СРЕДИННО-ОКЕАНИЧЕСКИЕ ХРЕБТЫ (а. mid-ocean ridges; н. mittelozeanische Gebirgsrucken; ф. dorsales oceaniques mediannes; и. соrdilleras del medio oceano) — подводные поднятия ложа океанов в зонах активного раздвига (дивергенции) литосферных плит и новообразования океанской коры. Известны во всех океанах планеты; образуют мировую систему срединно-океанических хребтов, открытую в конце 50-х гг. 20 века при участии советских экспедиций. Общая протяжённость свыше 60 тысяч км.
Система срединно-океанических хребтов включает хребет Гаккеля в Евразийском бассейне Северного Ледовитого океана протягивающийся от шельфа моря Лаптевых до района Шпицбергена; продолжением его служит Срединно-Атлантический хребет в одноимённом океане, достигающий на юге острова Буве. На западе от него отходит Американо-Антарктический хребет, простирающийся до южной оконечности Южно-Сандвичевой островной дуги, а на востоке — Африкано-Антарктический хребет, сменяющийся в Индийском океане юго-западным Индоокеанским хребтом. В центре этого океана последний сочленяется (тройное сочленение, подобное в районе острова Буве) с меридиональным Аравийско-Индийским хребтом, уходящим на севере в Аденский залив (хребет Шеба) и юго-восточным Индоокеанским хребтом, переходящим в Австрало-Антарктический хребет. Продолжением последнего служит Южно-Тихоокеанское поднятие, которое, в свою очередь, сменяется восточно-Тихоокеанским поднятием; последнее протягивается в северном направлении, уходит в Калифорнийский залив, срезаясь в его вершине разломом Сан-Андреас. Севернее м. Мендосино, куда выходит этот разлом, в Тихом океане вновь появляется подводное поднятие типа срединно-океанических хребтов — хребет Хуан-де-Фука, оканчивающийся по разлому в районе островов Королевы Шарлотты близ побережья Канады. Срединно-океанические хребты имеют ширину от нескольких сотен до 1000-1500 км, возвышаясь над океанскими котловинами на 3-4 км; отдельные вершины достигают уровня океана и даже выступают в виде островов, обычно вулканического происхождения. Гребневая зона хребта шириной до 100 км обычно отличается резко расчленённым рельефом и мелкоблоковым строением; осадки небольшой мощности и самого молодого возраста сохраняются лишь в опущенных блоках. Вдоль оси хребта, как правило, протягивается рифтовая долина шириной в 25-30 км, несколько опущенная по отношению к гребням хребта. В неё вложен осевой рифт в виде щели шириной 4-5 км со стенками высотой в сотни метров (рис. 1, рис. 2).
На дне этой щели наблюдаются молодые вулканические конусы, а на их периферии — горячие источники (гидротермы), выделяющие сульфиды металлов (цинк, медь, железо, свинец, кадмий, серебро). Осадки здесь практически отсутствуют, за исключением осыпей склонов (т.н. эдафогенные образования). К осям хребтов приурочены неглубокие и относительно слабые землетрясения. Сейсмические исследования обнаруживают под осевыми рифтами существование неглубоких магматических камер, связанных узким (порядка 1 км) каналом с центрами извержений на дне рифта. Фланги хребтов значительно шире их гребневой зоны (многие сотни км) и отличаются более спокойным рельефом и строением; они покрыты сплошным слоем осадков, возрастающим по мощности и полноте разреза (за счёт более древних горизонтов) к периферии хребта. Некоторые звенья системы срединно-океанических хребтов отличаются от этого типового строения: они шире, положе и вместо рифтовой долины в них наблюдается выступ консолидированной океанической коры (восточно-Тихоокеанские и Южно-Тихоокеанские поднятия и некоторые участки других хребтов). Срединно-океанические хребты рассечены многочисленными поперечными разломами — т.н. трансформными разломами; по ним оси хребтов смещены в плане на расстояние до нескольких сотен км. На участках пересечения хребтов разломами местами развиваются узкие впадины (желоба) глубиной до 7-8 км, например Романш, Вима, Чейн в Экваториальной Атлантике. Современная система срединно-океанических хребтов образована в основном за последние 40 млн. лет, начиная с олигоцена, но и за это время ось некоторых хребтов испытала «перескок» параллельно самой себе, в частности в Тихом океане. Картирование линейных магнитных аномалий обнаруживает существование и более древних, отмерших осей спрединга и, следовательно, осей срединно-океанических хребтов, простирание которых существенно отличается от современных осей срединно-океанических хребтов.
Срединно-Атлантический хребет, крупнейшая по своей протяжённости горная система дна Атлантического океана, одно из звеньев системы срединно-океанических хребтов. Общая длина Срединно-Атлантического хребта более 18 тыс. километров. Хребет представляет из себя непрерывную подводную горную цепь состоящей из многих отдельных подводных горных хребтов расположившись по центру дна океана на всём его протяжении от берегов островов Гренландия и Исландия на севере, до материка Антарктида на юге плавно сворачивая и уходя в Тихий океан через пролив между Африкой и Антарктидой.
Отдельные участки его носят собственные названия: в Норвежско-Гренландском бассейне — хребет Книповича (от 81° до 73° с.
ш.), южнее — хребет Мона, далее — Исландско-Янмайенский хребет, южнее Исландии — хребет Рейкьянес (до 52° с. ш.) и Северо-Атлантический хребет, южнее экватора — Южно-Атлантический хребет, Поперечными разломами Срединно-Атлантический хребет разбит на сдвинутые относительно друг друга сегменты, величина смещений по разломам достигает 300—600 км. По данным, глубоководного бурения, сейсмоакустического профилирования и драгирования, проведённым в рифтовой зоне, можно считать, что геологический разрез Срединно-Атлантического хребта сложен двумя комплексами: верхним, состоящим из толеитовых базальтов (см.
Толеиты) с прослоями карбонатных осадочных пород, и нижним — из амфиболитов и офиолитов (от анортозитов до ультрабазитов). Породы верхнего комплекса разбиты молодыми разломами на многочисленные блоки, возраст этих пород олигоцен-антропогеновый; породы нижнего комплекса (юра-олигоцен) регионально дислоцированы и метаморфизованы, возраст серпентинизированных ультрабазитов и габбро, нередко залегающих в метаморфическом комплексе в виде чешуй и протрузий, возможно, докембрииский.
В Южном полушарии Срединно-Атлантический хребет более монолитен; на его склонах расположен ряд подводных вулканов, вершины некоторых из них представляют собой острова (Вознесения, Святой Елены и др.); в группе островов Тристан-да-Кунья имеется действующий вулкан.
В районе острова Буве (около 55° ю. ш.) меридиональное простирание Срединно-Атлантического хребта меняется на субширотное; восточный отрезок называется Африкано-Антарктическим хребтом.
Дополнительная литература: Хейзен Б., Тарп М., Юинг М., Дно Атлантического океана, пер. с англ., М., 1962; Леонтьев О.
К., Дно океана, М., 1968; Ильин Л. В., Основные черты геоморфологии дна Атлантического океана, в кн.: Условия седиментации в Атлантическом океане, М., 1971.
Ссылки для перехода в следующие разделы:
Атлантический Разлом
Атлантический Разлом15 июля 1995 г. на сайте ZetaTalk было описано, почему во время наступающего сдвига полюсов Атлантика будет расширяться, а Тихий океан — сжиматься.
5 апреля 2003 г. на сайте ZetaTalk было заявлено, что продолжающиеся сейчас предсдвиговые землетрясения также разрывают Атлантику.
