Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Как устроена наша Земля?

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 152 RSS
←   Ноябрь 2010   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.olegyakupov.com
Открыта: 05-10-2010

Автор
olegtrf

Статистика

152 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Как устроена наша Земля? Внутриплитные подводные горы.


Внутриплитные подводные горы, как окно в глубинные процессы Земли.

Оглавление.
Краткий обзор.
Рисунок № 1.Линейная Гавайская возрастная прогрессия.
Рисунок № 2. Гавае – Императорский след горячей точки – пример классической модели мантийного плюма.
Рисунок № 3 . Модели Земли и мантийной конвекции, основанные на данных геохимических и геофизических наблюдений.
Литература.

Краткий обзор.

Эта работа являет собой взгляд на проблему горячих точек Земли "снаружи", то есть с позиций геологических и геофизических наблюдений, проведенных на поверхности Земли.
Подводные горы – это окно в глубины Земли. Окно, которое открывает взору исследователя геохимические неоднородные области мантии Земли, температурные особенности этих зон, механические свойства пород литосфуры. Исследование совокупности подводных гор и океанических островов, объединенных в протяженные цепи, позволяет делать суждения об абсолютных движениях тектонических плит, несущих на себе эти образования, о взаимодействии плит между собой, особенностях "жизни" мантийных плюмов, питающих горячие точки, и движениях Земли в целом.
В работе отмечается, что на сегодняшний день точность сейсмотомографических исследований не позволяет делать однозначные суждения о мантийных плюмах. Поэтому изучение подводных гор имеет решающее значения для получения достоверной информации о характеристиках мантийных плюмов. Согласно этим данным, выделяется три типа горячих точек. Первчные, вторичные и третичные. Предполагается, что первичные горячие точки формируются над суперплюмами, вторичные – над ответвлениями суперплюмов, а третичные же связаны не с глубинными мантийными плюмами, а спроцессами плавления, которые генерируются плитными или верхнемантийными процессами.
Рис 3. Плюмы, которые встретили небольшое сопротивление на 670 километрах или которые смогли даже прорваться через эту границу.
Рисунок № 1. Линейная Гавайская возрастная прогрессия. По горизонтали расстояние от активного вулкана Килауеа. По вертикали возраст. Хотя строгое линейное строение следов подводных гор при более детальном рассмотрении не столь просто, данные K/Ar и 40Ar/39Ar определения возраста показывают систематическое (и более или менее) старение щитов вулканических островов и подводных гор в сторону северо-запада и через Гавае-Императорский излом.
To Top

Использование системы первичных горячих точек для реконструкции палеоперемещений тектонических плит, является многообещающим. Следы горячих точек, зафиксированные в виде цепочек подводных гор, наличием у них так называемых возрастных прогрессий, действительно могут дать информацию о движениях плит. Но последние палеомагнитные данные свидетельствуют о том, что сами плюмы перемещаются внутри мантии. Введено даже образное понятие – "мантийный ветер", который "подхватывает" и "уносит" плюмы в сторону от их первоначального местоположения. Возрастные же прогрессии обнаружены не у всех цепочек подводных гор. Если же эти прогрессии и обнаружены, то не всегда они согласуются со сформировавшимися уже представлениями о кинематике тектонических плит.
Зарождение подводных гор влияет на физичекое состояние несущей их литосферы. Под тяжестью подводных гор литосфера прогибается, причем в разной степени, в зависимости от положения подводной горы в момент ее зарождения, относительно рифтовой зоны, а фактически от возраста литосферы. Некоторые цепочки подводных гор сопровождаются прогибами, заполненными осадками. По мнению авторов статьи эти прогибы появились благодаря гравитационной нагрузке, создаваемой подводными горами. Существенное влияние на эти процессы оказывает тепловой поток. Используя комбинацию геофизических и геологических признаков авторы выделили две группы подводных гор. В одну группу попали подводные горы, зародившиеся вблизи рифтовой зоны, в другую группу были объединены подводные горы, зародившиеся за пределами рифтовой зоны.
Изучение геохимических особенностей подводных гор привело к зарождению специального раздела геохимической науки – химической геодинамики. Геохимический анализ океанических островов позволил выделить несколько типов неоднородных областей мантии Земли, а также оценить температурный режим этих неоднородных областей. Неоднородные области в мантии создаются как за счет переработки вещества мантии при экстрагирования из ее состава вещества земной коры, так и за счет субдукции различных типов литосферных образований (океаническая кора, осадки, субконтинентальная литосфера, континентальная кора, метасоматированная мантия, первичная мантия) в мантию Земли.
В результате коплексного анализа геологогеофизических данных были предложены различные геодинамические модели мантии Земли (Рис.3).
С полным переводом статьи можно познакомиться здесь.
To Top

Рисунок № 2.

Рис 1. Два вертикальных разреза через комплексную Canary/Cape Verde систему плюмов.
Гавае – Императорский след горячей точки – пример классической модели мантийного плюма, объясняющей формирование внутриплитной подводной горы. На карте северо – западной части Тихого океана (D. Sandwell and W.M. Smith: Gravity Anomaly Map based on SatelliteAltimetry, Version 15.2) это типичный след в виде подводных гор подчеркивается глубоким, изогнутым рвом вдоль всей его длины и значительным срединно плитным поднятием, протягивающимся в сторону молодого юго – восточного окончания. Линейность этого следа в комбинации с крупным внутриплитным поднятием и с закономерным изменением возраста (по радиометрическим данным возраст увеличивается по направлению более старого северо-западного окончания, см. Рис 1.), представляют убедительные доазательства существования в мантии плюма, возможно зародившегося глубоко в мантии из термальной аномалии. В этой модели след из подводных гор формируется только после того, как головная часть плюма рассеится и узкий ствол плюма начнет взаимодействовать с литосферой. Так как наиболее древние Императорские подводные горы были субдуцированы в Алеутском желобе на севере, судьба головной части плюма и любые связи с вулканизмом большой магматических провинцией неопределенные.
To Top

Рисунок № 3.
Двухслойная модель мантийной конвекции. Модель ковекциии, охватывающей всю мантию.
Модель глубинного плотного слоя.

Начиная с 1970-х годов предложены различные модели Земли и мантийной конвекции, основанные на данных геохимических и геофизических наблюдений. Было показано, на основании ранних 87Sr/86Sr изотопных измерений, что базальты соединно – океанических рифтов (MORB) и базальты океанических островов (OIB) различаются. Для объяснения этих различий Шиллинг предложил концепцию мантийных плюмов, зарождающихся в нижней мантии. На основании последующих данных об изотопных отношениях 143Nd/144Nd было высказано предположение о том, что часть мантии может быть более "примитивной", и на основании этого в 1979 году была предложена двухслойная модель мантии. В 1982 году было продемонстрировано, что мантия может включать в себя, как минимум, три компоненты, что послужило основой для последующих более комплексных моделей мантии. На основании данных геохимии и геофизики предложены различные версии таких моделей, как "мраморный пирог", "двухфазные", "глубиннослойные". Такие геофизические данные, как сейсмическая томография, предоставляют свидетельства проникновения субдуцированных плит в нижнюю мантию.
To Top

Литература.

Kopper A. P., Watts A. B. (2010) Intraplate Seamounts as a Window into Deep Earth Processes. Oceanography Vol.23, No.1 March 2010.

Copyright © 2009 - 2010 Oleg Yakupov. All rights reserved.
В избранное