Короновский Н.Н.
СТРУКТУРЫ РАСТЯЖЕНИЯ НА ТЕССЕРАХ ВЕНЕРЫ
Геологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
Тессеры занимают около 8% поверхности Венеры и представляют собой возвышенные участки рельефа, образовавшиеся в результате деформации коры. Природа и возраст тессер в настоящее время являются предметом оживленной дискуссии, также как и пространственное положение тессерных участков между огромными равнинами, представляющих собой лавовые поля, сформировавшиеся в результате неоднократных излияний лав, по-видимому, базальтового состава. Перекрывают ли эти лавы тессеры или последние подобны ╚островам╩ в ╚лавовом океане╩, изначально располагаясь изолированно? Этот вопрос неясен. Собственно тессеры обладают 2-мя главными типами деформационных рисунков: 1√ый √ это различные по протяженности (50-150 км) и по форме (линейные, изогнутые, каплевидные и др.) хребты и 2-ой √ пересекающие их обычно под прямым углом,, разнообразные по морфологии и длине трещины, грабены и рифты. Очевидно, что формирование первых происходило в обстановке сжатия, а вторых √ растяжения. Последним структурам, хотя и уделяется много внимания, но их признаки, типы, морфология и, особенно, происхождение трактуются далеко не однозначно. Значительная неопределенность существует даже в наименовании структур. В данной работе основное внимание уделяется морфологии и пространственному положению структур растяжения в тессерах.
Следует заметить, что разнообразные грабены развиты не везде, а только местами, причем их отличительным признаком является почти всегда перпендикулярное положение по отношению к хребтам и ложбинам. Грабены подразделяются по морфологии; по длине; по характеру окончания и типу разрывов, их ограничивающих; по площади распространения и по относительному возрасту.
Ленточные грабены (ribbon,2,3), наиболее интересные и необычные структуры растяжения, обладающие длиной до 100-200 км, шириной от 2-3 до 5-8 км. К грабенам этого типа следует относить структуры, образованные сбросами, располагающимися друг от друга примерно на одинаковом расстоянии и простирающимися параллельно друг другу на многие десятки и первые сотни км таким образом, что вся поверхность оказывается как бы нарезанной на ленты одинаковой ширины.. Среди ленточных грабенов встречаются разновидности, обусловленные разной частотой распределения на площади и степенью прямолинейности сбросов, ограничивающих грабены.. Важно подчеркнуть, что по отношению к хребтам и ложбинам, ленточные грабены являются наложенными.
Простые линейные грабены отличаются от ленточных неравномерным распределением на площади, группированием в отдельные полосы шириной в десятки км,, изломанной коленообразной формой в плане, разной шириной и высотой бортов. В подавляющем большинстве случаев эти грабены ограничены только двумя сбросами и к своим окончаниям суживаются.
Сложные линейные грабены характеризуются многоступенчатостью, т.е. вложенностью одних грабенов в другие, кулисообразно подставляют друг друга и распространены только местами. К их окончаниям высота сбросов уменьшается, и грабены выклиниваются. Ширина грабенов достигает 5-10 км, а длина 100 и более км. Ленточные, простые и сложные грабены не имеют ╚плечей╩, т.е. поднятий по краям грабенов.
Узкие грабены и широкие плоские горсты (тессера Овда) обычно сгруппированные в пучки длиной в 100-150 км, лучше выражены на поднятиях, кулисообразно подставляют друг друга, местами имеют приподнятые плечи.
Широкие грабены и узкие горсты (тессера Фетида). Эти горсты фиксируются радарной съемкой в виде узких радарно-яркой и радарно-темной полос, тогда как пространства между ними раза в 3 шире. Также группируются в пучки и не имеют плечей.
Сложные, короткие грабены (тессера Овда и др.) длиной
25-40 км шириной 5-8 км, обладающие изогнутой в плане формой, суживающиеся
на концах, многоступенчатыми бортами,, кулисообразно подставляющими друг
друга, часто приуроченные к хребтам, т.е. к поднятиям и располагающимися
перпендикулярно к их простиранию.
