Глобальная система рифтовых зон
Большинство современных рифтовых зон связаны между собой, образуя глобальную систему, протянувшуюся через континенты и океаны. Осознание единства этой системы, охватившей весь земной шар, побудило исследователей искать планетарные по своему масштабу механизмы тектогенеза и способствовало рождению «новой глобальной тектоники», как в конце 60-х годов называли концепцию тектоники литосферных плит.
Глобальная система современных континентальных и океанских рифтов, главные зоны субдукции и коллизии, пассивные (внутриплитные) континентальные окраины.
Рифтовые зоны: Срединно-Атлантическая (СА), Американо-Антарктическая (Ам-А), Африкано-Антарктическая (Аф-А), Юго-Западная Индоокеанская (ЮЗИ), Аравийско-Индийская (А-И), Восточно-Африканская (ВА), Красноморская (Кр), Юго-Восточная Индоокеанская (ЮВИ), Австрало-Антарктическая (Ав-А), Южно-Тихоокеанская (ЮТ), Восточно-Тихоокеанская (ВТ), Западно-Чилийская (ЗЧ), Галапагосская (Г), Калифорнийская (Кл), Рио-Гранде — Бассейнов и Хребтов (БХ), Горда-Хуан-де-Фука (ХФ), Нансена-Гаккеля (НГ), Момская (М), Байкальская (Б), Рейнская (Р). Зоны субдукции: 1 — Тонга-Кермадек; 2 — Новогебридская; 3 — Соломон; 4 — Новобританская; 5 — Зондская; 6 — Манильская; 7 — Филиппинская; 8 — Рюкю; 9 — Марианская; 10 — Идзу-Бонинская; 11 — Японская; 12 — Курило-Камчатская; 13 — Алеутская:, 14 — Каскадных гор; 15 — Центральноамериканская; 16 — Малых Антил; 17 — Андская; 18 — Южных Антил (Скотия); 19 — Эоловая (Калабрийская); 20 — Эгейская (Критская); 21 — Мекран.
а — океанские рифты (зоны спрединга) и трансформные разломы; б — континентальные рифты; в — зоны субдукции: островодужные и окраинно-материковые двойная линия); г — зоны коллизии; д — пассивные континентальные окраины; е — трансформные континентальные окраины (в том числе пассивные — pppa.ru); ж — векторы относительных движений литосферных плит, по Дж. Минстеру, Т. Джордану (1978) и К. Чейзу (1978), с дополнениями; в зонах спрединга — до 15-18 см/год в каждую сторону, в зонах субдукции — до 12 см/год.
Юго-восточное окончание океанской рифтовой зоны Нансена — Гаккеля и продолжающие ее сейсмически активные разломы, разделяющие Евразийскую и Северо-Американскую литосферные плиты. По Л.М. Парфенову и др. (1988). Внизу — фокальные механизмы сейсмических очагов на этой активной границе, по Д. Куку и др. (1986):
1 — зоны спрединга (НГ — зона Нансена-Гаккеля); 2 — глубоководные желоба (зоны субдукции); 3 — трансформные разломы; 4 — взбросы; 5 — сбросы и сдвиги; 6 — зоны рассеянного рифтинга; 7 — движение литосферных плит и микроплит; 8 — фокальные механизмы сейсмических очагов; 9 — суша в пределах Евразийской (а) и Северо-Американской (б) плит. Литосферные плиты и микроплиты: ЕА — Евразийская; СА — Северо-Американская; Т — Тихоокеанская; ЗБ — Забайкальская; Ам — Амурская; Ох — Охотоморская.
Геометрическая правильность размещения глобальной системы современных рифтов относительно оси вращения Земли, по Е.Е. Милановскому, А.М. Никишину (1988):
1 — кайнозойские оси рифтинга, главным образом активные; 2 — океанская литосфера кайнозойского возраста; 3 — то же, мезозойского возраста; 4 — области с континентальной литосферой; 5 — конвергентные границы.
