Строение верхней мантии под океанами и его связь с рельефом Северной Атлантики

• Автор: Приставакина, Елена Иосифовна
• Шифр специальности: 01.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 c. : ил

ЛАВА I. Строение океанического дна в зависимости от условий формирования литосферы §1. Методика обработки батиметрических профилей

§2. Районирование океанов по батиметрическим

данным

Глава II. Анализ моделей образования океанической литосферы

§1. Модели с постоянной мощностью плиты

§2.Кристаллизационные модели образования

океанической литосферы

§3. Трехслойная кристаллизационная модель

образования океанической литосферы

Глава III. Связь принятой трехслойной кристаллизационной модели с геофизическими данными §1. Определение мощности литосферы и ее стратификации по сейсмическим данным
§2. Определение степени плавления вещества астеносферы по сейсмическим данным и результатам измерения электропроводности.. 98 ЛАВА ІУ. Строение верхней мантии под северной частью
Срединно-Атлантического хребта
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛІТЕРАТУРА

Актуальность темы. Изучение строения и состава верхней мантии под океанами является одной из основных и важных проблем современной геологии. Объясняется это тем, что процессы, происходящие в верхней мантии, определяют условия образования лито-еферных плит, океанической коры и некоторых типов связанных с ней полезных ископаемых (например, хромита, сульфидов, асбеста и т.д.). Важность изучения верхней мантии настолько велика, что в середине 60-х годов этой проблеме был посвящен специальный проект "Верхняя мантия", завершившийся, как известно, разработкой современной геологической теории, получившей название тектоники литосферных плит.
В рамках этой теории, уже в середине 70-х годов, была разработана кристаллизационная модель строения океанических лито-сфёрных плит, позволяющая по рельефу срединно-океанических хребтов, возрасту океанического дна, гравитационному полю и сейсмическим данным определять латеральные изменения плотностей в литосфере и ассоциаций в породах литосферы, а также уточнять температурные условия, существующие на подошве литосферы. Поэтому, возможность использования новых путей изучения строения верхней мантии под океанами, открываемая современной теорией, представляется исключительно интересной и важной задачей.
Решению этой актуальной проблемы и посвящена настоящая диссертационная работа.
Цели и задачи исследования. Конечной целью исследования являлось определение некоторых закономерностей в распределении плотностных и температурных характеристик верхней мантии под срединно-океаническими хребтами, для районов неосложненных

локальными тектоническими процессами. Для достижения этой цели решались следующие более частные задачи. Во-первых, была разработана методика выявления крупномасштабных закономерностей в поведении рельефа срединно-океанических хребтов. Во-вторых, на основании выявленных особенностей строения регионального рельефа, гравитационного поля, скоростей распространения сейсмических волн в верхней мантии и по экспериментальным данным, определяющим области существования устойчивых минеральных ассоциаций мантийного вещества на разных глубинах, рассчитаны значения плотностей и температур в литосфере и астеносфере и характер их изменения в зависимости от возраста океанического дна. Наконец, на основе разработанной методики было проведено исследование строения верхней мантии в Северной Атлантике.
Методы исследования и материалы,использованные в работе. Зтроение литосферных плит изучалось на основании теоретической интерпретации опубликованных и архивных экспериментальных гео-лого-геофизических данных. Для анализа рельефа срединно-океанических хребтов использовались батиметрические разрезы,полученные во время работ научно-исследовательских судов Института океанологии им.П.П.Ширшова АН СССР, Ламонтской Геологической обсерватории,Океанографического Института в Вудс Холе,США и Океанографического центра в Бресте,Франция. Кроме того, в работе использовались палеомагнитные, сейсмические и гравиметрические данные, известные по литературным источникам. Условия образования устойчивых минеральных ассоциаций в мантии принимались по экспериментам Грина и Рингвуда с пиролитом.
Научная новизна. Разработана принципиально новая методика районирования срединно-океанических хребтов по основным характеристикам их регионального рельефа. Новой также является и упоминавшаяся выше методика определения плотностных и темпера-

пщх различную внутреннюю структуру,такие как:регион срединного хребта,Мексиканский залив,регион Северной и Южной Америки,Антильские острова и т.д. ( Тагг ,1969).Затем по описанной выше методике автор строит для каждого из регионов дисперсионные кривые.По этим дисперсионным кривым подбирались теоретические разрезы верхней мантии.При этом оказалось,что эти модели различаются от региона к региону.На основании этого сравнения делаются выводы о внутреннем строении того или иного региона.
Аналогичное исследование по Тихому океану проводил Санто ( Santo,1963).Он разбил Тихий океан на 7 регионов,в каждом из которых дисперсионная кривая отлична от других.
Многие исследователи связывают деление на регионы с возрастом дна океана.Такое районирование позволяет легко сравнивать океаны между собой.
Так Йоши для Тихого океана вычислил дисперсии волн Релея для четырех возрастных интервалов 0 <-£.^20 млн.лет, 20<‘t^50 млн.лет, 50<-è^90 млн.лет,т^> 90 млн.лет (Yoshil ,1975).Дисперсионные кривые для этих четырех интервалов приведены на рис.13.Очевидно,что кривые,соответствующие возрастным интервалам 0-20 млн.лет,20-50 млн.лет,50-90 млн.лет значительно отличаются друг от друга,в то время,как кривые для интервалов 50-90 млн.лет и t>90 млн.лет мало различимы.Из различия поведения дисперсионных кривых для раз -личных возрастных интервалов можно сделать вывод,например,о раз -личной скорости роста мощности литосферы для трех указанных регионов.
Аналогичное районирование по возрасту океанов проводили Маук (маик ,1977),Форсайт и Пресс (Forsyth ,Press ,1971),Форсайт (Forsyth, 1977), Митчел и Ю (MItcheljYu ,1980) и ряд других авторов.
Все указанные работы относятся к Тихому океану.