генезис хребта Сакура

c Ю.В. Брусиловский, А.Н. Иваненко, Б.В. Баранов,П.С. Бабаянц (Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, e-mail:. ura77777@rambler.ru,. aliv54@ocean.ru, bbaranov@ocean.ru., ГНПП «Аэрогеофизика», , e-mail:agp@agpru.com.) Магнитное поле и генезис хребта Сакура (Курильская котловина). Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии Москва, cc22-25, 16–20 ноября 2009 г.http://rogov.zwz.ru/Marine%20geology%202009_t_5.pdf

Задуговые бассейны образовались за счет процесса растяжения и спрединга в тылу островных дуг. К настоящему времени существуют многочисленные геолого-геофизические данные, которые дают основание выделять в фундаменте задуговых котловин прогибы или поднятия, отвечающие,соответственно, рифтам или спрединговым хребтам. Курильская котловина является одним из примеров подобного рода бассейнов, и здесь припроведении сейсмоакустических исследований было выявлено поднятие акустического фундамента. Однако единой точки зрения на его природу не существует, и это поднятие считают зоной сдвига (трансформным разломом), или древним спрединговым центром. Одним из наиболее надежных признаков, которые указывают на процесс спрединга, является наличие полосовых магнитных аномалий. Настоящая работа выполнена на поднятии акустического фундамента. Хребет Сакура закартирован от 46o30’ с.ш. на юге до верхней части склона Курильской котловины на севере, использованы первичные материалы магнитных съемок, полученные Тихоокеанским океанологическим институтом. В результате моделирования получена модель распределения эффективной намагниченности.

Магнитное поле хребта Сакура характеризуется преимущественно положительным магнитным полем со средними значениями 100-200нТл. В центральной и южной частях карты преобладают аномалии северо-западного простирания. В северной части карты выделяются две узкие зоны локальных магнитных аномалий северо-восточного простирания, которые, связаны с вулканическими постройками на северном склоне Курильской котловины. Эти постройки трассируют зоны разломов северо-восточного простирания. В восточной части наблюдается положительная аномалия интенсивностью до 450нТл. Аномалия ориентирована в северо-восточном направлении и связана с разломом такого же простирания. От области отрицательных значений поля эта аномалия отделена узкой полосой повышенного градиента северо-восточного простирания. При анализе трансформаций, обращает внимание слабое “затухание” магнитного поля при пересчете в верхнее полупространство, морфология поля не меняется, затухают лишь локальные аномалии, обусловленные приповерхностными источниками.

Пересчёт в нижнее полупространствоусилил локальную составляющую и выделил ряд новых изометричных аномалий, которые подчёркивают структурные линеаменты поля. При пересчёте вниз морфология поля меняется слабо, это cвидетельствyeт о том, что локальные магнитные аномалии вызваны приповерхностными источниками, которые маркируют тектонические нарушения более крупного порядка.

Основной вклад в магнитное поле дают глубинные источники, связанные с тектоническими процессами в фундаменте. Полученные модели распределения магнитных свойств позволяют выделить ряд характерных особенностей строения хребта Сакура. Массиву хребта соответствует область повышенных значений эффективной намагниченности и прямой полярности, на фоне которой выделяются локальные неоднородности меньшего порядка северо-западного простирания. Окаймляющая хребет периферийная область характеризуется высокими значениями отрицательного магнитного поля ( наблюдается
разнополярность массива хребта и его окаймления).

Курильская котловина имеет кору субокеанического типа, которой соответствует отрицательный фон магнитного поля и можно предполагать, что процесс образования хребта Сакура носит наложенный
характер, по отношению к сформировавшейся коре Курильской котловины. Кроме того, формирование котловины и хребта Сакура происходили в эпохи различной геомагнитной полярности. Xребет представляет монолитное сооружение, отделяется от Курильской котловины разломами северо-восточного и северо-западного простираний, которые отражаются повышенными значениями эффективной намагниченности. Эти разломы определяют форму хребта в виде клина, острие которого направлено на юг.
Максимальные значения эффективной намагниченности соответствуют вулканическим постройкам, расположенным в северной части хребта.

Характерной особенностью всех моделей является блоковая сегментация хребта по системе разломов. На моделях эта особенность проявляется наличием сопряженных тел разной намагниченности и смещенных друг относительно друга по вертикали. Горизонтальные размеры тел варьируют в пределах от 5 до 45 км. Обращает внимание закономерное уменьшение вертикальной мощности магнитоактивных тел от оси к периферии хребта, особенно в южной его части, что свидетельствyeт о внедрении магматического материала вдоль оси хребта. Намагниченность тел меняется от 1 до 3.9 А/м, что соответствует породам базальтового ряда, наиболее высокие значения намагниченности связаны с вулканическими постройками в северной части полигона.

Выводы

1. в пределах района магнитные линейные аномалии отсутствуют; 2 хребет Сакура образовывался на уже сформировавшейся коре Курильской котловины и не связан с трансформным разломом; 3. однородность магнитных свойств массивa хребта и одинаковая (положительная) полярность свидетельствуют о быстротечности формировании хребта в пределах одного периода магнитохронологической шкалы; 4. образование хребта Сакура связано с излияниями вулканического материала, который по своим магнитным свойствам соответствует базальтам. Излияния базальтов происходили по разломам северо-восточного и северо-западного простирания, поэтому в плане хребет имеет клиновидную форму. Ha основании эволюции осадочных бассейнов по юго-западному обрамлению Курильской котловины предполагается, что она раскрываласьв среднем миоцене с севера на юг, т.е. ось спрединга была ориентирована вдоль простирания котловины. В конце миоцена направление раскрытия и спрединга изменилось на северо-восточное – юго-западное с осью спрединга, простирающейся вкрест котловины. Магнитные данные свидетельствуют о том, что хребет Сакура -вулканическое сооружение, наложенное на cформировавшийся фундамент Курильской котловины. Принимая во внимание новые данные о двухстадийном характере спрединга в Курильской котловине можно предполагать, что эта структура образовалась за счёт процесса растяжения,которой был очень кратковременным и поэтому происходил без формирования линейных магнитных аномалий.

В это время, на фоне интенсивного опускания окраины континента здесь активно проявлялся рифтогенный базитовый магматизм (образование Шуфанского и Шкотовского плато, ряда небольших вулканических центров на западном борту грабена Амурского залива. Основные механизмы деструкции и погружения континентальной окраины в южном Приморье сопряжены с процессами рифтогенеза и плюмовой тектоники в котловине Японского моря. Опускание окраин континента, формирование систем грабенов, утонение континентальной коры, базитовый магматизм на дне и побережье зал Петра Великого обусловлены проникновением в ее верхние горизонты глубинного материала по магматическим каналам, роль которых выполняли региональные глубинные разломы. Реализация этих процессов происходила с учетом имеющихся неоднородностей палеогеологической среды. Области консолидации и гранитизации с повышенными мощностями гранитно-метаморфического слоя земной коры ( «корни гор»), видимо, сохраняли изостатический потенциал к воздыманию, а отрицательные элементы палеоморфоструктурного плана с утоненной корой оказались наименее устойчивы к процессам деструкции и базификации.