Срединно-океанические хребты

Схема океанических рифтов по [Minster et al.,1974]. Величина желтых стрелок пропорциональна скорости спрейдинга. Самый быстрый спрейдинг замерен в Восточно-Тихоокеанском поднятии (до 8см/год). По скорости спрейдинга рифты делятся на медленные (< 3 см/год) и быстрые (>4 см/год)

 

Срединно-Атлантический хребет. Длина свыше 18 тыс. км. Отдельные участки срединно-атлантического хребта носят собственные названия: в Норвежско-Гренландском бассейне - хребет Книповича (от 81 до 73ш северной широты), южнее - хребет Мона, далее - Исландско-Янмайенский хребет, южнее Исландии - хребет Рейкьянес (до 52ш северной широты) и Северо-Атлантический хребет, южнее экватора - Южно-Атлантический хребет. Непосредственно на хребте расположена Исландия - вулканический остров, который сочетает в себе черты магматизма срединно-океанических хребтов и горячих точек.
 

 

Строение океана изучается по

По [Brown&Mussett,1993]. Взято из [Winter,2001].
Офиолиты Троодоса (дайковый комплекс)

 

Строение слоев и мощности классической офиолитовой последовательности офиолитов Самиал (Оман) по [Boudier&Nicolas, 1985].

 

Бескорневые диориты и тоналиты (на рисунке plagiogranite) скорее всего являются поздними дифференциатами.

Основание третьего слоя сложено расслоенными кумуляционными верлитами и габбро. Верлиты часто проникают в расслоеные габбро.

Ниже отмечаются расслоенные перидотиты с кумулятивными структурами.

Еще ниже - тектонизированные дуниты и гарцбургиты (нерасплавленный остаток исходной магмы)

 

Типичные базальты MORB содержат < 0.2 % K2O и < 2 % TiO2

 

 

Закалочные стекла района Афар (САХ) по [Stakes et al. 1984].

 

 

Система Диопсид-Анортит-Форстерит по [Bowen,1916], отражающая порядок кристаллизации в MORB. Красный квадратик в поле кристаллизации оливина отражает исходный состав расплава. Порядок кристаллизации  для MORB:
оливин хромшпинелид → оливин,плагиоклаз (╠хромшпинелид) → оливин,плагиоклаз,клинопироксен.

 

схема из [Langmuir et al., 1992], показывающая зависимость степени плавления мантии под срединно-океаническими хребтами от температуры и давления при адиабатическом подъме мантии. Две стрелки обозначают два пути плавления, зависящих от стартовой температуры мантии.

 

[Niu,1997] показывает, что плавление мантии (шпинелевого лерцолита) может происходить инконгруэнтно. При этом, в остаточных перидотитах количество шпинели, клинопироксена и ортопироксена убывает, а количество оливина возрастает.

 

Сравнение магматизма медленных и быстрых спрейдинговых зон.

 

 Гистограмма по K2O и TiO2 для высокомагнезиальных закалочных стекол Срединно-Атлантического хребта. Mg# всех стекол в выборке больше 65, что соответствует содержанию MgO 8-10.5 %. 

Слабодифференцированные, близкие к исходным расплавы (с Mg# > 65 или MgO > 8%) отличаются слишком большим разнообразием, чтобы быть производными одного и того же первичного расплава.

Такие большие вариации в области высокомагнезиальных составов, а главное явную бимодальность распределения нельзя объяснить дифференциацией и, скорее всего, это вызвано отличиями в мантийном источнике при образовании исходных расплавов.

Низкокалиевые и низкотитанистые высокомагнезиальные расплавы должны соответствовать большой степени плавления или деплетированному источнику.

Расплавы высокотитанистые и с повышенным калием могут быть производными менее деплетированного источника.

 

Спектры редкоземельных компонентов для нормальных и обогащенных базальтов MORB.

 

Разделение MORB по La/Sm отношению. Отношение ниже 1 характерно для N-MORB, выше 2 - для E-MORB (обогащенных), от 1 до 2 - промежуточные, transitional (T-MORB) - показаны зелеными кружочками.

 

общая модель плавления мантии под срединно-океаническими хребтами [по Zindler et al., 1984] и [Wilson, 1989]

 

Схема магматического очага под быстрыми спрейдинговыми зонами по Perfit et al., 1994. Данная схема решает проблему отсутствия по геофизическим данным крупных магматических очагов под срединно-океаническими хребтами. Здесь предусматривается наличие линзы расплава всего несколько сот метров мощностью и шириной менее 2 км на глубине 1-2 км.