Как устроена наша Земля?

  Все выпуски  

Как устроена наша Земля? Плюмы: Азорские острова, Канарские острова, Кабо-Верде


Географическая схема Азорских островов, Канарских островов и островов Зелёного мыса (Кабо-Верде). Рисунок 1. Географическая схема Азорских островов, Канарских островов и островов Зелёного мыса (Кабо-Верде).

Азорские острова- архипелаг в Атлантическом океане, состоящий из островов вулканического происхождения, находящихся в 1500 километрах от Португалии и в 3900 километрах от Северной Америки. Азорские острова – одни из самых молодых на земле, они поднялись из воды менее пяти миллионов лет назад. На Азорских островах насчитывается 1766 вулканов, девять из которых – действующие. Действующий вулкан Пику (2351 м) является самым высоким вулканом Азорских островов.
Острова разделены на три группы:
- Западная группа (Grupo Ocidental) включает в себя острова Корву (Corvo) и Флореш (Flores).
- Центральная (Grupo Central) объединяет острова Терсейра (Terceira), Файал (Faial), Пику (Pico), Сао Жорже (Sao Jorge), Грасиоза (Graciosa).
- В восточную группу (Grupo Oriental) входят Сан Мигель (Sao Miguel) и Санта Мария (Santa Maria).
Канарские острова - архипелаг из семи островов вулканического происхождения в Атлантическом океане, недалеко от северо-западного побережья Африки (Марокко и Западная Сахара).Канарские острова образовались в результате извержения вулканов, находившихся под водой 20 миллионов лет назад. Наиболее интенсивно вулканическая деятельность протекает последние 5 млн. лет. Процесс образования Канарских островов шел постепенно. Чем дальше на запад, тем моложе острова.
Кабо-Верде (Острова Зелёного Мыса)
- архипелаг из 10 крупных и 8 мелких островов в центральной части Атлантического океана приблизительно в 570 км от западного побережья Африки. Архипелаг подразделяется на Подветренную (острова: Сантьягу, Брава, Фогу, Маю)и Наветренную (острова: Санту-Антан, Сан-Висенте, Сан-Николау, Санта-Лузия, Сал, Боавишта)группы иМалые острова: Бранку, Гранди, Душ-Пассаруш, Луиш-Карнейру, Разу, Санта-Мария, Сападу, Сима.Горы выше 1280 метров находятся на Сантьягу, Фогу, Санту-Антан, и Сан-Николау. Геологическая структура островов имеет ярко выраженное вулканическое происхождение. Азорские острова, Канарские острова и острова Зеленого мыса(архипелаг Кабо-Верде по современным геотектоническим представления относятся к горячим точкам Земли. Последние десятилетия проводятся интенсивные сейсмотомографические исследования глубинного строения этих горячих точек с целью выявления источников магматизма - глубинных плюмов.
Трехмерный вид мантийных плюмов под горячими точками Азорские острова (AZ), Канарские острова (CN), Кабо-Верде (CV) по данным томографии на P-волнах (слева) и S-волнах (справа).

Рисунок 2. (а) Трехмерный вид мантийных плюмов под горячими точками Азорские острова (AZ), Канарские острова (CN), Кабо-Верде (CV) по данным томографии на P-волнах (слева) и S-волнах (справа). Площадь горизонтальных сечений 40 на 40. Положение сечений выбрано так, чтобы в их центральной части располагались изучаемые плюмы. Пропорции вертикальной шкалы были преувеличена таким образом, чтобы избежать наложения изображений в сечениях.

Три соседних плюма (AZ, CN, CV) отчетливо проявляются как изолированные аномалии вплоть до глубины 1000 км. Глубже 1000 км три аномальные области сливаются и изгибаясь в восточном направлении, достигают основания мантии у берегов Африки под Канарами (Canary) на широте 20 - 25 N (рисунки 2 и 3) , соединяясь с суперплюмом.
Трехмерный вид мантийных плюмов под горячими точками Азорские острова (AZ), Канарские острова (CN), Кабо-Верде (CV) по данным томографии на S-волнах.

Рисунок 3.Те же сечения скоростной модели S-волн (Рис. 3 справа) но представленные на горизонтальной плоскости.

Плохое разрешение плюма Кабо-Верде в верхней мантии, может быть объяснено недостаточным количеством данных.
Реконструкция синтетического плюма, располагающегося в верхней мантии (с) и реконструкция синтетического плюма, простирающегося до глубины 2800 км (d) с целью тестирования на разрешение данных для плюмов Азорские острова (AZ), Канарские острова (CN) и Кабо-Верде (CV).
Рисунок 4.Реконструкция синтетического плюма, располагающегося в верхней мантии (с) и реконструкция синтетического плюма, простирающегося до глубины 2800 км (d)с целью тестирования на разрешение данных для плюмов Азорские острова (AZ), Канарские острова (CN) и Кабо-Верде (CV).
Тест на разрешение показывает надежное разделение трех плюмов до глубины 1000 км, но не глубже. Поэтому нельзя с полной уверенностью утверждать, что слияние трех трех плюмов в основании мантии это не артефакт. Отметим, что в работе [O’Neill et al., 2005], на основе геодинамической реконструкции, также предполагается общий источник для трех плюмов, располагающийся в основании мантии, на широте 20N. Роль Азоров в этой триаде плюмов не вполне ясна. На модели PRI-P05 Азорский плюм сливается с двумя другими плюмами ниже глубинного уровня 1000 км, а на модели PRI-S05 Азорский плюм почти вертикально простирается до подошвы мантии, не сливаясь с двумя другими плюмами. то есть является вертикальным плюмом. Из трех рассматриваемых горячих точек, только Канарская горячая точка характеризуется низким соотношением 3He / 4He, что свидетельствует в пользу её неглубокого происхождение ее вулканизма. Анализ изотопов осмия дает основание предположить, что вулканизм Азорской горячей точки имеет глубокий происхождение [Schefer et al., 2002]. Несмотря на то, что данные по изотопам варьируют в пределах острова, все они указывают на нижнемантийное происхождение базальтов Кабо-Верде [Doucelance et al., 2003]. Глубинное происхождение вулканизма подтверждается моделями PRI-P05 и PRI-S05. Но следует отметить, что проведенные ранее региональных исследования [Silveira and Stutzmann, 2002; Silveira et al., 2006; Pilidou et al., 2005] позволили их авторам сделать предположение о неглубоком заложении источника вулканизма Азорских островов, не превышающем глубины 200 км от поверхности Земли.

Источники.
Montelli, R., G. Nolet, F. A. Dahlen, and G. Masters (2006), A catalogue of deep mantle plumes: New results from finite-frequency tomography, Geochem. Geophys. Geosyst., 7, Q11007, doi:10.1029/2006GC001248.

В избранное