Атлантика расширится, а Tихий океан сократится. Если в Тихом океане эффект сжатия вызовет внезапный и сильный сдвиг нескольких платформ, которые уже смещены, то в Атлантике эффект будет противоположным.
При разрыве на части платформ и наличии под ними более податливой магмы там образуется бездна, и открывшаяся в ней магма подвергнется воздействию холодных вод Атлантики. Хотя магма застынет и образует новую поверхность платформы, поддержка у сократившихся в размерах плит окажется меньше, однако по отдаленным береговым линиям Америки, Европы и Африки они останутся соединенными. Эти оставшиеся без поддержки платформы несколько погрузятся, приведя во многих местах к опусканию под воду возвышавшихся прежде над ней масс земли.
Европа и, в особенности, западные острова Англии и Ирландии, например, окажутся более подвергнутыми такому воздействию, чем некоторые другие части земного шара.ZetaTalk:Опускание Атлантики, записано 15 июля 1995 г.В течение 2002 года было зарегистрировано растяжение вдоль Атлантики, когда произошла череда крушений на железных дорогах, взрывов зданий и внезапных опусканий земли.
В Тихом океане сжатие привело к росту вулканической активности вдоль Огненного кольца (линия разломов, опоясывающая Тихий океан — прим. пер.), но также и к движению континентов в направлении, которое нами предсказано как то, в котором они будут двигаться во время самого сдвига!
Растяжение приводит к землетрясениям, поскольку давление снизу на платформы, которые состоят из слоёв коры, как слоёный пирог, освобождается. Растяжение приводит к тому, что земля, на которую раньше опирались здания, дороги или мосты, больше их не поддерживает, и они внезапно разрушаются. Растяжение также приводит к извержению из вулканов большого количества лавы или, если оболочка Земли тонкая, к их взрыву. Это может происходить во всех тех областях, которые мы перечислили как зоны, в которых ожидается значительный разрыв: Красное море, Африканский разлом, и т.д.ZetaTalk: Предсдвиговые Землетрясения, записано 5 апреля 2003 г.
журнал Природа опубликовал статью, детализирующую новые полученные данные, что разлом расширился и заполняется свежей лавой! Разлом был назван зоной разделения. Это активный процесс, идущий и в настоящее время!
http://www.terradaily.com/
Формирование Дна Океана Объясняется Соскальзывающим Растяжением
31 июля 2006 г.Впервые учеными обнаружены области земной коры, которые расходятся в стороны, формируя новое дно океана; полученные ими данные опубликованы сегодня (27 июля) в журнале «Nature» (Природа).
Когда подводная вулканическая активность раскалывает кору, и промежутки заполняет расплавленная горная порода, образуется новое океанское дно. Однако в некоторых случаях новое океанское дно формируется, когда скальная порода расширяется, соскальзывая по слегка наклоненной поверхности от тектонической линии разлома, названной расходящейся линией разлома. Новое исследование наводит на мысль, что значение этого процесса растяжения как способа образования нового морского дна недооценивалось.
До сих пор наглядных примеров таких расходящихся линий разлома не отмечалось.
Расходящиеся линии разлома характеризуются кривизной своих поверхностей, подобных поверхности рифленой железной крыши, и проявлением серий мелких землетрясений.
В силу особенности формы такой линии разлома, как бы она ни проявлялась, появилась возможность показать, что вся новая кора на протяжении 80 километров вдоль Центрально-Атлантического Хребта с одной его стороны сформировалась через цепь связанных расходящихся линий разлома, каждая из которых находилась в своей стадии развития, что было очень неожиданно.
Через некоторое время каждая линия разлома становится неактивной, и ее сменяет вновь появившаяся линия разлома. Начальные признаки разделяющейся линии разлома таковы, что вдоль многих сотен километров Центрально-Атлантического Хребта они намного более распространены, чем предполагалось раньше. Статья опубликована сегодня (27 июля) в журнале «Nature».
Медиана — крупнейший горный хребет Камчатки, является регионом денозоя.
Среднее расстояние (около 900 км) делит Камчатку, горную область России, которая является частью «Тихоокеанского огневого кольца» в западной и восточной частях.
Западная часть — болотистая равнина с плоской береговой линией, переплетенная с несколькими сотнями рек, протекающих со склонов центрального хребта до Охотского моря.
Восточная часть — это долина реки Камчатка, протекающая к северу вдоль восточного хребта, параллельного Срединному.
Геологические исследования на Камчатке начались в 1950 году. Здесь были обнаружены золото, газ, нефть, ртуть, серо-известь, торф, медь и никель, различные покрытия (от коричневого до кокарды, камня и антрацита).
Камчатка также известна своими богатыми запасами термальной воды, хотя она в основном ограничена восточным хребтом. Паужетская и Мутновская геотермальные электростанции обеспечивают «самое дешевое» электричество.
Термальная вода также используется в медицинских целях, в санаториях.
Стержневым орографическим элементом рельефа дна Атлантического океана является Срединно-Атлантический хребет, который протягивается в его пределах от района Шпицбергена на севере до 650 ю.ш. на юге. Простирание хребта в целом непостоянно, но близко к меридиональному, за исключением экваториального участка, где становится субширотным.
2500 км, к северу от Исландии сокращается до 300 км.
Относительная высота до 4 км. Собственно, это горная страна или нагорье, т.к. оно состоит из отдельных хребтов, горных массивов, продольных ложбин и понижений. Наиболее расчлененный и контрастный рельеф характерен для рифтовой (осевой) зоны хребта, представленной сложной системой горстовых хребтов и узких грабенов — рифтовых долин глубиной до 5-6 км.
Максимальными глубинами характеризуются обычно узкие поперечные впадины, связанные с секущими хребет зонами разломов. Примером такой впадины является узкая и глубокая впадина Романш (гл.7856 м).
Как и другим срединно-океаническим хребтам, Срединно-Атлантическому хребту присущ рифтогенный тип земной коры, характеризующийся высокой плотностью и отсутствием четко выраженной границы Мохоровичича.
В рифтовой зоне хребта наряду с базальтами развиты ультраосновные породы — перидотиты, дуниты. К рифтовой зоне приурочены эпицентры землетрясений. Наибольшая концентрация эпицентров отмечена на участках хребта, пересекаемых широтными и субширотными разломами (один из таких разломов пересекает хребет в районе Азорских о-вов, с ним связаны активные проявления современного вулканизма).
Наиболее значительными действующими вулканами на крыльях и в рифтовой зоне хребта являются вулканы Рейкьянес (отрезок срединного хребта, примыкающий к Исландии) Тристан-де-Кунья и Ян-Майен.
Срединно-Атлантический хребет обрамлен с двух сторон абиссальными котловинами, придавая впадине Атлантического океана симметричное строение.
Ложе океана по обе стороны от Хребта сложено земной корой океанского типа.
Наименьшую мощность кора имеет под крупными океанскими (абиссальными) котловинами, разделенными подводными возвышенностями и хребтами с несколько повышенной толщиной земной коры.
Строение рельефа дна океанских котловин довольно однообразно. Почти в каждой котловине Атлантического океана выделяются два основных типа рельефа. Большая часть площади дна котловины имеет холмистый рельеф с интенсивностью вертикального расчленения в среднем 250-600 м, иногда до 1000 м. Этот тип рельефа называется «рельефом абиссальных холмов».
Незначительная часть площади котловины почти идеально выравнена, представляя собой совершенно плоское пространство с ничтожными уклонами поверхности – это «рельеф плоских абиссальных равнин». Они обычно занимают участки котловины, расположенные ближе к материковому склону и подножью, а не самые глубокие участки котловин.
Сейсмические исследования показали, что мощности осадочного слоя на равнинах значительны — до 1,5 км, а в пределах абиссальных холмов толщина осадочного слоя составляет несколько сотен или даже десятков метров.
