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

Формирование нов и арахноидов связывается с воздействием на верхние части литосферы поднимающихся и испытывающих гравитационную релаксацию магматических диапиров [Стофан и др., 1997; Сквайрс и др., 1992; Джейнс и др., 1992; Хэд и др., 1992; Аитолла, Костама, 2001]. При моделировании удалось показать, что эти структуры могут образоваться при такого типа процессах. В ходе фотогеологических исследований было выяснено, 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. В рифтовых зонах [Базилевский, Хэд, 2000] находятся 32 новы, что составляет 51.6 % от количества всех изученных нами нов.

Выделяются два типа ассоциации нов и рифтовых зон:

1. Рифт не имеет видимого влияния на топографию нов. Сюда относятся структуры, представляющие собой куполообразные поднятия, обладающие центральным поднятием и относительно приподнятым обрамлением, а также с выровненным или негативным рельефом. В этом случае процессы образования нов, вероятно, преобладают над процессами формирования рифта.

2. Рифт влияет на топографию нов, что отражается в формировании рифтовых долин вокруг их построек и в непосредственном контроле формы поднятий структурами рифта. Сюда относятся новы, представляющие собой платообразные поднятия. В этом случае процессы формирования рифтовой зоны или преобладают над процессами образования нов, или, по крайней мере, равнозначны им.

Из этого следует, что механизмы образования платообразных структур следует рассматривать в непосредственной связи с процессами образования рифта, в то время как в остальных случаях ими можно пренебречь.

Влияние рифтов на образование арахноидов проявлено значительно слабее, так как арахноиды, находящиеся в рифтовых зонах незначительно отличаются по своим морфоструктурным характеристикам от структур, не имеющих связи с рифтами. Поэтому при описании сценариев развития структур в условиях влияния рифта мы рассмотрим только новы.

На базе изучения топографии, парагенезов природных тектонических структур и интерпретации результатов тектонофизического моделирования предложены сценарии, описывающие образование различных типов нов и арахноидов в зависимости от следующего ряда ключевых факторов их эволюции (прил. 1):

1. Глубина залегания поверхности нейтральной плавучести магматического диапира, образующего структуру.

2. Реологическое состояние части литосферы, на которую воздействует эволюционирующий диапир - на хрупкую верхнюю или вязкопластичную нижнюю, и мощность верхней хрупкой части литосферы.

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

4. Характер влияния региональных напряжений и рифтовых структур.

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

1. Постройка новы и магматический диапир после стадии воздымания испытывают гравитационную релаксацию без латерального изменения формы диапира при его воздействии на верхнюю хрупкую часть литосферы. В этом случае образуются арахноиды с радиальными и концентрическими структурами растяжения (IV, прил. 1), а также новы с негативным рельефом. При гравитационной релаксации слабовыраженных построек происходит образование нов, обладающих выровненным рельефом.

2. Постройка новы и магматический диапир испытывают гравитационную релаксацию с латеральным уплощением формы диапира и/или при латеральном растекании вязкопластичного вещества 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:

а) При относительно большой мощности верхней хрупкой части литосферы образуются новы с обрамлениями, обладающие, в основном, концентрическими структурами растяжения.

б) При относительно небольшой мощности верхней хрупкой части литосферы образуются новы с обрамлениями, обладающие, в основном, концентрическими структурами сжатия.

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

1. Если магматический диапир воздействует на верхнюю хрупкую часть литосферы и его релаксация происходит без латерального уплощения его формы образуются арахноиды с концентрическими структурами растяжения (I, прил. 1). Если их эволюция проходит на фоне формирования вулканических равнин образуются арахноиды с концентрическими структурами растяжения и хаотическими и/или концентрическими структурами сжатия в пределах их депрессий (V, прил. 1).

2. Если магматический диапир воздействует на нижнюю вязкопластичную часть литосферы при его релаксации образуются два типа арахноидов:

а) Если мощность верхней хрупкой части литосферы относительно большая образуются арахноиды с концентрическими структурами растяжения и радиальными структурами сжатия, распространяющимися за пределы их депрессий (III, прил. 1).

б) Если ее мощность относительно небольшая, образуются арахноиды с концентрическими структурами растяжения, радиальными структурами сжатия, распространяющимися за пределы их депрессии и концентрическими структурами сжатия в их пределах (II, прил. 1).

Исследования показали, что условия регионального растяжения влияют 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 (VI, прил. 1).

В условиях влияния рифтовой зоны формируются платообразные новы, топографическая форма которых контролируется структурами рифта, их образование имеет три возможных сценария:

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

2. Формирование новы происходит одновременно с эволюцией рифтовой зоны. Их образование связано с воздыманием магматического диапира на фоне общего подъема материала в пределах рифта.

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