Геологическое строение Центральной Атлантики : Разломы, вулкан. сооружения и деформации океан. дна

• Автор: Мазарович, Александр Олегович
• Шифр специальности: 04.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 36 с.; 20х15 см

Актуальность работы. 13 центральной части Атлантического океана (25° с.ш. -15° ю.ш.; 60° з.д. - 10° в.д.) установлены все основные типы структур, известные в Мировом океане и его обрамлении: срединно-океанический хребет, трансформные разломы, абиссальные котловины, асейсмичные поднятия, вулканические архипелаги и отдельные острова, подводные горы, пассивные окраины разных типов, островная дуга с глубоководным желобом и аккреционной призмой. Их положение отражено с той или иной степенью детальности на всех тектонических и геодинамических картах. Основанием для выделения подводных объектов служили данные однолучевого эхолотирования или набортные геофизические измерения, реже - геологические характеристики.
В указанных выше координатах, за последние 10 лет, разными странами, был проведен большой объем геолого-геофизических исследований. В частности, только Геологический институт РАН организовал 13 экспедиций на нис "Академик Николай Страхов", в ходе которых, многолучевым эхолотом (МЭ) ECHOS-625, непрерывным сейсмическим профилированием (НСП) и драгированием были изучены многие районы срединно-океанического хребта и его флангов. Часть работ проводилась по совместным программам с итальянским Институтом морской геологии (Болонья - IGM CNR) Качественно новая информация о строении всего региона заключена также в данных спутниковой альтиметрии (Sandwell, Smith, 1997). В связи с этим, сложились условия для обобщения нового материала по Центральной Атлантике в виде цифровых карт различного геолого-геофизического содержания, в частности карты разломных структур, На этой основе возможно обсуждение закономерностей тектонического строения и развития Центральной Атлантики, как одного из ключевых районов для понимания эволюции всего Атлантического океана в целом и его обрамления.
Актуальность работы определяется также соответствием ее тематики приоритетным направлениям научных исследований в области геологических, геохимических, геофизических и горных наук по изучению, освоению и сбережению недр России (Жариков и др. 1996), в части тематики, связанной с океанами, - геологическое строение и геодинамическая интерпретация осевых зон срединно-океанических хребтов и систем трансформных разломов; тектоническая природа внутриплитных деформаций; строение и природа авулканичееких поднятий; соотношение континентов и океанов.

Цель и задачи диссертации заключаются в характеристике основных тектонических структур и морфоструктур в срединно-океаническом хребте, трансформных разломах и вулканических сооружениях дна центральной части Атлантического океана, основываясь на комплексе данных МЭ, НСП и спутниковой альтиметрии.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих методических и теоретических задач: разработка образа нового поколения карт геологического содержания дна Атлантического океана; создание дизайна геологической базы данных для Центральной Атлантики и проверка ее работоспособности; проведение анализа строения и взаимоотношений основных структур дна Центральной Атлантики; выявление основных элементов строения океанских разломов за пределами осевой зоны Срединно-Атлантического хребта (САХ); выяснение потенциальной возможности изменения структуры верхних частей океанической коры под действием деформаций, возникающих вне зоны спрединга; определение основных закономерностей строения вулканических сооружений, их соотношений с другими структурами; определение этапов их формирования; проведение анализа строения и взаимоотношений океанских разломов со структурами Южной Америки и Западной Африки.
Фактический материал был собран автором (или при его непосредственном участии) во время экспедиционных работ в 1982-1986 гг. на Островах Зеленого Мыса и в 6, 9, 13, 18-ом рейсах нис "Академик Николай Страхов" (1987, 1990, 1992, 1994 гг.). Кроме этого, автор имел возможность работать и с другими материалами рейсов упомянутого судна. В работе широко использованы данные спутниковой альтиметрии (Sandwell, SniitJr, 1997), мировых баз данных по землетрясениям, батиметрии, а также опубликованный и рукописный картографический и литературный материалы.
Сбор данных о рельефе дна проводился автором в составе отрядов геоморфологии (все рейсы - начальник отряда - Турко H.H.), о строении осадочного чехла - в отрядах НСП (6-ой и 9-ый рейсы начальник отрядов - Побержин В.М., в 18-ом - Ефимов В.Н.). Во всех рейсах - автор входил в состав драгировочных бригад.
Методы исследований. При работе использовались методы геологической съемки, а также обработка информации на ЮМ PC (программы Access 2.0., Surfer 6.04, Statistica и некоторые другие) с использованием оригинальной базы данных

Протяженные цепи вулканов имеют, как правило, наложенный характер на все более древние структуры. Например, в северной части Ангольской котловины, подводные горы Гвинейского залива и Камерунская линия, пересекают пассивные ласти разломов Вознесения, Боде-Верде и некоторых других под углом порядка 45°, Первые, судя по немногочисленным абсолютным датировкам, развивались с кампана до эоцена включительно, а затем прекратили свое развитие. Вторая существовала с олигоцена до настоящего времени, как в пределах океанической, так и континентальной коры. Однако образования Камерунской линии смещены в юго-восточном направлении, что позволяет предполагать изменения в формировании зон магмавы ведения на рубеже эоцена и олигоцена. Группы подводных гор около Южной Америки и около поднятия Сьерра-Леоне также пересекают пассивные части трансформных разломов под углами и их образование приходится на палеоцен и эоцен-олигоцен соответственно. Представляется, что цепи вулканических сооружений Центральной Атлантики формировались вдоль зон разломов, расколовших океаническую кору. Субпараллельность направлений цепей подводных вулканических сооружений и океанских разломов установлена только в районе о, Фернандо ди Норонья, на образование которого потребовалось около 22 млн.лет и на хребте Ресерчер, что указывает на плохую проницаемость океанских трансформных разломов для магматических расплавов.
Таким образом, заложение вулканических цепей происходило в разное время и с разной интенсивностью, но, в целом, за интервал времени более короткий, чем требовался на формирование архипелагов. Это может свидетельствовать о менее устойчивом режиме океанской литосферы. Наконец, имеются магматогенные объекты (одиночные подводные горы, “диапиры”), которые возникали, но не получали своего дальнейшего развития, что можно связать с крайне неустойчивой геодинамической обстановкой.
Все вышеприведенные соображения приводят нас к общему выводу о том, что океаническая кора Центральной Атлантики подвижна за пределами зон спрединга: испытывала сложные и разнообразные эволюционные изменения, характер которых в разных ее участках был обусловлен различными причинами. В каждом конкретном случае их выявление требует специального анализа, и, по всей видимости, не допускает применение универсального механизма.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (гранты N 93-05-9745 и 9705-65359).