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
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
- Канн, младший; Блэкман, ДК; Смит, ДК; McAllister, E .; Janssen, B .; Mello, S .; Avgerinos, E .; Паско, Арканзас; Эскартин, Дж. (1997). «Гофрированные поверхности скольжения, образованные на пересечениях хребтов Срединно-Атлантического хребта» (PDF) . Природа . 385 (6614): 329–332. Bibcode : 1997Natur.385..329C . DOI : 10.1038 / 385329a0 . Проверено 1 июля +2016 .
- Каннат, М .; Sauter, D .; Mendel, V .; Ruellan, E .; Окино, К .; Escartin, J .; Combier, V .; Баала, М. (2006). «Режимы образования морского дна на слабоплавком хребте сверхмедленного растекания» . Геология . 34 (7): 605–608. Bibcode : 2006Geo .... 34..605C . DOI : 10.1130 / G22486.1 . Проверено 1 июля +2016 .
- Escartín, J .; Смит, ДК; Cann, J .; Schouten, H .; Langmuir, CH; Эскриг, С. (2008). «Центральная роль разломов отрыва в аккреции медленно распространяющейся океанической литосферы» (PDF) . Природа . 455 (7214): 790–794. Bibcode : 2008Natur.455..790E . DOI : 10,1038 / природа07333 . hdl : 1912/2805 . PMID 18843367 . Проверено 1 июля +2016 .
- Fujimoto, H .; Каннат, М .; Fujioka, K .; Gamo, T .; Немецкий, C .; Mével, C .; Muench, U .; Ohta, S .; Oyaizu, M .; Parson, L .; Searle, R .; Sohrin, Y .; Яма-Аши, Т. (1999). «Первые подводные исследования срединно-океанических хребтов Индийского океана». Новости InterRidge . 8 (1): 22–24.
- МакЛауд, CJ; Searle, RC; Murton, BJ; Кейси, Дж. Ф.; Мальвы, C .; Ансуорт, Южная Каролина; Ахенбах, KL; Харрис, М. (2009). «Жизненный цикл ядерных комплексов океана» . Письма о Земле и планетологии . 287 (3): 333–344. Bibcode : 2009E & PSL.287..333M . DOI : 10.1016 / j.epsl.2009.08.016 . Проверено 1 июля +2016 .
- Motoki, A .; Sichel, SE; Кампос, TFDC; Шривастава, Н.К .; Соареш, Р. (2009). «Современная скорость подъема островков Святого Петра и Святого Павла в Экваториальной части Атлантического океана» . Рем: Revista Escola de Minas (на португальском языке). 62 (3): 331–342. DOI : 10.1590 / s0370-44672009000300011 .
- Ohara, Y .; Yoshida, T .; Kato, Y .; Касуга, С. (2001). «Гигантский мегамюльон в задуговом бассейне Парес Вела». Морские геофизические исследования . 22 (1): 47–61. Bibcode : 2001MarGR..22 ... 47O . DOI : 10,1023 / A: 1004818225642 .
- Смит, ДК; Канн, младший; Эскартин, Дж. (2006). «Широко распространенные активные разломы и образование основных комплексов около 13 ° с.ш. на Срединно-Атлантическом хребте» . Природа . 442 (7101): 440–443. Bibcode : 2006Natur.442..440S . DOI : 10,1038 / природа04950 . PMID 16871215 . Проверено 1 июля +2016 .
- Tucholke, BE; Lin, J .; Клейнрок, MC (1998). «Мегамульоны и структура импостов, определяющие океанические метаморфические основные комплексы на Срединно-Атлантическом хребте» (PDF) . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 103 (B5): 9857–9866. Bibcode : 1998JGR ... 103.9857T . DOI : 10.1029 / 98JB00167 . Проверено 1 июля +2016 .