источник
Строением и развитием земной коры определяется не только развитие, но и происхождение общего рельефа океанического дна. Здесь различаются две группы: океаническое плато как явление переходного типа структуры земной коры и срединный хребет с абиссальными равнинами и желобами.
Для обобщения сведений относительно строения океанического дна установлена единая планетарная система. Срединно-океанические хребты расположились практически посередине основных океанических пространств, разделяя их на равные части. Существует несколько попыток классификации. Менард, например, различает их таким образом:
- широкие подводные хребты с ярко выраженной сейсмичностью (напр. Восточно-Тихоокеанский);
- узкие подводные хребты с крутыми склонами и сейсмической активностью (напр. Срединно-Атлантический хребет);
- узкие и крутосклонные, но не имеющие сейсмической активности подводные хребты (напр. Средне-Тихоокеанский и Туамоту).
По Г. Б. Удинцеву, срединно-океанические хребты не имеют аналогов на суше. Д. Г. Панов относит подводные хребты в Тихом океане к углам платформы — внутренним и внешним — и рассматривает их как аналоги материковых платформ. Тем не менее, тектоническая структура срединного хребта не может классифицироваться как наземная тектоника. Слишком велика амплитуда тектонических сдвигов и грандиозно протяжение относительно материковых — наземных структур.
Одна из самых распространённых форм горных образований в океанах — океанические валы. Более всего их представляет Тихий океан. Существуют две разновидности:
- антиклинальный тип поднятий с самыми древними породами в ядре;
- океанические валы со встречающимися вулканическими конусами, в том числе и потухшими вулканами (гайотами).
Возраст Срединного хребта определяется по структуре коры — материковая она или океаническая. Можно рассмотреть многие области в связи с альпийскими структурами, сильно раздробленными и глубоко опущенными в океан. Например, область, прилегающая к морю у Фиджи.
Срединно-океанические хребты антиклинального типа — пологие склоны, отдельные и довольно редкие подводные вулканы — почти не расчленены. Это недавно образованные и самые простые виды деформации океанического дна в виде раздробления платформ и интенсивной сейсмичности и вулканизма. Как известно, всё это началось во время кайнозойско-четвертичное. Антиклинальные образования — срединно-океанические хребты — формируются и растут и в настоящее время.
Второй тип горных образований в океанах — океанические валы — отличаются большей высотой и протяжённостью. Вытянутые линейно поднятия с пологими склонами имеют гораздо меньшую толщину коры. Такое строение имеют многие срединно-океанические хребты. Примеры: Южно-Тихоокеанский, Восточно-Тихоокеанский и другие.
Это более древние образования, вулканы образовались на них в третичное время, и позднее становление подводных гор продолжилось. Раздробление глубинных разломов повторялось неоднократно.
Океанические хребты в зонах дробления — это самый сложный рельеф. Наиболее резкое членение структуры обнаруживается в тех местах, где формируются Срединно-океанические хребты, как, например, Атлантический и Индийский океаны, юг Тихого, Южный океан со стороны Африки, зона между Австралией и Антарктидой.
Одна из самых характерных черт структуры этого типа — грабены (глубокие долины), окаймляющие череду высоких (до трёх километров) вершин, перемежающихся резко возвышающимися конусами вулканов. Немного похоже на альпийский характер структуры, но контрастов больше, расчленение ярче выражено, чем в материковом строении горных поясов.
При отсутствии вторичного (и более дробного) расчленения, которое имеет срединный хребет и все его склоны, можно говорить о признаках недавнего рельефного образования. Тогда в нижней части склона присутствуют ровные террасовидные поверхности с уступами, отделёнными друг от друга. Это бывшие ступенчатые сбросы. Примечательность — рифтовая долина, которая делит срединный хребет пополам.
Насколько простирается планетарный океанический разлом, определяется величиной зон дробления. Это самая ярко выраженная форма проявления тектоники на последних отрезках большого геологического времени. Тектоническая структура срединного хребта может быть различной. Например, Камчатка — область активных тектонических процессов, вулканизм там современен и постоянен. Литосферные плиты Охотского блока перерабатывают океаническую земную кору, формируя континентальную, и срединный хребет Камчатки — объект постоянного наблюдения за этим процессом.
Литосферные плиты находятся в движении, и при раздвиге (так называемой дивиргенции) их океанская кора преобразуется. Ложе океанов поднимается, образуя срединно-океанические хребты. Они были классифицированы в пятидесятых годах двадцатого века в мировой системе при активном участии Советского Союза.
Срединно-океанические хребты имеют общую протяжённость более шестидесяти тысяч километров. Здесь можно начать с хребта Гаккеля в Северном Ледовитом океане — от моря Лаптевых до Шпицбергена. Затем продолжить без отрыва его линию на юг. Там Срединно-Атлантический хребет протянулся до острова Буве.
Далее указка ведёт и на запад — это Американо-Антарктический хребет, и на восток — по Африкано-Антарктическому, продолжающемуся Юго-западным Индоокеанским. Здесь снова тройное сочленение — Аравийско-Индийский хребет следует по меридиану, а Юго-восточный Индоокеанский тянется до Австрало-Антарктического.
Это не конец линии. Продолжение по Южно-Тихоокеанскому поднятию, переходящему в Восточно-Тихоокеанское поднятие, которое уходит на север, к Калифорнии, в разлом Сан-Андреас. Далее следует срединный хребет Хуан-де-Фука — к Канаде.
Опоясав планету не единожды, линии, проложенные указкой, ясно показывают, где формируются срединно-океанические хребты. Они всюду.
Срединно-океанические хребты формируются на земном шаре как гигантское ожерелье до полутора тысяч километров шириной, высота же их над котловинами бывает и три, и четыре километра. Иногда врешины выступают из глубин океана, образуя острова, чаще всего вулканические.
Даже сам гребень хребта достигает ширины сто километров. Особую красоту придают резкая расчленённость рельефа и само мелкоблоковое строение. Вдоль оси хребта обычно проходит рифтовая долина километров тридцать шириной с осевым рифтом (четырёх-пятикилометровая широкая щель высотой во много сотен метров).
На дне рифта присутствуют молодые вулканы, окружённые гидротермами — горячими источниками, которые выделяют сульфиды металлов (серебро, свинец, кадмий, железо, медь, цинк). Здесь постоянны небольшие землетрясения.
Под осевыми рифтами находятся магматические камеры, связанные километровым, то есть достаточно узким, каналом с центральными извержениями на дне этой щели. Стороны хребтов намного шире гребня — на сотни и сотни километров. Они покрыты слоями лавовых осадков.
Не все звенья в системе одинаковы: некоторые срединно-океанические хребты шире и более пологи, вместо рифтовой долины имеют выступ океанической коры. Например, Восточно-Тихоокеанские поднятия, а также Южно-Тихоокеанские и некоторые другие.
Каждый срединный хребет рассечён трансформными (то есть, поперечными) разломами во многих местах. По этим разломам оси хребтов смещаются на расстояние сотен километров. Участки пересечения размываются в желоба, то есть впадины, некоторые из которых достинают до восьми километров в глубину.
Самый длинный срединно-океанический хребет расположен на дне Атлантического океана. Он разделяет Северо-Американскую и Евразийскую тектонические плиты. Длится Срединно-Атлантический хребет 18 000 километров. Это часть системы океанических хребтов в сорок тысяч километров.
Состоит срединный хребет под Атлантикой из ряда чуть меньших: хребты Книповича и Мона, Исландско-Янмайетский и Рейкьянес, а также из очень больших — длиной более восьми тысяч километров Северо-Атлантический хребет и десяти с половиной тысяч километров — Южно-Атлантический.