В системе рифтовых зон Земли большая ее часть (около 60 тыс. км) находится в океанах, где выражена срединно-океанскими хребтами. Эти хребты продолжают один другой, а в нескольких местах связаны между собой «тройными сочленениями»: на соединениях Западно-Чилийского и Галапагосского хребтов с Восточно-Тихоокеанским, на юге Атлантического океана и в центральной части Индийского. Пересекая границу с пассивными континентальными окраинами, океанские рифты продолжаются континентальными — pppa.ru. Такой переход прослежен к югу от тройного сочленения Аденского и Красноморского океанских рифтов с рифтом долины Афар: вдоль нее с севера на юг океанская кора выклинивается и начинается континентальная Восточно-Африканская зона. В Арктическом бассейне океанский хребет Гаккеля продолжается континентальными рифтами на шельфе моря Лаптевых, а затем сложной неотектонической зоной, включающей Момский рифт.
Там, где срединно-океанские хребты подходят к активной континентальной окраине, они могут поглощаться в зоне субдукции. Так, у Андской окраины заканчиваются Галапагосский и Западно-Чилийский хребты. Другие соотношения демонстрирует Восточно-Тихоокеанское поднятие, над продолжением которого на надвинутой Северо-Американской плите образовался континентальный рифт Рио-Гранде. Подобным образом океанские структуры Калифорнийского залива (представляющие собой, по-видимому, ответвление главной рифтовой зоны) продолжаются континентальной системой Бассейнов и Хребтов.
Отмирание рифтовых зон по простиранию носит характер постепенного затухания или бывает приурочено к трансформному разлому, как, например, на окончании хребтов Хуан-де-Фука и Американо-Антарктического. Для Красноморского рифта окончанием служит Левантийский сдвиг.
Охватывая почти всю планету, система рифтовых зон кайнозоя обнаруживает геометрическую правильность и определенным образом ориентирована относительно оси вращения геоида. Рифтовые зоны образуют почти полное кольцо вокруг Южного полюса на широтах 40-60° и отходят от этого кольца меридионально с интервалом около 90° тремя затухающими к северу поясами: Восточно-Тихоокеанским, Атлантическим и Индоокеанским. Как показали Е.Е. Милановский и А.М. Никишин (1988), может быть, с некоторой условностью намечен на соответствующем месте и четвертый, Западно-Тихоокеанский пояс, который прослеживается как совокупность задуговых проявлений рифтогенеза. Нормальное развитие рифтового пояса здесь было подавлено интенсивным западным смещением и субдукцией Тихоокеанской плиты.
Под всеми четырьмя поясами до глубин в первые сотни километров томография обнаруживает отрицательные аномалии скоростей и повышенное затухание сейсмических волн, что объясняют восходящим током разогретого вещества мантии — pppa.ru. Правильность в размещении рифтовых зон сочетается с глобальной асимметрией как между полярными областями, так и относительно Тихоокеанского полушария.
Закономерна и ориентировка векторов растяжения в рифтовых зонах, преобладают близмеридиональные и близширотные. Последние максимальны в приэкваториальных областях, убывая вдоль хребтов как в северном, так и в южном направлении.
Вне глобальной системы находятся лишь немногие из крупных рифтов. Это система Западной Европы (включающая Рейнский грабен), а также системы Байкальская (рис. 5.3) и Фэнвей (Шаньси), приуроченные к разломам северо-восточного простирания, активность которых, как полагают, поддерживается коллизией континентальных плит Евразии и Индостана.
Источник
Рифтогенез и рифтовые зоны
Современная тектоническая активность распределена крайне неравномерно и сосредоточена главным образом на границах литосферных плит. Двум главным видам этих границ соответствуют и главные геодинамические обстановки. На дивергентных границах развивается рифтогенез, которому посвящен настоящий раздел сайта pppa.ru, сначала же мы рассмотрим активность трансформных границ, поскольку они связаны в первую очередь с рифтовыми зонами океанов. Конвергентное взаимодействие литосферных плит выражается субдукцией, обдукцией и коллизией. Сведения о сравнительно слабых, но важных по своим геологическим последствиям внутриплитных тектонических процессах будут даны нами в последующих разделах сайта.
