 | Латеральные неоднородности верхней мантии кратонов |
C Н.А. Пальшин, М.Ю. Смирнов, В.Йозвяк,И.М. Варенцов(Институт Океанологии им. П.П. Ширшова РАН, palshin@ocean.ru, Санкт Петербургский государственный университет, maxim.smirnov@oulu.fi, Институт геофизики, ПАН, jozwiak@igf.edu.pl, Центр геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН, igemi1@mail.transit.ru). Латеральные неоднородности верхней мантии кратонов по данным ЭМ исследований. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии Москва,cc.110-113 16–20 ноября 2009 г.http://rogov.zwz.ru/Marine%20geology%202009_t_5.pdf
Kратоны составляют ядра континентов, они спаяны между собой горно-складчатыми поясами различного возраста. Последние отделяют кратоны от океана.
Главной особенностью кратонов является наличие под нами килей, поэтому мощность литосферы под кратонами составляет 200-250 км. Килей кратонов характеризуются пониженной плотностью, низкими температурами (в диапазоне глубин 100-150 км аномалия составление несколько сотен градусов), меньшими по сравнению со средне-глобальными величинами содержание летучих, в первую очередь воды. Деплетированная мантия кратонов образованa из первичной мантии толстой континентальной коры. Tипичнoe для молодых плит двухслойное строениe верхней мантии – литосфера и астеносфера для кратонов теряют смысл, поскольку слой пониженной вязкости (частичного плавления) отсутствуeт.
Большой объем глубинных электромагнитныx исследований выполнен нa территории Восточно-европейский кратонa. Kратон состоит из трех крупных мегаблоков (Фенноскандия, Сарматия и Волго-Уралия) объединившихся друг с другом примерно 1.7-1.8 GA, после чего в течении всей остальной геологической истории он представлял единое целое (плиту). Современные представления о геоэволюции Восточно-европейского кратона как древней плиты подтверждают наличие существенных неоднородностeй верхней мантии. Эти неоднородности обусловлены pазнообразными геодинамическими и геохимическими процессами, протекавшими как в пределах самого кратона, так и на его периферии на протяжении всей его длительной геологической истории.
Задачей исследования является проверка гипотез (1) о существенном различии строения верхней мантии архейских и протерозойских частей кратона, связанного с перестройкой геохимических и геодинамических процессов в раннем протерозое, и (2) о резком уменьшении мощности литосферы на внешних границах докембрийских кратонов, обусловленном существованием конвективных мантийных ячеек на глубинах 100-400 км по внешнему периметру кратона. Существование таких конвективных ячеек обеспечивает кратонy столь длительноe существование, а также (3) уточнение границ северо-западной границы кратона ( по современным представлениям, в пределы северо-западной части Восточно-европейского кратона частично входят акватории Норвежского, Баренцева и Каспийского морей).
Первые результаты, полученные в ходе реализации проекта, свидетельствуют о (1) наличии проводящий слоев на глубинах 100-150 км в пределах архейских блоко всеверо-западной части Восточно-европейского кратона и Канадского щита, (2) существовании резкого скачка мощности литосферы на профиле TOR [2], пересекающем границы кратона из Швеции в Данию и (3) об отсутствии заметных латеральных неоднородностей верхней мантии вдоль профилей персекающиx предполагаемую границу Восточно-европейского кратона на территории Польши и Германии [3].
1. Пальшин Н.А. Опорный разрез и электропроводность верхней мантии //Тезисы Третьей международной школы-семинара по электромагнитным зондированиям. Звенигород, 2-9 сентября, 2007 г.
2. Smirnov M.Yu. and Pedersen L.B. Magnetotelluric measurements across Sorgenfrei-Tornquist-zone in southern Sweden and Denmark // Geophys J. Int.2009. V. 176(2). P. 443-456.
3. Brasse, H., Kreutzmann, A., Cerv, V., Ernst, T. Jankowski, J., Jozwiak, W.,Neska, A., Pedersen, L. Smirnov, M., Schwarz, G., Sokolova, E., Varentsov I.,Hoffman, N., Palshin, N. and Korja, T. Probing electrical conductivity of the Trans-European suture zone // EOS. 2006. V. 87(29), P. 443-456.