Тессера : Место и роль в геологической истории Венеры

• Автор: Иванов, Михаил Арсеньевич
• Шифр специальности: 04.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Введение
Термин «тессера» относится к одному из типов местности Венеры, открытых в результате съемки КА «Венера-15/16» в 1983-84 гг, охватившей часть северного полушария планеты выше примерно 30°с.ш. [Барсуков и др., 1984, 1986].
Морфологические и радиолокационные особенности тессеры резко контрастируют с характеристиками других типов местности. Главный отличительный признак тессеры -это картина деформаций, которая состоит, в простейших случаях, из двух систем тектонических структур, пересекающихся под углами, близкими к прямому. Тессерные массивы представляют собой радиояркие и приподнятые над окружающей местностью регионы изометричной или удлиненной формы. По своей морфологии, тектонический комплекс тессеры резко отличается от региональных равнин, имеющих, вероятно, вулканическое происхождение [Барсуков и др., 1984, 1986; Суханов, 1986; Суханов и др. 1986 а,б, 1987; Bindschadler and Head, 1991; Sukhanov, 1992; Иванов и Хэд, 1996].
Предшествующие работы по изучению тессеиы. Предшествующие работы, посвященные исследованию тессеры, основывались, главным образом, на результатах съемки КА «Венера-15/16». В пределах съемки КА «Венера-15/16» тессерная местность занимает примерно 10-15% поверхности [Суханов, 1986], а промежутки между тессерными регионами покрыты в основном гладкими и бугристыми равнинами [Барсуков и др., 1986; Суханов, 1986; Bindschadler and Head, 1991, Janie et al., 1992]. В зоне съемки массивы тессеры образуют скопления, состоящие из сравнительно небольших (десятки тысяч км2) и весьма крупных (миллионы км2) образований, часто ассоциирующих с региональными возвышенностями [Суханов, 1986; Иванов, 1990; Nikolaeva et al., 1992 (б); Sukhanov, 1992]. Неслучайность распределения тессерных фрагментов по поверхности в зоне съемки КА «Венера-15/16» дала возможность разделить эту территорию на несколько различных физиографических провинций, отличающихся, вероятно, геологической историей [Head, 1990 (a); Basilevsky, 1992].