Термином рифтовая долина (англ., rift — расщелина) Дж. Грегори в конце прошлого века обозначил ограниченные сбросами грабены Восточной Африки, образующиеся в условиях растяжения. Впоследствии Б. Уиллис противопоставил их рампам — грабенам, зажатым между встречными взбросами. Понятие, имевшее вначале главным образом структурное содержание, в дальнейшем, особенно в последние десятилетия, обогащалось представлениями о геологических условиях и вероятных глубинных механизмах формирования этих линейных зон растяжения, о характерных магматических и осадочных образованиях и, таким образом, наполнялось генетическим содержанием. Складывалось современное понимание рифтогенеза, которое вошло в концепцию тектоники плит как один из важнейших ее элементов. При этом оказалось, что большинство рифтовых зон (в новом, широком их понимании) находится в океанах, однако там рифты как структуры, контролируемые сбросами, имеют подчиненное значение, а главным способом реализации растягивающих напряжений служит раздвиг.
Большинство современных рифтовых зон связаны между собой, образуя глобальную систему, протянувшуюся через континенты и океаны. Осознание единства этой системы, охватившей весь земной шар, побудило исследователей искать планетарные по своему масштабу механизмы тектогенеза и способствовало рождению «новой глобальной тектоники», как в конце 60-х годов называли концепцию тектоники литосферных плит.
В системе рифтовых зон Земли большая ее часть (около 60 тыс. км) находится в океанах, где выражена срединно-океанскими хребтами. Эти хребты продолжают один другой, а в нескольких местах связаны между собой «тройными сочленениями». Охватывая почти всю планету, система рифтовых зон кайнозоя обнаруживает геометрическую правильность и определенным образом ориентирована относительно оси вращения геоида.
Активным рифтовым зонам континентов свойственны расчлененный рельеф, сейсмичность, вулканизм, которые отчетливо контролируются крупными разломами, преимущественно сбросами. Главный современный пояс континентального рифтогенеза, протянувшийся почти меридионально более чем на 3 тыс. км через всю Восточную Африку, так и был назван поясом Великих африканских разломов. Образующие его зоны разветвляются и сходятся, подчиняясь сложному структурному рисунку. В рифтах этого пояса образовались озера Танганьика, Ньяса (Малави) и другие; среди приуроченных к нему вулканов — такой гигант, как Килиманджаро, и известный своей активностью Ньирагонго. Байкальская рифтовая система также принадлежит к числу наиболее представительных и хорошо изученных.
Океанский рифтогенез — спрединг
Океанский рифтогенез, основу которого составляет раздвиг посредством магматического расклинивания, может, таким образом, развиваться как прямое продолжение континентального. Вместе с тем многие современные рифтовые зоны Тихого и Индийского океанов изначально закладывались на океанской литосфере в связи с перестройками движения плит и отмиранием более ранних рифтовых зон.
Предположение о формировании земной коры в срединно-океанских хребтах при их раздвиге мантийной конвекцией, подъеме и кристаллизации базальтовой магмы высказывал А. Холмс еще в 30-х и 40-х годах, уподобив расходящуюся от активной зоны океанскую кору бесконечным лентам транспортера. Эта идея получила дальнейшее развитие после того, как Г. Хесс (1960) положил ее в основу представлений об эволюции океанов. Р. Дитц (1961) ввел термин спрединг морского дна (англ., spread — развертывать, расстилать). Вскоре Г. Бодварсон и Дж. Уокер. (1964) предложили механизм разрастания океанской коры посредством даек, который оказался в центре внимания на симпозиуме «Исландия и срединно-океанские хребты» и положил начало расшифровке тектономагматических процессов, формирующих кору в зоне спрединга. Интенсивные исследования последующих десятилетий, включавшие глубоководное бурение и детальную съемку зон спрединга с применением обитаемых подводных аппаратов, дали для этого большой новый материал.
