Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
По всей видимости, использование этих двух моделей может объяснить наличие гравитационного минимума в осевых зонах палеоспрединговых хребтов и получить хорошее соответствие наблюдаемой и рассчитанной аномалий.
7.2. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ЛИТОСФЕРЫ ПРИ ОТМИРАНИИ СПРЕДИНГОВЫХ ХРЕБТОВ
В данном разделе рассмотрены примеры двух описанных выше палеоспрединговых хребтов - древнего Лабрадорского и молодого - хребта Математиков. Выбор именно этих хребтов для более детального рассмотрения обусловлен имеющимися для них достаточно представительными геологогеофизическими данными. Кроме того, оба хребта -типичные палеоспрединговые, различающиеся по своему генезису и особенностям эволюции литосферы. Это дает возможность проиллюстрировать разнообразие геодинамических процессов на разных этапах развития хребтов и установить как минимум четыре основных отличия в их эволюции. 1) Лабрадорский палеоспрединговый хребет существенно более древний, чем хребет Математиков (см. табл. 7.1); 2) Лабрадорский спрединговый хребет сформировался в результате раскола континентальной литосферы, а хребет Математиков - океанической; 3) Лабрадорский хребет развивался в ус-
ловиях медленного спрединга, в то время как хребет Математиков на этапе активного спрединга, характеризовался быстрыми скоростями раздвижения; 4) процесс перехода от ультрамедленного спрединга к его прекращению и последующему пассивному остыванию в Лабрадорском хребте произошел, видимо, довольно быстро, в то время как на хребте Математиков этот этап продолжался более длительный период времени (около 3,5 млн лет) и продолжается в настоящее время. Кроме того, этот процесс на хребте Математиков происходит в присутствии термической аномалии и активного вулканизма в осевой зоне.
7.2.1. Эволюция литосферы Лабрадорского хребта
Характеристики спрединга Лабрадорского хребта представлены в табл. 7.2 и использованы для оценки изменения рельефа дна и теплового потока в процессе формирования и эволюции литосферы Лабрадорского моря [53]. Термическое состояние литосферы определялось решением уравнения теплопроводности:
(7.1)
где Т - температура, р - плотность, Q - теплоемкость, К - теплопроводность и А - генерация тепла в единице объема. Уравнение решалось с горизонтальным полем скоростей спрединга V, взятым из табл. 7.2. Начальное распределение температур соответствовало стадии развитого континентального рифтогенеза на Гренландско-Североамериканском щите, предшествовавшей спредингу. В соответствии с этим область в пределах 150 км от оси внутри материкового рифта характеризовалась повышенным тепловым потоком ~70 мВт/м2, переходным типом строения коры и толщиной литосферы 50-55 км, что отвечало тепловому режиму сводового околорифтового поднятия. На расстояниях, больших 150 км от оси распределение температур в литосфере соответствовало состоянию нормального континентального щита с тепловым потоком на поверхности q =39 мВт/м . При / >0 граница между континентальной и океанической корой перемещалась от оси х = 0 со скоростью спрединга V. Литосфере слева от границы приписывались свойства океанической, а справа - континентальной (табл. 7.3). Теплоемкость пород СУ=1,0467-103 Дж/кгтр (0,25 кал/г-°С).
Для учета влияния скрытой теплоты плавления на границе “литосфера-астеносфера” значение Су изменялось на Ci>'=Cp+[LI(TL-T$)] в области температур Ts <Т< Ti, где Ts - температура солидуса перидотита [564], a 7)=Ts+600° С - температура ликвидуса, и L= 4,1868-10 Дж/кг (100 кал/г) - скрытая теплота плавления. Граничные условия задачи имели вид: дТ/дх=0 при х = хм, Т= Тос при jc = 0.
Тип строения, Комплекс Слой Глубина по Плот Тепло Г енерация те
(тепловой поток, дошвы слоя, ность, провод пла, цВт/м3
мВт/м2) км г/см3 ность,
Вт/м-град
Ко нтине нтал ьны й Кора 1 8,0 2,8 2,4 1,6
(39) 2 12,0 2,8 2,0 1,2
3 34,0 2,87 2,5 0,3
Мантия 1 150 3,3 3,35 0,013
2 3,3 3,35 0,09
Переходный Кора 1 4,5 2,73 2,4 1,2
(70) 2 8,0 2,85 2,5 0,3
Мантия 1 150 3,3 3,35 0,013
2 3,3 3,35 0,09
Океанический Кора 1 1,5 2,85 2,5 0,14
(500) 2 4,0 2,95 2,5 0,14
Мантия 1 15,5 3,3 3,35 0,011
2 150 3,3 3,35 0,013
