Типизация основных структур Мирового океана

from В. Рундквист, В.М. Ряховский, Е.Г.Мирлин (Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского РАН,e-mail: rwm@sgm.ru). Типизация основных структур Мирового океана на базе ГИС-технологий. Геология морей и океанов: Материалы XVII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV. 2007, cc.164-166 http://window.edu.ru/resource/501/70501/files/marinegeo_tom_4.pdf http://www.ocean.ru/component/option,com_docman/task,doc_view/gid,64


Как правило, все многообразие форм подводного рельефа делится на три иерархически соподчиненные категории: геотектуры, морфоструктуры, морфоскульптуры [1].

К геотектурам относятся наиболее крупные формы: срединно-океанские хребты (СОХ), глубоководные котловины, переходные зоны, крупнейшие поднятия, в том числе материковой и вулканической природы. Происхождение геотектур обусловлено процессами планетарного масштаба.

В качестве морфоструктур рассматриваются крупные и средние формы рельефа, природа которых обусловлена эндогенными процессами – вулканизмом и тектоникой. К ним относят подводные хребты, массивы, плато, возвышенности, желоба, зоны разломов.

Комплексы форм одинакового происхождения образуют генетически однородные поверхности, которые рассматривают как морфоскульптуры. В зависимости от доминирующего экзогенного фактора выделяются морфоскульптуры: абразионно-аккумулятивная, эрозионно-аккумулятивная, аккумулятивная и суспензионно-аккумулятивная и т.д.

Именно такой статический подход использован при построении ряда геоморфологических карт Мирового океана (например, [2]).

Современные требования к изучению геодинамики Мирового океана выдвигают новые требования к решению проблемы типизации структур.
Hа основе ГИС-технологий изучены выборки по петрохимическому составу океанских вулканитов (более 30 000 анализов). В результате выявлены латеральныe неоднородности "базальтового" слоя, а также эволюции океанского магматизма на позднемезозойско-кайнозойском этапе для указанных выше иерархически соподчиненных категорий морфоструктур.

Hаибольшие различия в составе вулканитов наблюдаются между срединно-океаническими хребтaми и линейно-вытянутыми поднятиями. Вулканизм изометричных поднятий разнообразен и имеет промежуточный характер. Наряду с вулканитами, типоморфными для определенных структур, имеются их сквозные типы, встречающиеся в разных структурах. При этом глубина отделения однотипных магм от адиабатически поднимающихся диапиров, оцененa по железистости котектик, закономерно увеличивается в ряду структур: срединно-океанские хребты и абиссальные котловины -> изометричные поднятия -> линейно-вытянутые поднятия и острова. Это предположительно увязывается с различиями в мощности литосферы, что обуславливает скорость подъема магм.

Глубинная структура и петрохимические неоднородности второго слоя срединно-океанских хребтов обнаруживают симметрию относительно оси, которая нарушается вблизи некоторых протяженных трансформных разломов. Aреалы вулканитов внутриокеанских поднятий и островов обусловлены влиянием плюмов. От иx "эпицентрoв" наблюдается последовательное изменение состава базальтов с уменьшением роли "обогащенного" источника.

Oкеанический магматизм носит осцилляционный характер. Выделяются мел – палеоценовый, эоцен – олигоценовый и незавершенный миоцен-плейстоценовый ритмы. Для ранних стадий ритмов характерна значительная дисперсия глубин отделения магм от мантийных диапиров. В конце ритмов устанавливается квазистационарный уровень подъема мантийных диапиров. Поздние стадии ритмов по времени коррелируют с уменьшением частоты инверсий магнитного поля, интенсивности вулканизма в океанах и на платформах континентов, с усилением интенсивности прогибания этих платформ, а также с понижением температуры океанических вод.

Выделенные ритмы отчетливо различаются по дисперсии состава наиболее распространенной группы пород (базальты СОХ без пикритоидных и сильно дифференцированных разновидностей). Для мел-палеоценового ритма характерны существенные различия в составе разновозрастных базальтов, относящихся к различным океанам. На протяжении эоцен-олигоценового ритма изменения в составе наименьшие, состав базальтов однороден во всех океанах. В течение миоцен-плейстоценового ритма диапазон составов базальтов расширяется и перекрывает весь интервал составов более древних пород.

На фоне пестрой картины эволюции магматизма в эоцене –олигоцене в абиссальных котловинах всех океанов происходит смена преобладающих ассоциаций вулканитов. Этот возрастной рубеж, который отмечается также различными специалистами: седиментологами, алеонтологами,геофизиками, и который совпадает с моментом глобальной тектонической перестройки в эоцене.

1. Океанология. Геофизика океана. Т. 1. Геофизика океанского дна. М.:Наука, 1979. 470 с.
2. Геоморфологическая карта Мирового океана / Редакторы С.И. Андреев, И. Храмоста. ВНИИОкеангеология, НПО Севморгеология, 1991.
3. Ryakhovsky V.M. Evolution of Basaltic Magmatism in Oceans: Computer-Aided Stady. Geodynamics and Metallogenic Theory and Implications for Applied Geology. Moscow, 2000 P. 449–467.