Новы и арахноиды на Венере: геологическое строение, классификация и эволюция

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований таких вулкано-тектонических радиально-концентрических структур планеты Венера как новы и арахноиды методами фотогеологического анализа и тектонофизического моделирования, можно сделать следующие основные выводы.

На основании морфоструктурных характеристик нов и арахноидов впервые предложена их классификация. В основу классификации нов положен анализ их топографических характеристик, так как эти структуры обладают широким спектром структурных рисунков и меньшим количеством характерных топографических форм. Удалось выделить четыре класса этих структур:

• Куполообразные поднятия.

• Обладающие центральным поднятием и возвышенным относительно окружения концентрическим обрамлением.

• С выровненным или негативным рельефом.

• Платообразные возвышенности.

В основу классификации арахноидов положен анализ структурных рисунков и кинематики тектонических структур, так как их топографическая форма достаточно однородна - бoльшая их часть представляет собой хорошо выраженные депрессии. Удалось выделить шесть классов арахноидов, для каждого из которых характерен один из следующих структурных парагенезов:

• Концентрические структуры растяжения.

• Концентрические структуры растяжения и радиальные сжатия, распространяющиеся за пределы их депрессий, концентрические структуры сжатия в их центральных частях.

• Концентрические структуры растяжения и радиальные сжатия, распространяющиеся за пределы их депрессий.

• Концентрические и радиальные структуры растяжения.

• Концентрические структуры растяжения и хаотические и/или концентрические сжатия в центральных частях.

• Концентрические и радиальные структуры сжатия.

Впервые показано, что новы и арахноиды структуры многостадийные и долгоживущие. Определен период активности нов и части арахноидов относительно времени образования региональных равнин с извилистыми грядами, положение которых служит единственным стратиграфическим маркером на поверхности Венеры. Относительно небольшое количество нов (40.3 %) начало свою эволюцию до образования этих равнин, меньшее их количество (11.3 %) завершило свое развитие до этого момента. Большинство нов (88.7 %) были активны после образования региональных равнин. По крайней мере, часть арахноидов начала свое развитие до образования этих равнин, а закончила после этого события.

Обоснованы и доработаны существующие модели образования и эволюции нов и арахноидов вследствие воздействия на литосферу планеты поднимающихся и испытывающих гравитационную релаксацию магматических диапиров. На основании анализа парагенезов тектонических структур, результатов фотогеологических исследований, интерпретации результатов тектонофизического моделирования и их сравнения с существующими геолого-геофизическими моделями образования нов и арахноидов предложены сценарии, описывающие образование различных их классов в зависимости от следующего ряда ключевых факторов эволюции этих структур:

• Глубина залегания поверхности нейтральной плавучести магматического диапира.

• Реологическое состояние части литосферы, на которую воздействует эволюционирующий диапир - на хрупкую верхнюю часть или вязкопластичную нижнюю, а также мощность верхней хрупкой части литосферы.

• Степень уплощения тела диапира и/или латерального растекания вязкопластичного вещества нижней части литосферы над телом диапира.

• Характер влияния региональных напряжений и рифтовых структур.

В зависимости от этих факторов наши сценарии описывают формирование различных классов нов и арахноидов, образование и эволюцию их топографических форм и деформационных структур, в отдельных случаях предлагая новые модели их образования.

В ходе исследований показано, что рифты существенно не влияют на морфологические и структурные характеристики арахноидов, в то время как их воздействие ключевым образом может изменить топографию и структурный рисунок нов.

Образование нов и арахноидов вне влияния рифтовых зон

I. При относительно небольшой глубине залегания поверхности нейтральной плавучести магматического диапира происходит образование нов, представляющих собой куполообразные поднятия с различной степенью выраженности в рельефе. В основном, за счет внедрения роев даек образуется радиальная трещиноватость. При гравитационной релаксации построек подобного типа возможно образование нескольких типов структур:

• Если постройка новы и магматический диапир после стадии воздымания испытывают релаксацию без латерального изменения его формы при его воздействии на верхнюю хрупкую часть литосферы. В этом случае образуются арахноиды с радиальными и концентрическими структурами растяжения, а также новы с негативным рельефом. При релаксации слабовыраженных построек происходит образование нов, обладающих выровненным рельефом.