Здесь горы настолько высоки, что образовали цепи островов: это и Азорские, и Бермудские, и даже Исландия, остров Святой Елены, остров Вознесения, Буве, Гоф, Тристан-да-Кунья и много более мелких.
Геологические выкладки говорят, что образовался этот срединный хребет в Триасовый период. Поперечные разломы смещают ось до шестисот километров. Верхний комплекс хребта состоит из толеитовых базальтов, а нижний — это амфиболиты и офиолиты.
Самая выдающаяся структура в океане — протянувшиеся на шестьдесят тысяч километров Срединно-океанические хребты. Они разделили на две практически равные половины Атлантический океан, а Индийский — на три части. В Тихом океане срединность слегка подкачала: ожерелье хребтов съехало в сторону, к Южной Америке, затем к перешейку меж континентами, чтобы уйти под материк Северной Америки.
Даже в маленьком Северном Ледовитом океане есть хребет Гаккеля, где явно прослеживается тектоническая структура срединного хребта, что равнозначно срединно-океаническому поднятию.
Громадные вздутия океанского дна — это границы литосферных плит. Поверхность Земли покрыта пластинами этих плит, которым не лежится на месте: они постоянно наползают друг на друга, ломая края, выпуская магму и наращивая с её помощью новое тело. Так, Северо-Американская плита накрыла своим краем сразу двух соседей, образовав хребты Хуан-де-Фука и Горда. Расширяясь, литосферная плита обычно ущемляет и поглощает территории плит, лежащих рядом. Материки же страдают от этого более всего. Они в этой игре выглядят как торосы: под материк уходит океаническая кора, приподнимая его, дробя и ломая.
Под центром каждого участка хребтов поднимаются потоки магмы, растягивая земную кору, разламывая её края. Выливаясь на дно, магма остывает, наращивая массу хребта. Затем новая порция мантийного расплава ломает и дробит новую основу, и всё повторяется. Так в океане растёт земная кора. Этот процесс называется спредингом.
Скорость спрединга (формирования дна океана) определяет изменения облика хребтов от одного участка к другому. И это при одинаковом строении. Там, где скорости различаются, хребет в рельефе тоже совершенно меняется.
Там, где скорость спрединга невысока (напр. рифт Тажура), образуются огромные подводные долины с активными вулканами на дне. Их погружение ниже гребня примерно на четыреста метров, откуда идёт постепенное террасообразное поднятие ступеней на сто — сто пятьдесят метров каждая. Такой рифт есть в Красном море и на многих участках Срединно-Атлантического хребта. Подобные океанические горы растут медленно, по нескольку сантиметров в год.
При высокой скорости спрединга хребты (особо в поперечном сечении) выглядят так: центральное поднятие на полкилометра выше основного рельефа и оформлено цепью вулканов. Таково, например, Восточно-Тихоокеанское поднятие. Здесь долина сформироваться не успевает, а скорость наращивания земной коры в океане бывает очень высокой — 18-20 сантиметров в год. Таким образом можно определить и возраст срединного хребта.
Тектоническая структура срединного хребта позволила появиться такому интересному явлению природы, как «чёрные курильщики». Горячая лава разогревает воду океана до трёхсот пятидесяти градусов. Вода изошла бы паром, если бы не было такого неимоверного давления океана во много километров толщиной.
Лава несёт в себе различные химические вещества, которые, растворяясь в воде, при взаимодействии образуют серную кислоту. Серная кислота, в свою очередь, растворяет многие минералы излившейся лавы, взаимодействует с ними и образует соединения серы и металлов (сульфиды).
Осадок из них выпадает конусом высотой примерно в семьдесят метров, внутри которого все вышеописанные реакции продолжаются. Вверх по конусу поднимаются раскалённые растворы сульфидов и вырываются на волю чёрными облаками.
Очень эффектное зрелище. Правда, приближаться опасно. Самое интересное, что скрытая и наиболее активно работающая часть каждого конуса бывает многие сотни метров высотой. И гораздо выше Останкинской башни например. Когда конусов много, кажется, что там работает подземный (и подводный) секретный завод. Чаще всего они и встречаются целыми группами.
Ландшафт полуострова уникален. Горная цепь, являющаяся водораздельным хребтом на полуострове Камчатка — Срединный хребет. Длина его 1200 километров, пролегает с севера на юг и несёт на себе огромное количество вулканов — чаще всего щитовидных и стратовулканов. Есть там и плато из лавы, и отдельные горные массивы, а также изолированные вершины, покрытые вечными ледниками. Выделяются наиболее ярко Быстринский, Козыревский и Малкинский хребты.
Самая высокая точка — 3621 метр — Ичинская Сопка. Почти вровень с нею многие вулканы: Алнай, Хувхойтун, Шишель, Острая Сопка. Хребет состоит из двадцати восьми перевалов и одиннадцати вершин, большая часть которых на северном участке. Центральная часть отличается значительными расстояниями между вершинами, в Южной части — высокая расчленённость на асимметричные массивы.
Тектоническая структура Срединного хребта Камчатки сформировалась при длительном взаимодействии крупнейших литосферных плит — Тихоокеанской, Кула, Североамериканской и Евроазиатской.
источник
Цели и задачи урока:
Изучить состав полезных ископаемых и особенности размещения рудных и нерудных ископаемых. Сформировать представления о связях между полезными ископаемыми, рельефом и тектоническими структурами. Обучить приему наложения карт. Познакомить с экологическими проблемами, связанными с добычей полезных ископаемых. Показать практическое применение полезных ископаемых в хозяйстве и в искусстве.
Оборудование: Карты: физическая, тектоническая; коллекция полезных ископаемых, картины (добыча нефти, угля), формы для декорирования, клей ПВА, емкости с песком, солью и углем, мультимедийный комплекс.
Учитель: Сегодня у нас бинарный урок по географии и технологии.
1) Фронтальное повторение терминов
2) Показать знание расположения крупных форм рельефа по их описанию (работа с картой)
– Горы, разделяющие две крупные равнины, которые протянулись с севера на юг и раньше назывались “камень”. (Уральские.)
– Горный хребет, расположенный вдоль правого берега Лены. (В нижнем течении Верхоянский.)
– Самые высокие горы Юга Сибири. (Алтай.)
– Горы, протянувшиеся вдоль побережья Японского моря, их еще называют “Дальневосточном Уралом”. (Сихотэ-Алинь.)
– Крупнейший горный хребет Камчатки. (Срединный.)
– Нагорье к северо-востоку от озера Байкал. (Становое.)
– Горы, расположенные к востоку от Алтая и состоящие из двух хребтов. (Саяны.)
– Самое восточное нагорье России. (Чукотское.)
– Горы на полуострове Таймыр. (Бырранга.)
– Какой горный хребет на северо-востоке России, носит имя русского путешественника. (Хребет Черского.)
– Она расположена на древней платформе. Складчатый фундамент выходит на поверхность на Кольском полуострове и в Карелии (Русская или Восточно – Европейская равнина)
– Эта крупная равнина имеет плоскую поверхность. На ней много болот и озер (Западно-Сибирская равнина).
– Самые высокие горы России (Кавказ).
– Возвышенная равнина, расположенная между реками Енисей и Леной (Среднесибирское плоскогорье).
Вводная беседа и подготовка к восприятию новых знаний.
Учитель географии. Так не похожие друг на друга железная руда и нефть, мрамор и природный газ на самом деле очень близки между собой. Называются они, так же как и многие другие вещества, полезными ископаемыми. Ископаемые — потому что извлекаются из недр Земли. Полезные — потому что служат человеку, т. е. по его воле превращаются в разнообразные необходимые вещи, которые создают уют, обеспечивают безопасность, обогревают, кормят, перевозят. Одним словом, полезные ископаемые необходимы всегда и везде и оказывают огромное влияние на всю нашу жизнь.
