Деменков А.Б.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ АНАЛИЗА СТРОЕНИЯ ТЕКТОНОСФЕРЫ АРКТИКИ
Мурманский государственный педагогический институт, г. Мурманск (МГПИ)
Введение. Одна из главных задач геотектоники- изучение движения материи Земли в прошлом и настоящем. Одна из причин этих движений может быть механической. Раскрытию механизма различных тектонических деформаций способствует физическое моделирование различных типов тектонических структур. Механические модели служат для описания деформаций земной коры. Данные наблюдений практически не позволяют получить адекватное представление о геометрии и эволюции геологической структуры, что естественным образом приводит к подходу, основанном на масштабном моделировании.
В данной работе на основе результата масштабного моделирования
рассматриваются особенности тектонической и геодинамической эволюции в
Евразийском бассейне.
Преимущество масштабно- модельных работ для тектонических
исследований обусловлено тем, что правильно построенная дина-мическая масштабная
модель, претерпевающая определенный цикл развития в более доступном для
наблюдения отрезке времени и в уменьшенном геометрическом масштабе, точно
воспроизводит развитие оригинала.
В моделях, испытанных на центрифуге, наблюдалось развитие структур, которые, по-видимому, воспроизводят океанические хребты. В этих моделях верхняя часть поднимаю-щихся диапиров растекается под корой с более низкой плот-ностью, чем всплывающая масса. В моделях такой природы только малая часть поднимающегося материала достигает по-верхности по разломам в моделируемой коре, а большая часть растекается в виде постепенно выклинивающейся в горизонтальном направлении подушки под корой.
Модели воспроизводящие срединно-океанические хребты. Подводные хребты представляются выпуклостями, вызванными внедрением всплывающих тел, которые находятся близко к поверхности океанического дна и в настоящее время мед-ленно растекаются в горизонтальном направлении, вызывая та-ким образом боковое растяжение и определяя морфологию риф-товых долин вдоль гребня хребтов. Эти тела, внедрившиеся под действием силы всплывания, по большей части не могут состоять из гранитоидного вещества, потому что низкая плотность таких пород или магмы была бы причиной поднятия хребтов над уров-нем моря и вынуждала бы магму прорывать поверхность и под-ниматься над уровнем моря в виде гряд вулканических островов. С другой стороны, материал должен быть менее плотным, чем средняя плотность мантии под океанами. Кажется разумным предположить, что поднимающийся материал имеет габброидный состав и поднимается через более плотное вещество мантии в ос-новном тем же способом, каким в более высоких горизонтах Земли поднимаются гранитные и гранодиоритовые батолиты через достаточно плотную кору. Возможно, поднимающиеся массы формируются в низкоскоростном слое под корой.
Внедрения под поверхность пластичных, но кристаллических по-род, состоящих из кашевидной смеси расплава и кристаллов, или преимущественно расплавленных материалов, сначала поднимают поверхность в виде пологих возвышений. Позже происходит растекание, связанное с ним обрушение и растяжение центральной части этих пологих возвышений и выравнивание поверхности, что порождает геоморфологические особенности систем рифтовых долин. Системы рифтовых долин в основ-ном располагаются на куполообразных сводовых щитах земной коры. Растекание внедряющихся путём всплывания подкоровых тел является существенной особенностью механизма вызывающего растяжение и проседание рифтовых долин в перекрывающей коре.
Обсуждение и заключения. Геофизические исследования последних лет подтвердили наличие подушкообразных тел аномально- пластичного материала под океаническими хребтами. Подушка аномального мантийного материала под Срединно-Атлантическим хребтом по данным гравиметрии имеет меньшую плотность, чем нормальная мантия на той же самой глубине.
Можно говорить о схожей ситуации под хребтом Гаккеля во Вторую генерацию молодого океанообразования (последние 40 млн. лет), а в более ранний период (Первая генерация молодого океанообразования) под хребтом Менделеева-Альфа. Под этими структурами происходило или происходит растяжение слоя коры вследствие растягивающего напряжения, созданного трением сцепления с располагающей шляпой нижерасположенного диапира.
В подтверждение выше сказанного говорит и характер магнитных
аномалий. Для хребта Гаккеля, уже стало аксиомой, хорошее согласование
аномалий с его рельефом и он признан классическим Срединно-океаническим
хребтом, т. е. в данный момент происходит внедрение мантийного материала
и образование океанической коры.
Под хребтом Менделеева магнитное поле интерпретируется
по-разному- от спредингового происхождения до континентального. Имеется
определенная линейность, но нет четкой упорядочности аномалий. Очевидно,
что в прошлые эпохи происходили процессы рифтового развития в Первую генерацию
молодого океанообразования, а уже во Вторую генерацию молодого океанообразования
в следствие так называемого ╚бульдозерного╩ эффекта, изменили первоначальный
облик хребта Менделеева- Альфа и окружающих его структур (хребет Ломоносова
и впадина Макарова).
Литература
1. Геодинамика и нефтегазоносность Арктики/В. П. Гаврилов,
Ю. Ф. Федоровский, Ю, А. Тронов и др.; под ред. В. П. Гаврилова. ≈М.: Недра,
1993. ≈323 с.: ил.
2. Джон К. Сейзл. Тектонические модели. В кн.: Структурная
геология и тектоника плит. Т.3.М.: Мир, 1991, с.163- 173.
3. Рамберг X. Сила тяжести и деформации в земной коре.
Пер. с англ.≈М.: Недра, 1985. 399 с. ил.≈Пер. изд.: Великобритания, 1981.
4. Хаин В. Е., Ломизе М. Г. Геотектоника с основами геодинамики:
Учебник. ≈ М.: Изд-во МГУ, 1995 ≈ 480 с.
5. Шипилов Э.В. О влиянии процессов молодого океанообразования
на станов-ление континентальных окраин Арктики // Седиментологические процессы
и эволю-ция морских экосистем в условиях морского перигляциала. Апатиты:
Изд-во КНЦ РАН. 2001.С. 193-208.