и крупномасштабным
полигонам. Созданию тектонических карт нового поколения дна океана должна предшествовать организация баз геолого-геофизических данных.
Практическое значение работы.
1. Создана база данных по геологии Центральной Атлантики, которая позволяет осуществлять компьютерный поиск информации и ее обработку при изучении разных типов структур, подготовке
программ морских экспедиций и создании карт различного назначения. 2. Установлена локализация современных гидротермальных систем в пределах САХ и намечены вероятные районы,
перспективные для их обнаружения. 3. В ходе работы создан толковый словарь англо-и русскоязычных терминов по тектонике глубоководной части Атлантического океана.
Публикации и апробация работы. Полученные выводы и фактические данные по теме диссертации изложены в 53 публикациях.
Основные положения диссертации докладывались на тектонических коллоквиумах Геологического института РАН, на научно-технических советах нис "Академик Николай Страхов", на конференции
студентов в Университете Хьюстона, США (1995 г.), в Институте Морской геологии в Болонье, Италия (1996 г.), на 5-ой и 6-ой конференциях по проблемам плитной тектоники памяти
Л.П. Зоненшайна (22-25 ноября 1995 г. и 17-20 февраля 1998 г. соответственно), на XII Международной школе морской геологии (14-17 октября 1997, ИОАН), на XXXI Тектоническом
совещании (27-30 января 1998 г., МГУ)
|
Библиография:
1. Геология острова Маю. //Докл.АН СССР. 1985. Т. 283. N 5. C. 1252-1255. (соавторы - Ахметьев М.А., Золотарев Б.П., Копорулин В.И., Рихтер А.В., Фрих-Хар Д.И.). 2. Геология острова Сан-Висенти (архипелаг Зеленого Мыса). //Докл.АН СССР. 1985. Т. 284. N 2. C. 419-423. (соавторы - Ахметьев М.А., Копорулин В.И., Рихтер А.В., Фрих-Хар Д.И.). 3. Структура острова Маю (Острова Зеленого Мыса). //Докл.АН СССР. 1986 Т. 290. N 2. C. 425-429. (соавтор - Рихтер А.В.). 4. Разломы северной части Центральной Атлантики. //Геотектоника. 1986. N 5. C.25-34. 5. Некоторые черты геологического строения и магматизма Островов Зеленого Мыса //Актуальные проблемы тектоники континентов и океанов. М. Наука. 1987. С. 95-113. (Тр.ГИН; N 425). (соавторы - Ахметьев М.А., Золотарев Б.П., Копорулин В.И., Рихтер А.В., Фрих-Хар Д.И.). 6. Геология разлома Долдрамс (Центральная Атлантика). //Докл.АН СССР. 1988. Т. 302. N 1. C. 167-170. (соавторы- Пущаровский Ю.М., Турко Н.Н., Сколотнев С.Г., Разницин Ю.Н., Ляпунов С.М., Голод В.М., Попов А.Г.). 7. Тектоническое положение Островов Зеленого Мыса в структуре Восточной Атлантики. //Геотектоника. 1988. N 5. C. 25-33. 8. Состав мантии и магматические камеры разлома Долдрамс (Центральная Атлантика). //Магматизм и тектоника океанов (проект "Литос"). 1990. C. 122-142. (соавторы -Кепежинскас П.К. Разницин Ю.Н., Сколотнев С.Г., Дмитриев Д.А., Усова Л.В.). 9. Тектоника и магматизм Островов Зеленого Мыса. М. Наука. 1990. 246 с. (Тр.ГИН; Вып.451) (соавторы - Ахметьев М.А., Золотарев Б.П., Когарко Л.Н., Копорулин В.И., Рихтер А.В., Фрих-Хар Д .И.) 10. Введение. //Строение зоны разлома Долдрамс: Центральная Атлантика. М. Наука. 1991. C. 5-7. (соавтор -Разницин Ю.Н.). 11. Рельеф и строение осадочного чехла в районе разлома Долдрамс. //Строение зоны разлома Долдрамс: Центральная Атлантика. М. Наука. 1991. C. 7-34. (соавторы - Турко Н.Н. Голод В.М.). 12. Вещественный состав пород океанической коры и верхней мантии в районе разлома Долдрамс. Общая характеристика драгированных пород. //Строение зоны разлома Долдрамс: Центральная Атлантика. М. Наука. 1991. C. 34-142. (соавторы- Сколотнев С.Г., Разницин Ю.Н., Ляпунов С.М., Кепежинскас П.К., Дмитриев Д.А.). 13. Заключение. //Строение зоны разлома Долдрамс: Центральная Атлантика. М. Наука. 1991. C. 211-216. (соавторы -Пущаровский Ю.М., Разницин Ю.Н., Пейве А.А., Сколотнев С.Г., Кепежинскас П.К.). 14. Геология разломов Марафон и Меркурий (Центральная Атлантика). //Докл.