• Если постройка новы и магматический диапир испытывают гравитационную релаксацию с латеральным уплощением его формы и/или при латеральном растекании вязкопластичного вещества нижней части литосферы над ним. В этом случае возможны несколько путей эволюции структуры:

1) При релаксации постройки новы и магматического диапира, воздействующего на верхнюю хрупкую часть литосферы, происходит образование венцов, обладающих концентрическими структурами растяжения и сжатия.

2) При релаксации постройки новы и магматического диапира, воздействующего на нижнюю вязкопластичную часть литосферы, в зависимости от мощности ее верхнего хрупкого слоя, возможно образование двух типов структур:

• При относительно большой мощности верхней хрупкой части литосферы образуются новы, обладающие, в основном, концентрическими структурами растяжения.

• При относительно небольшой мощности верхней хрупкой части литосферы образуются новы, обладающие, в основном, концентрическими структурами сжатия.

II. При относительно большой глубине поверхности нейтральной плавучести диапира при его гравитационной релаксации возможны две ситуации:

• Если магматический диапир воздействует на верхнюю хрупкую часть литосферы и его релаксация происходит без латерального уплощения его формы. В этом случае образуются арахноиды с концентрическими структурами растяжения. Если их эволюция происходит на фоне формирования вулканических равнин образуются арахноиды с концентрическими структурами растяжения и хаотическими и/или концентрическими структурами сжатия в пределах их депрессий.

• Если магматический диапир воздействует на нижнюю вязкопластичную часть литосферы при его релаксации происходит образование двух типов арахноидов.

• Если мощность верхней хрупкой части литосферы относительно большая образуются арахноиды с концентрическими структурами растяжения и радиальными структурами сжатия, распространяющимися за пределы их депрессий.

• Если мощность верхней хрупкой части литосферы относительно небольшая, образуются арахноиды с концентрическими структурами растяжения, радиальными структурами сжатия, распространяющимися за пределы их депрессии и концентрическими структурами сжатия в их пределах.

Исследования показали, что условия регионального растяжения влияют только на распределение деформационных структур при образовании нов и арахноидов, но не на их кинематический характер. Условия регионального сжатия влияют на кинематический характер тектонических структур - в этих условиях при релаксации магматического диапира образуются арахноиды, для которых характерны концентрические и радиальные структуры сжатия.

Образование нов в условиях влияния рифтовой зоны

В условиях влияния рифтовой зоны образуются платообразные новы, топографическая форма которых контролируется структурами рифта, их образование может иметь три возможных сценария.

• Формирование новы предшествует заложению рифта. Эти новы образуются в соответствии с любым из вышеперечисленных сценариев, после чего подвергаются переработке рифтом.

• Формирование новы происходит одновременно с эволюцией рифтовой зоны. Образование таких нов связано с воздыманием магматического диапира на фоне общего подъема материала в пределах рифта.

• Формирование новы происходит после завершения активности рифта. Эти структуры образуются аналогично куполообразным новам, но при их формировании наследуются рифтовые топографические структуры.

Защищаемые положения

Наиболее важные результаты проведенных исследований можно кратко сформулировать в трех защищаемых положениях.

• Впервые предложена классификация таких радиально-концентрических вулканотектонических структур Венеры как новы и арахноиды. Новы по характеру их топографических характеристик разделены на четыре класса. Арахноиды разделены на шесть классов, для каждого из которых характерен определенный структурный парагенез деформационных структур.

• Впервые установлено, что новы и арахноиды - структуры долгоживущие и многоэтапные. Определен период активности всех нов и части арахноидов относительно единственного стратиграфического маркера для поверхности Венеры - региональных равнин с извилистыми грядами. Подавляющее большинство нов проявляют максимальную активность после образования этих равнин и, по крайней мере, часть арахноидов были активны как до их формирования, так и после.

• На основании анализа топографии и выявления эволюции структурных парагенезов впервые предложены детальные сценарии формирования нов и арахноидов. Доказано, что различные классы этих структур образуются вследствие воздействия на верхние части литосферы Венеры поднимающихся и испытывающих гравитационную релаксацию магматических диапиров. Формирование различных классов нов и арахноидов определяется глубиной залегания поверхности нейтральной плавучести диапира, реологическим состоянием части литосферы, на которую он воздействует, степенью уплощения его тела или латерального растекания вязкопластичного вещества нижней части литосферы над ним и характером влияния рифтовых структур и региональных напряжений.