Тема: Полезные и красивые ископаемые России (слайд. См. Приложение 1).
Цель: изучить полезные ископаемые России и показать их применение в прикладном искусстве.
Полезные ископаемые – это минеральные образования земной коры, которые человек использует или будет использовать в хозяйстве (слайд).
В земной коре залегают полезные ископаемые. Это минералы и горные породы, которые используются в хозяйстве. Мы с вами изучали классификацию горных пород и минералов в 6 классе, давайте вспомним ее. Схема. (слайд). Рассказ учащихся.Также полезные ископаемые различают по составу и особенностям использования Схема (слайд)
Учитель географии. Горючие и неметаллические полезные ископаемые залегают в осадочных породах и наиболее характерны для платформ. Это нерудные ископаемые: газ, нефть, уголь, горючие сланцы и т. д. Но существуют и исключения, наличие рудных месторождений на платформах. Такие рудные месторождения приурочены к щитам либо к тем частям плит, где мощность осадочного чехла невелика и кристаллический фундамент подходит близко к поверхности. Рассмотрев местонахождения полезных ископаемых мы найдем этому подтверждение (примером таких месторождений могут быть железные руды Алданского щита, никелевые и железные руды Кольского полуострова, КМА)
В складчатых областях обычно находятся месторождения рудных ископаемых, т.е металлические. Это связано с их происхождением. Магма и горючие магматические растворы, из которых образовались руды, поднимались из недр Земли по разломам, трещинам, пустотам и застывали, образуя месторождения (этот процесс изображен в учебнике на рисунке 156, с. 43).
Учитель географии. Мы с вами на предыдущих уроках заполняли таблицу, где указывали: форма рельефа – тектоническая структура – полезные ископаемые. Две колонки мы с вами уже заполнили, сегодня мы отметим, какие полезные ископаемые на каких территориях залегают. И сделаем вывод. Работа с таблицей, интерактивной картой, презентацией. (слайд)
Таблица
Взаимосвязь рельефа, геологического строения и полезных ископаемых
| Формы рельефа | Тектонические структуры | Полезные ископаемые | |
| Восточно-Европейская равнина Прикаспийская низменность | Восточно-Европейская платформа | Нефть, уголь, фосфориты, гипс Калийные соли, поваренная соль | |
| Западно — Сибирская равнина | Западно-Сибирская плита (молодая платформа) | Нефть, газ, уголь | |
| Среднесибирское плоскогорье | Сибирская платформа | алмазы, уголь | |
| Горы Хибины | Балтийский щит | железные, алюминиевые и молибденовые руды | |
| Алданское нагорье Среднерусская возвышенность | Алданский щит Воронежский массив | молибденовые руды, золото, железная руда | |
| Плато Путорана | Анабарский щит | Медные и никелевые руды | |
| Горы Урала | Область герцинской складчатости | железная, медная, алюминиевая, титановая руды, магнезит, асбест, малахит, мрамор | |
| Горы Кавказа | Область кайнозойской складчатости | вольфрамовые, молибденовые, медные руды | |
| Срединный хребет | Область кайнозойской складчатости | Медные и никелевые руды | |
| Восточный Саян | Область байкальской складчатости | железная руда | |
| Западный Саян | Область герцинской и каледонской складчатости | молибденовые и железные руда | |
| Алтай | Область герцинской и каледонской складчатости | Цинковые, свинцовые, вольфрамовые, медные руды | |
Вывод: Для платформ наиболее характерны ископаемые осадочного происхождения. Исключение составляют алмазы, т. к. это неметаллическое полезное ископаемое, но залегает в магматических породах. В складчатых областях находятся месторождения рудных ископаемых, также наличие рудных месторождений приурочены к щитам.
По ходу объяснения материала учитель демонстрирует образцы полезных ископаемых. Учитель показывает на карте полезных ископаемых, в каких районах России добывают те или иные полезные ископаемые.
Скопления полезных ископаемых образуют месторождения.
Месторождение – это скопление полезных ископаемых. (слайд)
Группы близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого называют бассейном.
Бассейн – это группа близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого. (слайд)
Меры по сбережению полезных ископаемых.
Полезные ископаемые – важнейшие природные богатство страны, ее минеральные ресурсы. Наша страна богата полезными ископаемыми и обеспечивает себя всеми видами минеральных ресурсов. Несмотря на необычайное разнообразие и огромные запасы, полезные ископаемые практически не возобновляются и относятся к исчерпаемым ресурсам. Поэтому главной задачей при разработке месторождений является более комплексное их использование.
Как бы могущественны ни были глубинные силы Земли, но не только они создают рельеф земной поверхности. В природе одновременно действуют многие другие, не менее могучие и активные внешние силы, источниками, энергии которых служат Солнце и космос. Как только вершина гор поднимаются хоть немного над уровнем океана, на них начинают действовать морские волны и ветры, холод и жара, дожди и текучие воды. Из года в год они разрушали и расчленяли поднимающийся свод гор, вымывая и унося в первую очередь мягкие и податливые породы.
Без преувеличения можно сказать, что вся красота горных вершин, утесов, ущелий Кавказа, Урала, Алтая создана разрушительными силами. Бурные потоки воды штурмуют берега, подхватывая камни, песок, и ими, как рашпилем, выпиливают долину, используя, прежде всего направление трещин. Дикая и величественная картина предстает перед глазами путника.
Чем выше поднимаются горы, тем интенсивнее идет их разрушение, тем больше рыхлого материала сносится с них и откладывается в предгорных прогибах и морях так образовываются обломочные горные породы: песок, глина и другие (видиофильм).
В начале урока я сказала, что ископаемые называются полезные – потому что, служат человеку. Они обеспечивают развитие черной и цветной металлургии, топливной, химической, пищевой, легкой промышленности. Используются для строительства мостов, дорог, производства кирпича, посуды, стекла. Сельское хозяйство не может обойтись без удобрений и топлива.
Кристаллы всюду на земле
Без них не обойтись нигде.
В строительстве, архитектуре,
В живой природе и скульптуре.
А эти украшения царей
Ты только посмотри сюда скорей!
Такой красы не видел никогда:
Алмазы, яхонты, рубины, бирюза.
Все гранями сверкают и блестят,
Они один секрет в себе таят(слайд)
Красота без доброты умирает невостребованной.
Бенджамин ФРАНКЛИН (слайд)
Природные камни издавна применяются в прикладном искусстве для выполнения деталей убранства интерьеров; символов власти, предметов культа, парадного оружия, доспехов; ювелирных украшений. Изделия с драгоценными и поделочными камнями встречаются уже с 4-го тыс. до н. э. (слайд)
На прошлом уроке вам было дано самостоятельное творческое задание по теме: “Изделия, в которых используются горные породы и минералы”. Прошу сейчас представить свою работу.
Ученик 1. В 1719 по указу Петра I был создан АЛМАЗНЫЙ ФОНД Российской Федерации, государственное собрание драгоценных камней и ювелирных изделий, имеющих историческую, художественную и материальную ценность, а также уникальных золотых и платиновых самородков (слайд)
Экспозиция включает в себя два зала: исторический, в котором представлены предметы, принадлежавшие членам российской императорской семьи, и современный, где экспонируются самые большие слитки золота и платины, найденные в России, алмазы-гиганты и современные ювелирные изделия.