Современные представления о механизмах формирования океанской коры основываются на наблюдениях в активных зонах спрединга в сопоставлении с данными глубоководного бурения, а также детального изучения офиолитов — фрагментов древней океанской коры на континентах.
Тектономагматические процессы зон спрединга формируют океанскую кору: из вещества, отделяющегося от мантии. Изучение магматических пород в современных срединных хребтах, выявление вариаций их состава в зависимости от рельефа и строения зон спрединга, от кинематики и от стадии развития важно не только для понимания этой формы рифтогенеза, но и для палеотектоники.
Обсуждаются два главных способа заложения и раскрытия рифтовых зон. Концепция активного рифтогенеза исходит из традиционного представления о первичности зародившегося на глубине восходящего тока астеносферного вещества, который подымает и раздвигает литосферу, что и выражается континентальным и океанским рифтогенезом. Локализация рифтовой зоны предопределена в этом случае местом подъема мантийных течений, возбуждающих рифтогенез. Противоположная концепция пассивного рифтогенеза принимает в качестве первопричины боковое воздействие внешних сил на литосферную плиту, способную передать напряжения на большие расстояния.
Активный способ заложения рифтовых зон имеет, по-видимому, подчиненное значение. Такие условия вероятны над зонами субдукции. Как полагают специалисты, термальное и механическое влияние субдуцирующей плиты формирует над ней конвективную систему, которая, в свою очередь, воздействует на литосферу висячего крыла, определяя место и время заложения задуговых рифтов.
Источник
РИ́ФТОВ МИРОВА́Я СИСТЕ́MA
В книжной версии
Том 28. Москва, 2015, стр. 550
Скопировать библиографическую ссылку:
РИ́ФТОВ МИРОВА́Я СИСТЕ́MA, совокупность крупных совр. и кайнозойских рифтов , образующая систему на поверхности Земли общей протяжённостью св. 70 тыс. км. P. м. с. открыта в 1950-x гг. в ходе геолого-геофизич. исследований ложа океанов, в пределах которых находятся её гл. звенья – океанич. рифты, приуроченные к осевым зонам срединно-океанических хребтов . Протяжённость океанич. части Р. м. с. ок. 60 тыс. км; рифтовые зоны, прослеживаясь через Cев. Ледовитый и Aтлантический океаны, юж. и центр. части Индийского ок., юж., вост. и сев.-вост. части Тихого ок., переходят одна в другую или связаны между собой «тройными сочленениями» (на юге Атлантического ок., в центр. части Индийского ок., в вост. и юго-вост. части Тихого ок.). В одних случаях океанич. рифты подходят к континентам и через связующие звенья (межконтинентальные рифты Красного м., Аденского и Калифорнийского заливов) продолжаются в их глубь континентальными рифтами – в Вост. Африке и на Аравийском п-ове (см. в ст. Восточно-Африканская рифтовая система ), в зап. части Сев. Америки (рифтовый пояс Бассейнов и хребтов Кордильер Сев. Америки, рифт Pио-Гранде). В др. случаях океанич. рифты, пересекая границу с пассивной материковой окраиной, переходят в континентальные (рифтовая зона Гаккеля – система рифтов на шельфе м. Лаптевых – рифтовая зона в сев.-вост. части Сибири, в т. ч. Момский рифт). Там, где рифты подходят к активным материковым окраинам, они могут пододвигаться под континент в зоне субдукции (Чилийская и Галапагосская ветви рифтов). В ряде случаев окончания океанич. рифтов приурочены к трансформным разломам (юж. окончание рифтовой зоны Хуан-де-Фука в сев.-вост. части Тихого ок. и зап. окончание Американо-Антарктической зоны в юго-зап. части Атлантического ок.). Некоторые крупные континентальные системы рифтов ( Байкальская рифтовая система , Западно-Европейская и др.) непосредственной связи с др. звеньями P. м. с. не имеют.
Источник