Поля трещин (тессеры Альфа, Овда и др.) √ сближенные
радарно-яркие линии, занимающие пространства в тысячи км2, расположенные
кулисообразно и по рисункам очень напоминающие системы трещин в ледяных
полях (1).
Рифты и рифтовые зоны (тессера Бета и др.). Протяженные (сотни, более тысячи км) и широкие 100-200 км сложные зоны, состоящие из многих грабенов, как вложенных, так и подставляющих друг друга по простиранию. Морфологические обладают сходством с земными рифтовыми зонами.
В некоторых местах (тессера Овда) существуют грабены, накладывающиеся и на лавовые поля, но более древние, чем основные, радарные черные огромные лавовые территории.
В целом отмечается пространственная приуроченность перечисленных выше структур к возвышенным, куполовидным участкам тессер или к отдельным хребтам, т.е. к тем местам, где возможны обстановки растяжения. Некоторые системы грабенов тессер удивительно напоминают земные, но другие, например, ленточные грабены на поверхности Земли не встречаются. Объяснение их происхождения должно учитывать соотношение твердого, хрупкого и тонкого верхнего слоя коры Венеры и пластичного, гораздо более мощного нижнего слоя мантии. Факт ╚подтопления╩ лавами рельефа, в котором проявлены структуры 2-х типов, свидетельствует в пользу существования весьма тонкой, можно сказать, пренебрежимо малой по мощности верхней, хрупкой коры по сравнению с нижним толстым пластичным слоем, в которой и формировались разнообразные грабены. Именно этот слой, деформируясь передает напряжения в твердую верхнюю кору.
Проведенные на химическом факультете эксперименты с полимерами и различными тонкими металлическими покрытиями показали удивительную картину, очень похожую на некоторые элементы рельефа поверхности тессер Венеры (4). Опыты продемонстрировали, что одновременно со сжатием и формированием складок возможно образование параллельных грабенов, обладающих одинаковой шириной. Но для этого необходим очень тонкий и жесткий поверхностный слой и толстый, пластичный нижний, что, по-видимому, и имело место на Венере.
Следует отметить, что формированием структур сжатия на Венере в виде валов, хребтов и др. скорее всего, происходило одновременно с растяжением, причем растягивающие и сжимающие силы должны были действовать в перпендикулярных направлениях. Предел текучести и прочности коры Венеры и механические свойства пластичной подложки, т.е. мантии, должны определять деформацию и рельефообразование в пределах тесеер, причем между параметрами рельефа (высотой и формой) и свойствами жесткого слоя и пластичной подложки существует количественная взаимосвязь. Механически очень трудно было бы объяснить формирование структур сжатия, а потом, после перерыва, структур растяжения.
Структурный парагенезис поверхности тессер объясняется проще, если предположить одноактное и одновременное формирование различных структурных форм сжатия и растяжения, после которого настал период грандиозных лавовых излияний.
Таким образом, выделены различные типы структур растяжения в тессерах Венеры, сделана попытка их классификации и высказано предположение их возможного образования.
Литература
1. Banerdot W.B. Small-Scale Fracture Patterns on the
volcanic plains of Venus. J.G.R., v.97, NE10, 1992, p. 16.149-16.166
2. Hansen V.L. and Willis J.J. Structural analysis of
a sampling of tesserae: Implications for Venus geodynamics. Icarus, 1996,
123, p. 296-312
3. Hansen V.L. and Willis J.J.Robbon terrain formation,
southwestern Fortuna Tessera, Venus: Implications for lithosphere evolution.
Icarus. 1998, 132, p. 321-343
4. Volynskii A.L., et al. Mechanical buckling instability
of thin coatings deposited on soft polymer substrates. J. of Material Science,35,
2000, p. 547-554.