Среди наиболее ценных экспонатов Фонда: корона Российской империи, выполненная в 1762 году для коронации императрицы Екатерины II. Ее украшают 5 тыс. бриллиантов и 75 жемчужин, это самая дорогая в мире корона (слайд)
Вмонтированный в золотой браслет плоский портретный алмаз (площадь 7,5 см2), дореволюционные и иностранные ордена, (слайд) лучшие образцы ювелирных изделий из драгоценных камней 18-19 вв. (алмазов, бриллиантов, изумрудов, сапфиров, александритов,); (слайд) полудрагоценных и поделочных камней(слайд)
Ученик 2. В искусстве применяются не только драгоценные и поделочные камни, но и глина (слайд)
Первые фигурки из глины появляются в древнейшие времена палеолита (около 27в. до н. э.). Несколько позднее появляются глиняные сосуды, в которых хранили воду и продукты питания. В это же время были попытки использовать обожженную глину.
Изделия украшаются вылепленным орнаментом. Постепенно керамика разных местностей обретает разнообразие форм и орнаментов. В 6 тыс. до н. э. в ряде регионов преобладает расписная керамика.
Расписная керамика Древней Греции оказала огромное влияние на развитие всего мирового декоративно-прикладного искусства. Широко известны разнообразные типы древнегреческих ваз, украшенные искусными цветочными узорами (слайд)
Ученик 3. Майоликовые изделия были распространены в странах Древнего Востока (слайд)
МАЙОЛИКА — это вид керамики, изделия из цветной обожженной глины, покрытые глазурью. В Древней Руси искусство майолики знали уже в 11 в. В 18 в. майоликовую посуду выпускал завод Гребенщикова в Москве. (слайд)
В 17 в. крестьяне гжельских деревень и сел начали выделывать поливную посуду и игрушки. Делали в Гжели кирпич, глиняную обварную и томленую посуду, а в конце того же 17 в. освоили изготовление “муравленой” (т. е. покрытой зеленоватой или коричневой глазурью) посуды, не пропускавшей воду. О гжельских глинах было известно и в Москве. (слайд) В 1663 царь Алексей Михайлович издал указ: “. во Гжельской волости для аптекарских и алхимических сосудов приискать глины, которая глина годица к аптекарских сосудам”.
Ученик 4. Один из русский художественный промыслов – это ДЫМКОВСКАЯ ИГРУШКА, возникший на основе местных гончарных традиций. Название игрушки происходит от слободы Дымково, ныне район города Вятки, где производство игрушек уже в начале 19 в. приобрело самостоятельное значение. (слайд) Промысел имел семейную организацию – игрушку лепили женщины и девочки, приурочивая ее изготовление к весенней ярмарке.
Для их производства используется красная глина, тщательно перемешанная с мелким речным песком.
Учитель технологии: В прикладном искусстве современного мира, песок используется в необычной технике под названием “Стенд Арт”, в которой применяются новые технологии. Обратите внимание на экран. (слайд)
Стол, за которым ты сидишь,
Кровать, в которой ты уснешь,
Тетрадь, ботинки, пара лыж,
Тарелка, вилка, ложка, нож,
И каждый гвоздь, и каждый дом,
И каждый ломоть хлеба –
Все это создано трудом,
А не свалилось с неба!
За все, что сделано для нас,
Мы благодарны людям.
Придет пора, настанет час –
И мы трудиться будем!
Сегодня мы с вами изготовим изделия декорированные песком, солью и углём.
– Для этого необходимо взять любую стеклянную форму, клей, карандаш, лист бумаги. (слайд)
– Нанести тонкой линией клей. (слайд)
– Посыпать солью, песком или углем. (слайд)
– Стряхнуть лишнее и работа готова! (слайд)
Повторение техники безопасности.
Но прежде чем приступить, к ее выполнению необходимо повторить технику безопасности. Я говорю предложение, а вы отвечаете “да” или “нет”
- Работу начинать только с разрешения учителя. (Да.)
- При порезе промыть рану водой. (Нет.)
- Почему?
- При необходимости можно самостоятельно менять рабочее место. (Нет.)
- От правильной организации рабочего места зависит качество вашей работы. (Да.)
- Со стола можно сдуть соль или уголь. (Нет.)
- Содержать в чистоте и порядке рабочее место. (Да.)
- Можно пользоваться на уроке токсичным клеем. (Нет.)
- Не разговаривать во время работы. (Да.)
- После окончания работы убирать рабочее место. (Да.)
Вывод: вовремя практических работ необходимо соблюдать технику безопасности, следовать строго по инструкции во избежание каких либо травм, слушать объяснения учителя и аккуратно выполнять задание.
Релаксация. А теперь спокойно сядьте, закройте глаза, послушайте музыку и придумайте, рисунок, который вы сделаете с помощью песка, соли или угля (музыкальное сопровождение)
Откройте глаза и приступайте к работе!
У кого готова работа можете представить ее на нашей выставке.
Сегодня на уроке вы хорошо отвечали по географии, отлично работали на уроке технологии, узнали, что Россия богата полезными ископаемыми. Они не только дают свет и тепло, но и уют и красоту вашему дому.
источник
Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ
Апрель 2003 года, Секция ГЕОЛОГИЯ,
Подсекция: Геология и геохимия полезных ископаемых.
Сульфидные проявления срединно-океанических хребтов — новый генетический тип колчеданной минерализации
В настоящее время на дне океанов, в основном, Атлантического и Тихого океанов открыто более ста активных гидротермальных полей с разномасштабными сульфидными проявлениями. Анализ имеющихся материалов по современным субмаринным сульфидным проявлениям [1-5] показывает, что они приурочены к четырем типах структур (в порядке убывания частоты встречаемости): срединно-океанические хребты (72%), области задугового спрединга (20%), зоны островодужного вулканизма (7%) и зоны внутриплитного вулканизма (1%).
Среди наиболее распространенных объектов, приуроченных к СОХ, выделяется особая группа, связанная с глубинными циркуляционными системами (гидротермальные поля Логачева и Рейнбоу). Открытое в 1994 г. российскими исследователями гидротермальное поле Логачева находится на восточном краевом уступе рифтовой долины САХ в зоне развития серпентинизированных ультраосновных пород, погребенных под карбонатными осадками [1, 3]. Главная неактивная сульфидная постройка, залегающая на глубине 2910-3010 м, имеет уплощенную линзовидную форму длиной 200 м и мощностью до 20 м. Возраст ее около 60 тыс. л. Здесь содержится почти 0,8 млн. т. сульфидного материала. Более молодая и активная постройка (Ирина — 2) состоит из трубообразных курильщиков. Возраст этих образований оценивается в 3—17 тыс. л. В рудах присутствуют халькопирит, сфалерит, пирит, марказит, изокубанит, борнит, пирротин, Со-пентландит и дигенит.
Находящееся в северном краю гидротермальное поле Рейнбоу было открыто в 1997 г. на глубине 2270-2320 м. Оно расположено на ульрабазитах на гребне САХ и представляет собой поле черных курильщиков, развитых на площади около 250 х 75 м [2-4]. Выявлено 10 активных и множество реликтовых гидротермальных построек. Активные постройки, высотой до 20-30 см, имеют существенно халькопиритовый состав и отчетливое зональное строение. Внешняя зона сложена сфалеритом в слабо развитых трубах и борнитом, ковеллином, сфалеритом, халькозином, халькопиритом и пиритом в хорошо развитых трубах с центральным каналом. Внутренняя же зона состоит из изокубанита и халькопирита с переменными содержаниями сфалерита, пирита и троиллита. Характерной чертой руд сульфидного поля Рейнбоу является аномальная концентрация Со и Ni, а также присутствие мелких обособлений магнетита и гетита.
