Комплекс Oceanic core - Oceanic core complex

Комплекс океанического ядра , или мегамюльон , представляет собой геологическую особенность морского дна, которая образует длинный хребет, перпендикулярный срединно-океаническому хребту . В нем есть гладкие купола, которые облицованы поперечными гребнями, как гофрированная крыша. Они могут иметь размеры от 10 до 150 км в длину, от 5 до 15 км в ширину и от 500 до 1500 м в высоту.

История, распространение и исследование

Первые описанные комплексы океанического ядра были обнаружены в Атлантическом океане. С тех пор многочисленные такие структуры были идентифицированы в основном в океанической литосфере, сформированной на срединно-океанических хребтах среднего, медленного и сверхмедленного спрединга , а также в задуговых бассейнах . Примеры включают 10-1000 квадратных километров дна океана и, следовательно, океанической литосферы, особенно вдоль Срединно-Атлантического хребта и Юго-Западного Индийского хребта . Некоторые из этих структур были пробурены и взяты образцы, что показало, что нижняя стенка может состоять как из основных плутонических, так и из ультраосновных пород (в первую очередь, габбро и перидотит , в дополнение к диабазу ), а также из тонкой зоны сдвига, которая включает водные филлосиликаты . Керновые комплексы океанов часто связаны с активными гидротермальными полями.

Формирование

Сложные структуры океанического ядра формируются на границах медленно распространяющихся океанических плит с ограниченным запасом восходящей магмы . В этих зонах низкие температуры верхней мантии и развиты длинные трансформные разломы . Рифтовые долины не развиваются по осям расширения медленнорастущих границ. Расширение происходит по малоугловым отрывным разломам . Ядерный комплекс построен на приподнятой стороне разлома, где большая часть габброидов (или коры) отделяется, обнажая мантийный перидотит . Они состоят из перидотитов ультраосновных пород из мантии и в меньшей степени габбро пород земной коры.

У каждого отрывного разлома есть три примечательные особенности: зона отрыва в месте начала разлома, открытая поверхность разлома, которая проходит над куполом, и окончание, которое обычно отмечается долиной и прилегающим гребнем.

Тем не менее, у процесса формирования с помощью гипотезы о разломах есть свои ограничения, такие как скудные сейсмические доказательства существования малоугловых нормальных разломов, где предположительно значительное смещение вдоль таких разломов, которые пересекают литосферу под малым углом, должно быть связано с некоторыми трение. Редкость эклогита в ядрах океанических комплексов также ставит под сомнение вероятность глубокого источника в таких областях. Обилие перидотитов в комплексах океанического ядра можно объяснить уникальным изменением субдукции океана и океана на стыке медленно распространяющихся океанических хребтов и зон разломов. Аналоговые модели субдукции показывают, что контраст плотности более 200 кг / м3 между двумя соседними литосферными плитами может привести к недвижению более плотной на глубину около 50 км, где фазовое превращение вызывает реминерализацию пироксенов в гранаты. Это увеличивает плотность плиты, ускоряя ее продвижение в мантию, при условии, что трение между плитами невелико. Есть основания предполагать, что при медленном пересечении гребня и зоны разлома контраст плотности соседних плит будет превышать 200 кг / м ^ 3, трение между плитами будет низким, температурный градиент будет около 100 Кл / км, и при примерно 5% -ном содержании воды падение солидуса (граничный переход на фазовой диаграмме) базальта при относительно низком давлении могло бы позволить совместное появление серпентинитов и перидотитов, многочисленных типов горных пород в комплексах ядра океана.

Примеры

Saint Peter Saint Paul Megamullion, Экваториальная часть Атлантического океана

Выявлено около 50 ядерных комплексов океана, в том числе:

  • Годзилла Муллион, часть разлома Парес Вела в западной части Тихого океана между Японией и Филиппинами, была обнаружена в 2001 году. Его длина составляет около 155 км, а диаметр - 55 км, и это крупнейший из известных комплексов ядра океана в мире.
  • Комплекс Saint Peter Saint Paul расположен в экваториальной части Атлантического океана . Его длина составляет 90 км, а высота - 4000 м. Вершина образует скалы Святых Петра и Павла . Это один из немногих известных примеров, когда мантийные породы морского дна обнажаются над уровнем моря.

Исследовать

Научный интерес к основным комплексам резко возрос после экспедиции 1996 года, которая нанесла на карту массив Атлантиды . Эта экспедиция первой связала сложные сооружения с разломами отрыва. Исследования включают:

  • Чтобы исследовать структуру мантии :
Комплексы представляют собой поперечные сечения мантийного материала, которые иначе можно было бы найти, только просверлив глубину мантии. Глубокое бурение, необходимое для проникновения в земную кору на 6-7 км, выходит за рамки текущих технических и финансовых ограничений. Выборочное бурение проб в сложные конструкции уже ведется.
  • Исследовать образование разломов отрыва.
  • Чтобы исследовать развитие океанических ядерных комплексов:
В 2005 году ученые из Океанографического института Вудс-Хоул обнаружили серию комплексов в Северной Атлантике, в 1 500 милях (2400 км) от Бермудских островов . Эти структуры находятся на разных стадиях своей эволюции - от выпуклостей, указывающих на появление центрального комплекса, до выцветших бороздок давно эксгумированных ядерных комплексов, которые были размыты за миллионы лет. Такие особенности позволят ученым увидеть в действии активные неисправности отсоединения и понять их развитие.
  • Для изучения минерализации и выделения минералов из мантии:
Крутой наклонный отрывной разлом, который проникает глубоко, может быть каналом для циркуляции горячих богатых минералами гидротермальных флюидов к поверхности и образования залежей полезных ископаемых . Эти отложения могут разрастаться массивно, потому что разломы отрыва сохраняются в течение сотен тысяч лет. Институт Вудс-Хоул изучает один такой участок, называемый гидротермальным полем ТАГ на Срединно-Атлантическом хребте.
  • Для исследования морских магнитных аномалий:
Традиционное представление о том, что морские магнитные аномалии возникли в верхнем экструзионном слое океанической коры, требует переосмысления, поскольку совершенно нормальные магнитные аномалии возникают в основных комплексах, где кора была удалена. Это говорит о том, что нижняя часть океанической коры содержит значительную магнитную подпись.

Смотрите также

использованная литература

Примечания

Источники