Структура и рельеф. Геофизические особенности зон континентального рифтогенеза

Геофизические особенности зон континентального рифтогенеза

Лекция 3. Континентальный рифтогенез

- Подъём поверхности Мохо и снижение мощности коры. В эпиплатформенных рифтовых зонах величина утонения коры обычно не превышает 10-20%, но в некоторых эпиорогенных рифтовых зонах достигает 30-50%. Прогрессирующее растяжение может приводить к дальнейшему уменьшению мощности и разрыву сплошности континентальной коры – переходы к океаническому рифтогенезу; так в рифте долины Афар мощность континентальной коры понижена до 13 км, а ещё далее по простиранию уменьшается вплоть до появления океанической коры.

- Подъём астеносферы вследствие формирования мантийного диапира, либо мантийной подушки, фиксируемый наличием разуплотнённых пород (скорость продольных сейсмических волн в которых составляет 7,2-7,8 км/c).

- Малая глубина сейсмических очагов (15-40 км), обусловленная неглубоким залеганием пластичной астеносферы.

- Повышенный тепловой поток.

- Высокая электропроводность мантийного выступа.

- Отрицательная аномалия Буге в гравитационном поле, связанная с разуплотнением мантийных пород в области высокого теплового потока.

- Решение фокального механизма очагов: сбросовые и сдвиговые смещения. Рифты – раздвиговые зоны, обусловленные глубинными процессами.

В вертикальном разрезе континентальной коры выделяются хрупкая верхняя и относительно пластичная нижняя части. В верхней части образуются разрывные нарушения и их сочетания, характерные для деформации растяжения – нормальные сбросы, ступенчатые грабены, клавиши блоков; наиболее характерны ассиметричные и ступенчатые полуграбены.

Верхняя и нижняя части коры разделяются субгоризонтальными поверхностями тектонических срывов – детачментов. Многие разрывные нарушения в рифтовых зонах выполаживаются на глубину, трансформируясь в листрические сбросы, и сливаются с детачментом (главным срывом).

В зоне пластических деформаций растяжение приводит к утонению коры с образованием так называемой «шейки».

Строение континентального рифта

Рисунок - Типы структуры континентальных рифтовых зон в поперечном разрезе (Милановский, 1999):

а - грабен; б - ступенчатый грабен; в - клавиатура блоков; г - асимметричный грабен; д - полуграбен; е - система из нескольких односторонне наклоненных блоков; ж - система из односторонне наклоненных блоков, относительно смещенных по листрическим сбросам и "опирающихся" на субгоризонтальную поверхность срыва растяжения (детачмент). В пределах рифтовых впадин показаны заполняющие их отложения

Амплитуда горизонтального растяжения составляет до 30-40 км, максимально – до нескольких сотен км (Кордильерская рифтовая система). Амплитуда вертикальных смещений составляет до нескольких км. Однако, глубина рифтовых долин в рельефе не более 2-3 км из-за заполнения осадками (в Байкальском рифте более 5 км). Ширина рифтов колеблется от 10-20 до 80 км (обычно 30-50 км), ширина рифтовых зон (учитывая нередкое кулисное расположение в них отдельных рифтовых впадин) может достигать 100-150 км, а рифтовых систем, состоящих из нескольких субпараллельных рифтовых зон, - 500-1000 км.

В плане рифтовые зоны обычно не строго линейны, а имеют коленообразные изгибы. Траектория линии раскола определяется несколькими факторами. Она зависит от направлений конвективных течений в астеносфере, характера взаимодействия ансамбля литосферных плит на поверхности Земли, а также реологии самой литосферы, подвергающейся расколу. Роль последнего фактора состоит в том, что континентальная литосфера раскалывается не одновременно по всей длине будущей межплитовой границы, а в одних, ослабленных областях – раньше, в других, более жестких – позже. При этом тектоническая природа ослабленных областей континентальной литосферы может быть различной: например, древние глубинные разломы, разные тектонические области, участки наиболее интенсивного проплавления литосферы дорифтовым магматизмом.

Рисунок -Принципиальная схема раскола континентальной лито-

сферы продвигающимся рифтом.

1 – континентальная литосфера; 2 – жесткие области континентальной

литосферы; 3 – ослабленные области континентальной лито-

сферы; 4 – траектория дивергентной границы плит; 5 – океанская

литосфера.

Важную роль могут иметь восходящие потоки горячего мантийного вещества – плюмы. Над ними формируются сводовые поднятия, в пределах которых происходит раскол и формирование крупных грабенов.

Каждый рифт не только расширяется, но и продвигается вдоль линии раскола континентальной литосферы. Продвижение чаще всего бывает односторонним. Нередки случаи, когда развивающийся океанический рифт (СОХ) вторгается в пределы континента, раскалывая на своем пути его литосферу.

Рельеф сложный тектонический.

Дата добавления: 2014-01-20