Сулфидное проявление этого типа отличается от более распространенного оруденения в осевых циркуляционных системах приуроченностью к зонам развития серпентинитовых образований за пределами внутреннего рифта, отсутствием связи с современной вулканической деятельностью и совмещением медно-цинковой минерализации с заметными концентрациями кобальта (поле Логачева) и никеля (поле Рейнбоу) [3]. Изотопный состав серы в сульфидах этих полей отличается очень широким диапазоном положительных значений. Сульфидные залежи этого типа характеризуются также присутствием нетипичных абиогенных углеводородов.
Сульфидные проявления полей Рейнбоу и Логачева, приуроченные к низкоспрединговым секторам Срединно-Атлантического хребта, относятся к новому типу колчеданных проявлений. Они являются продуктом деятельности рециклинговой гидротермальной системы, обогащенной рудными элементами серпентинитового слоя верхней мантии. По изотопии и содержанию редкоземельных элементов, относительному дефициту сульфидов железа, преимущественно мантийному источнику металлов и отсутствию влияния континентальных геологических (интрузивных и осадочных) формаций на состав, строение и условия рудонакопления эти проявления не имеют аналогов среди изученных и выявленных к настоящему времени древних колчеданных проявлений на континентах и их обрамлении.
1. Богданов Ю.А. Систематика современных сульфидных залежей на дне океана// Геол. рудн. м-ний. 2000. Т. 42. N 6. С. 499-512.
2. Богданов Ю.А., Сагалевич А.М., Гурвич Е.Г. и др. Подводные геологические исследования гидротермального поля Рейнбоу (Срединно-Атлантический хребет)// Докл. АН. 1999. т.365. N 5. С.657-662.
3. Старостин В.И., Сакия Д.Р., Пелымский Г.А. Колчеданно-полиметаллические залежи на морском дне// Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4, Геология. 2002. N 3. С. 15-23.
4. Fouquet Y., Charlou J.-L., Ondreas H. et al. Discovery and first submersible investigations on the Rainbow hydrothermal field on the MAR (36 o 14’N)// EOS American Geophysical Union Transactions. 1997. V. 78. N 46. P. F 832.
источник
МАГМАТИЗМ ОКЕАНИЧЕСКИХ ХРЕБТОВ
Магма, произведененная в срединно-океанических хребтах, была такой же по составу уже с раннего докембрия. Это тот объект, в которым внутренняя высокая температура рассеивается. Литосфера всегда утолщается по мере отдаления от срединно-океанического хребта. Так как магнитное поле Земли мечется между севером и югом с периодом в несколько сотен тысяч или миллионов лет, прорываемые на поверхность базальты застывают под текущим намагничиванием, что наблюдается сейчас как явление магнитной линеации или спрединга морского дна. Расплавление пиролитовой мантии (pyrolite) приводит к извлечению базальтового ликвида, формирующего океаническую кору, остаток харсбурдитов (harzburgite) формирует подстилающую литосферу.
Океаническая литосфера переносит сильное гидротермальное изменение в срединно-океаническом хребте, но породы в конечном счете будут субдукцированы обратно в мантию. Этот ликвид будет выпущен обратно в мантию в зоне Бениоффа по мере того, как кусок плиты будет субдукцирован; магма может быть снова воспроизведена в клине мантии выше зоны субдукции. Обогащенный водой флюид ответствен за активный краевой магматизм. Но все это, так или иначе, продукт активности срединно-океанического хребта.
Причина расплавления в том, что температура плавления большинства силикатов увеличиваются с увеличением давления. Так что температуры для твердого материала в глубокой мантии могут быть выше, чем точка ее плавления около поверхности земли. Поскольку горячая глубокая мантия поднимается под срединно-океаническими хребтами, перепад давления приводит к ее расплавлению.
Упрощенная ситуация следующая – как только поднимающаяся мантия пересекает геотермальную линию плавления, она начинает таять, и как только температура затвердевания мантии начинает падать с уменьшением давления, температура расплава относительно твердой части возрастает, таким образом фактически провоцируя дальнейшее таяние с декомпрессией. Количество произведенного расплава ограничено скрытой высокой температурой сплава (the latent heat of fusion), которая высока для силикатов, и диапазон плавления мантийных перидотитов лежит между 1100°C и 1700°C и большинство базальтов срединно-океанического хребта является частично (а не полностью) выплавленными из мантии. Магма может открыть очаг (chamber ) в океанической коре и начать кристаллизовать, давая следующую дорожку давления-температуры P-T:
Возникает возможность перегрева (то есть температура будет выше температуры жидкого состояния), если магма поднималась быстро, но очевидно, что большинство магм прорвалось на поверхность или они все же не перегрелись (возможное исключение — ультрамафические лавы, названные коматитами (komatiites).
Так как бурение океанического дна не является вариантом сверхглубокой скважины, единственный способ, каким можно понять то, что случается с базальтовой магмой по мере ее подъема в срединно-океаническом хребте, является изучение строения офиолитовых (ophiolite) комплексов. Многие из них найдены в Альпийском поясе и других местах мира, хотя нет полной уверенности, что эти мафические рукава представляют истинную океаническую кору бассейна или же его маргинальную часть или корни островных дуг.
Собирая информацию о множестве офиолитовых комплексов, можно сказать, что не каждые офиолиты имеют все полные компоненты по тектоническим причинам. Часто отсутствует слой габбро, или слой даек «sheeted dykes», и в некоторых случаях дайки могут внедрить харсбурдиты (harzburgite). Конечно слой даек формируется только при условии, если есть непрерывно подпитывающий их магматический очаг. Но если так называемые sheeted dykes отсутствуют, это подразумевает, что нет ни какого очага магмы и здесь ведутся дебаты. Некоторые геофизические данные указывают на возможность существования непрерывного очага магмы под восточно-тихоокеанской возвышенностью East Pacific Rise. Однако EPR – плавно и быстро расширяющийся спрединговый срединно-океанический хребет и, возможно, здесь достаточно теплоты, чтобы поддерживать этот магматический очаг. С другой стороны, в медленно распространяющейся Атлантике с ее центральной Восточно-Африканской зоной разломов и нерегулярной топографией, нет никакого прямого свидетельства непрерывного магматического очага. Есть некоторые предположения, что в случае медленно распространяющихся срединно-океанических хребтов ( slow-spreading ridges), каждое извержение может быть значительным, и также то, что любой очаг (magma chamber) является недолговечным. Некоторые секции Атлантического срединного хребта, такие как области к югу от Азорских островов, имеют многочисленные маленькие вулканические конусы, и это теперь обнаружено на всем протяжении Атлантики.
Можно предположить, что есть разнообразие в профилях магматических очагов, и срединно-океанические хребты с быстрым спредингом имеют жирные «луковые» формы, а те, что более медлительные — форму «лука поея». Хребты с очень медленным спредингом (например юго-западный Индийский срединно-океанический хребет) могут быть рождены только дайкой кормящий перидотитовой лавы. Найдены офиолиты такого профиля, где дайки секут харзбурдитовые тектониты, а габбро развивается только локально. Даже на Кипре с типом Troodos ophiolite, который характеризуются средней толщины габбровой секций, геохимические изучения показали, что габбро составлено из множества маленьких тел.
Давно известно, что океаническая кора намного тоньше около океанических трансформных разломов и то, что большее разнообразие типов пород может быть поднято в ходе бурения или драгирования в районе трансформных разломов и что обвычно есть существенное топографическое различие между двумя сторонами этого типа разломов (особенно больших).