После съемки КА «Венера-15/16», из-за ее неполноты, глобальное распределение тессеры по поверхности планеты оставалось неизвестным. Существовали прогнозы распространенности тессеры на Венере, основанные на характерном для этого типа местности сочетании шероховатости и отражательной способности [Креславский и др., 1988, Bindschadler et al., 1990]. Прямые наблюдения с помощью наземной радиолокации крупного региона Венеры в области Бета также продемонстрировали присутствие тессерной местности за пределами съемки КА «Венера-15/16» [Campbell et al., 1991; Senske et al., 1991]. Возможности тектонического районирования крупных тессерных регионов были сильно ограничены сравнительно низким разрешением съемки (1-2 км) [Суханов и др., 1986, 1987; Суханов, 1986; VorderBruegge and Head, 1989, 1990]. Из-за неоднозначности соотношений структурных элементов, видимых при данном разрешении, нельзя было установить последовательность событий, приведших к образованию тессерной местности.
Фотогеологический анализ снимков, полученных КА «Венера-15/16» показал, что для тессеры характерен в основном извилистый тип границ с прилегающими равнинами [Bindschadler and Head, 1991; Sukhanov, 1992]. Такой характер границы может свидетельствовать о проникновении равнинного материала в тессерную местность. С позиций стратиграфии это означало бы, что тессера - относительно более древнее образование, чем окружающие ее равнины. Преобладание извилистых (ингрессионных) границ помимо указания на возможный относительно более древний возраст тессеры, позволило высказать предположение о распространении тессерной местности под поверхность равнин [Суханов, 1986; Nikishin, 1990].
Таким образом, данные КА «Венера-15/16» дали возможность охарактеризовать тессеру как тектонический тип местности, обычно сконцентрированный (в зоне съемки) в высокостоящих регионах. Можно было предполагать, что тектоническая активность, приведшая к формированию тессеры связана с относительно древними эпохами геологической истории Венеры и
проявлялась на более обширных территориях, чем это видно сейчас. Пространственная ассоциация тессерной местности с топографическими поднятиями, ее морфология, резко отличная от морфологии лавовых (предположительно базальтовых) равнин и, вероятно, древний возраст позволили выдвинуть гипотезу о том, что тессера, по аналогии с земными континентами, представляет собой обнажения небазальтовой коры Венеры [Nikolaeva et al., 1988, 1992 (а,б)]. Эти установленные факты и предположения отводят тессерной местности ключевую роль в расшифровке геологической истории Венеры.
Актуальность работы. Вопросы, связанные с геологическим изучением тессерной местности после экспедиции КА «Венера-15/16» во многом оставались открытыми из-за ограниченной площади съемки и ее относительно низкого пространственного разрешения (1-2 км). Невозможно было точно установить глобальную распространенность тессерной местности и характер ее распределения по поверхности. Внутреннее строение тессерной местности могло быть охарактеризовано только в общих чертах, а детали строения, в частности, временные соотношения структурных элементов, были неразличимы. Это не позволяло выяснить схему последовательности событий, приведших к формированию тессеры. Возрастные соотношения с другими типами местности Венеры могли быть изучены только в зоне съемки (примерно четверть поверхности планеты), а из-за сравнительно низкого разрешения детали соотношений часто оставались неопределенными. Это исключало возможность глобальной характеристики стратиграфического положения тессеры. С использованием изображений, переданных КА «Венера-15/16», полностью исключалась возможность идентификации морфологических характеристик местности-предшественника тессеры, что давало место умозрительным гипотезам о составе материала тессеры. Таким образом, на основании данных КА «Венера-15/16» нельзя было получить обоснованное представление о том как, когда и из чего могла быть сформирована тессера и каково ее место в геологической истории Венеры.

Глава 2. Характеристики тектонического режима формирования тессеры
ТИПИЧНЫЙ НАБОР СТРУКТУР ТЕССЕРЫ
Все разнообразие структурных рисунков тессерной поверхности определяется сочетанием двух основных структурных элементов, град и уступов. Морфология этих структур отражает, по-видимому, разные тектонические обстановки. Структурные элементы охватывают широкий спектр размеров от самых малых, на пределе разрешения фотоизображений, до весьма крупных. Например, некоторые гряды имеют протяженность сотни километров и ширину - десятки км. Высота уступов невелика, вероятно, первые сотни метров. Тем не менее, некоторые одиночные уступы достигают в длину нескольких сотен километров, а зоны, состоящие из серий уступов могут быть шириной несколько десятков километров. Сочетания и пересечения структурных элементов создают сильно расчлененную поверхность, характерную для тессеры.
Гряды Широкие гряды (хребты). Это структуры первого порядка шириной несколько десятков километров и высотой до одного км. Они доминируют в рельефе региональных платообразных поднятий, поверхность которых имеет тессерное строение. Хребты разделены широкими трогообразными депрессиями, на днище которых часто развит равнинообразующий материал. Хребты обычно не имеют четкого морфологического выражения (из-за многочисленных осложняющих структур более высоких порядков они не демонстрируют освещенного и затененного склонов) и прочитываются по топографическим профилям (Рис. 2.1) и стереоизображениям. Поэтому, строго говоря, они не являются морфологическими элементами строения тессерной местности, но представляют собой важную составную часть региональных возвышенностей. В крупных тессерных регионах хребты обычно субпараллельны или ветвятся и протягиваются на сотни км вдоль длинной оси платообразных поднятий. В некоторых случаях хребты образуют дуги как, например, в восточной Овде, или собраны в шевроны как, например, в западной части тессеры Фетиды. Поверхность