АН СССР. 1991. Т.319. N 2. C. 438-431. (соавторы - Пущаровский Ю.М., Разницин Ю.Н., Турко Н.Н. и др.). 15. Зона сочленения разлома Марафон с рифтовой долиной: структура, вещественный состав пород, сульфидная минерализация (Центральная Атлантика). //Докл.АН СССР. 1991. Т.320. N 4. C. 952-956 (соавторы -Разницин Ю.Н., Сколотнев С.Г.Турко Н.Н. и др.) 16. Geological Studies of the Eastern Part of the Romanche Transform (equatorial Atlantic): a First Report. //Giornale di Geologia. 1991. V.53. N 2. P. 31-48. (соавторы - Bonatti E., Raznitsin Y., et al.). 17. Рельеф и строение осадочного чехла разломов Марафон и Меркурий (Центральная Атлантика). //Докл.АН СССР. 1992. Т.324. N 3. C. 643-647 (соавторы -Турко Н.Н., Морозов Ю.И.). 18. Разломы Архангельского, Долдрамс и Вернадского в Центральной Атлантике: структура и вещественный состав. //Геотектоника. 1992. N 6. C. 63-79 (соавторы -Пущаровский Ю.М., Разницин Ю.Н. и др.). 19. Новые данные о строении и вещественном составе пород Романш и Чейн с рифтовой долиной (экваториальная Атлантика).//Докл АН СССР. 1993. Т.339. N 1. C. 75-79 (соавторы -Пущаровский Ю.М., Бонатти Э., Разницин Ю.Н. и др.). 20. Тектономагматические явления на флангах транформных разломов Архенгельского, Долдрамс и Вернадского. //Докл.РАН. 1993. Т.332. N 1. C. 61-64. 21. Обзор представлений о строении и развитии Атлантического океана (до 1970 года).//Геотектоника. 1993. N 5. C. 75-89. 22. Новые данные о строении и вещественном составе пород районов пересечения разломов Романш и Чейн с рифтовой долиной (Экваториальная Атлантика). //Докл. РАН. 1993. Т.339. N 1. C. 75-79 (соавторы -Пущаровский Ю.М., Разницин Ю.Н. и др.). 23. Модель локальных деформаций земной коры в гребневой зоне Срединно-Атлантического хребта. //Геология и геофизика. 1993. Т.34. N 9. C. 3-18 (соавторы- Шарапов В.Н., Агапова Г.В., Бондаренко Л.М., Турко Н.Н.). 24. Тектоническая конвергенция трансформных разломов в Приэкваториальной Атлантике. //Докл.РАН. 1994. Т.335. N 1. С. 70-73. 25. Разнообразие в морфологии нодальных впадин Атлантического океана. //Докл.РАН. 1994. Т.337. N 5. С. 642-645 (соавтор Турко Н.Н.). 26. Морфоструктура района острова Буве. //Докл.РАН. 1995. Т.342. N 3. С.354-357 (соавторы Пейве А.А., Зителлини Н., Перфильев А.С. и др.). 27. Строение пассивной части разлома Страхова на востоке Срединно-Атлантического хребта. //Докл.РАН. 1996. Т. 349. N 4. С. 511-515 (соавторы Кольцова А.В., Соколов С.Ю., Ефимов В.Н.) 28. Морфоструктурные и геологические черты вулканического острова Буве (юг Атлантики). //Докл.РАН. 1996. Т. 351. N 6. С. 798 - 801. 29. Пассивные части трансформных разломов Атлантического океана между 16o с.ш. и экватором.// Геотектоника. 1997. N 5. С. 85-94 (соавторы Агапова Г.В., Ефимов В.Н., Лиджи М., Соколов С.Ю., Турко Н.Н., Рихтер А.А.). 30. The Project of the Digital Geological-Geophysical Atlas of Tropical Atlantic (тезисы). //6th Zonenshain Conference on Plate Tectonics. (Moscow. 17-20 February 1998 г.). 1998. P.18. (соавторы Агапова Г.В., Ефимов В.Н., Соколов С.Ю., Турко Н.Н., Шаповалова К.О.). 31. New Data on Fault Structure of Tropical Atlantic (тезисы). //6th Zonenshain Conference on Plate Tectonics. (Moscow. 17-20 February 1998 г.). 1998. P.17-18. (соавторы Агапова Г.В., Ефимов В.Н., Соколов С.Ю., Турко Н.Н., Шаповалова К.О.) 32. Новейшие деформации осадочного чехла в пассивных частях разломов Архангельского, Долдрамс и Вернадского (Атлантический океан). //Докл.РАН. 1998. Т. 357. N 6. С. (соавтор Соколов С.Ю.) (в печати). 33. Структуры и этапы эволюции вулканических островов и подводных гор тропической Атлантики. //Геотектоника. 1998. (в печати). 34. Тектоническое положение гидротермальных полей на Срединно-Атлантическом хребте. //Литология и полезные ископаемые. 1998. N 4. (соавтор Соколов С.Ю.) (в печати).
|
|