Этот эффект возникает, потому что океаническая кора погружается на целых 3 км в первые 50 Му своего существования. Так, чем больше возрастное отличие смежных частей океанической коры поперек трансформного разлома, тем больше высота стены (обного блока относительно другого). Очевидно, что если стена 1 км высотой, то большое количество щебня будет падать на более низкую пластину, и более глубокие части станут также выставленными. Кроме того, по мере движений в трансформном разломе может случиться искажение базальтов и их превращение в роговообманковые кристаллические сланцы hornblende schists.
Более тонкая кора является результатом эффекта холодной стены (cold-wall effect), что означает, что мантия, поднимаясь в районе смежного трансформного разлома, находится фактически в контакте с более старой, и поэтому более холодной океанической корой. Более холодные условия порождают меньше расплава и поэтому более тонкую кору. Более тонкая корка также означает, что для магмы есть больше вероятности увеличить разнообразие типов пород.
МЕТАМОРФИЗМ ОКЕАНИЧЕСКОЙ КОРЫ
Был интерес во всем мире к процессам метаморфизма и гидротермального изменения океанической коры, потому что слишком мало геологических ситуаций, когда большой раскаленный очаг магмы находится всего-навсего под 3-км колонной океанической воды. Стоит вопрос:
(a) насколько обширен метаморфизм, и как далеко от срединно-океанического хребта этот метаморфический эффект простирается;
(b) если есть обширная гидротермальная деятельность, создаст ли это обширные минеральные ресурсы;
(c) затрагивает ли метаморфизм магнитные аномалии, которые столь полезны для датирования океанической коры;
(d) каков уровень гидратируемости океанической коры и может ли это стать важным источником жидкостей в зонах субдукции;
(e) как гидротермальный обмен влияет на химический бюджет океанов.
Нет сомнения, что офиолитовые комплексы (те части океанической коры, что были обдукцированы (obducted) в горных поясах и измнененные на 90 %, и которые вызвали столь бурные дебаты в 60-х и 70-х, являются ли они результатом метаморфизма в горных поясах в течение орогенеза, или это следствие метаморфизма океанического дна. Последний факт теперь установлен в ходе работ по глубоководному бурению и драгированию.
Метаморфизм
Cann (1979) выделяет 5 различных минеральных фаций в океанических базальтах. Все породы относятся к классу изверженных.
(1) Фация Коричневых Пород (Brownstone)
Возникает при низкветривании пород океанического дна или холодном гидротермальном изменении. Породы обычно имеют желтовато-коричневый оттенок из-за условий окисления или синевато-серый цвет при слабом окислении. Минеральная ассамблея не находится в равновесии; здесь только ее зачаточные стадии.
Oливин замещается на каледонит (богатый калием диоктагональный железистый иллит (K -rich dioctahedral Fe-illite) при более экстремальном изменении. Он заполняет пузырьки и замещает стекло. При ослабленных условиях формирования возникает минерал сапонит – богатый магнием трооктагедральный смектит (Saponite -Mg-rich trioctahedral smectite). В ассоциации обычен пирит.
Плагиоклаз остается свежим элементом, хотя под чрезвычайным метаморфизмом может быть частично замененным калиевым полевым шпатом (Adularia).
Одсидиан: этот вид базальтового стекла обычен в палогонит (рalagonite- апельсинового окраса беспорядочный иллинит) и там, где он связан с низкотемпероатурным цеолитом филлипситом (Phillipsite) и кальцитом.
(2) Цеолитовые фации (температура выше 50-100°C.)
этих условиях филлипсит замещен более высокими температурными цеолитами — анальцитом-(Analcite) и нитролитом (Natrolite). Такие зоны цеолитов имеются на Исландии.
Мафические полезные ископаемые, такие как сапониты (Saponite) или сапонит-хлориты смешавают слои полезных ископаемых с более грубыми частицами, чем в фации Brownstone. Плагиоклаз может также быть частично заменен на сапонит, но новым агентом становится авгит. Верхний предел фации (250-300°C), отмеченный исчезновением цеолитов и сапронитов и появлением альбита и хлорита.
(3) Фация зеленых сланцев Greenschist
Альбит ± хлорит ± актинолит ± эпидот ± сфен (sphene). Степень метаморфизма переменчива и первичный ассамбль может быть полностью заменен. Авгит — обычно является реликтом, жильные фации обычны, часто появляется кварц. Этот ассамбляж может или не может демонстрировать состояние равновесия. Верхний предел фации, отмеченный исчезновением альбита, хлорита и актинолита и появлением зеленой глинозёмистой роговой обманки (green aluminous hornblende) связывается с большим количеством известкового плагиоклаза (An20-30).
(4) Амфиболитовая фация
(An20-30).
Роговообманковые кальцитовые плагиоклазы с титаномагнетитом и эпидотом. Этот ассамбль наиболее развит в более грубых породах даек и габбро, по всей видимости более глубокого происхождения. Степень метамовфизма очень переменчива. Некоторые первичные роговые обманки возникают в габбро и диоритах, но ясно, что ассамбляжи амфиболитовых фаций являются всего лишь добавлением к ним, потому что метаморфизм только следует за магматической деятельностью.
Результат может быть представлен в следующей таблице. Это не только измененная мафическая океаническая кора (базальты и долериты), но и сама мантия, которая часто поднимается по разломам и преобразуется в fracture zone и часто меняется к серпентиниту, содержащему примерно 13% воды при температурах ниже 450°C. Но другие гидроидные полезные ископаемые типа талька, тремолита ( tremolite) и хлорита возможны при более высоких температурах. Есть также 3 различных вида серпентинитов: антигориты (antigorite), хризолиты (chrysotile) и лизардиты (lizardite).
Таким образом минеральные ассамбляжи в метаморфизованной коре следующие для фации БАЗАЛЬТА и ПЕРИДОТИТА
Коричневые породы: Celadonite; Phillipsite + Palagonite + Saponite
Цеолиты: Saponite + смешанные слои + анальцит + natrolite
Зеленый сланец (Greenschist) : хлорит + альбит+ актинолит + эпидот + сфен; лизардит, хризолит, магнетит
Амфиболит: роговая обманка + плагиоклаз + окись железа; тремолит+ оливин+ энстатит (Enstatite)
Габбро: авгит + плагиоклаз + Hypersthene + окись железа + оливин; энстатит (Enstatite) + диопсид, хромит
Общие Комментарии:
Фации зеленых сланцев и амфиболитовый метаморфизм океанического дна отличаются от этих фаций при нормальном региональном метаморфизме:
(a) Тепловой градиент очень высок: может быть несколько-100°C на 1 км по сравнению с 30 — 50°C/км в региональном метаморфизме.
(b) Гранат не развиется в мафических породах (давление не достаточно высоко).
(c) Структуры деформации отсутствуют (кроме образцов, попадающих в fracture zones трансформных разломов)
(d) Очень переменная степень перекристаллизации потому, что менее метаморфизованные ансамбли добавлены к ранее метаморфизованным в более высокой степени породам. По этой причине гидротермальная деятельность продолжается при более прохладных условиях, когда кора прогрессивно удаляется от срединно-океанического хребта. (В региональном метаморфизме это более обычно для пород, стремящихся уравновесить P-T условия)
Несмотря на 20- летний стаж бурения, самые глубокие скважины в океаническом дне (несколько сотен метров) проникали только через коричневые породы и цеолитовую фацию. Никто не поднял породы зеленых сланцев и амфиболитов. Так что, чтобы понять, что есть там в глубине, нужно исследовать офиолитовые комплексы.
источник
Источники:- http://fb.ru/article/161968/sredinno-okeanicheskie-hrebtyi-tektonicheskaya-struktura-sredinnogo-hrebta
- http://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/571057/
- http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1169116
- http://plate-tectonic.narod.ru/oceanridgephotoalbum.html