Области эксгумации глубинных пород, данные термохронологии



Области эксгумации: складчатая система Сулу (Китай).

Термохронология - целая группа методов:

· Трековая - по двум минералам: апатиту и циркону; по штрихам на кристаллах в результате нарушения кристаллической решётки при перемещении осколков спонтанного деления 238U; при охлаждении кристаллов ниже температуры замыкания (100-90°С)следы от осколков различимы, при более высокой - залечиваются. По количеству следов можно посчитать, сколько млн. лет прошло после охлаждения кристалла до температуры замыкания. Первыми этот метод стали применять геоморфологи и неотектонисты для оценки величины денудации.

· U-Th метод - используется, если для трекового метода не хватает U или образцы очень молодые; основан на определении соотношения U-Тh к гелию; температура замыкания 40-80°С.

· U-Pbтермохронология - основана на измерении соотношения изотопов U и Pb. Используют следующие минералы:

o Циркон и монацит - температура замыкания >1000°C

o Сфен - 600-650°С

o Апатит - 450-500°С

o Рутил - 400-450°С

 

Внутриплитная тектоно-магматическая активность на континентах и океанах, мантийные плюмы.

Внутриплитные обстановки - спокойные области, удобны для изучения следующих процессов:

1. Внутриплитная активность:

· Под литосферой.

· Внутри континентальной литосферы. При этом по мере движения плиты будет унаследованно перемещаться и магматизм, и его геохимия.

2. Планетарная трещиноватость - та трещиноватость, которая отражает напряжения, связанные с ротационным режимом Земли, и напряжения, связанные с изменениями формы геоида. Особенно хорошо такая трещиноватость проявляется в осадочных породах.

3. Кольцевые структуры - кальдеры, метеоритные кратеры и др.

4. Колебательные движения.

5. Изостатические движения.

Внутриплитная тектоническая активность сводиться к разномасштабным колебательным движениям и к горизонтальным движениям, которые наводятся извне, с активных бортов плиты. Горизонтальные движения могут передаваться к центру плиты достаточно глубоко, они разряжаются в виде сколов - это и есть системы глубинных плитных разломов.

Горячие точки (мантийные струи). В 1963 г. Уилсон вернулся с Гавайев и ввел понятие "горячая точка". Там все время извергаются базальтовые вулканы, а сами острова представлены вулканическими постройками. Был прослежен возраст излившихся базальтов по всей цепочке островов и подводных хребтов. Гавайи - современные, около Камчатки - 81 млн. лет (поздний мел). 45 млн. лет - переломный момент.Продолжение этого хребта субдуцирует по Камчатку и сказывается на характере вулканизма в этой области. Состав излившихся лав - щелочные базальты, либо базальты гавайского типа. Тогда Уилсон высказал предположение о том, что Тихоокеанская плита движется над неподвижной горячей точкой, которая, дает на поверхность мантийный базальтовый расплав, т.о., Гавайи постепенно сместятся.

Этим материалом много занимался Морган, он ввел понятие "мантийная струя". Он выдвинул гипотезу, что горячая точка в основании движущейся литосферы - это вершина вертикальной мантийной струи. Он связывал это с явлением мантийной конвекции.

Следы горячих точек известны и в океанах (Гавайи), и на континентах (Йеллоустоун).

Геохимия MORB показывается, что их источник - истощенная (деплетированная) мантия, т.е. отдавшая когерентные элементы и обогащенная некогерентными (легкие и редкие земли, элементы с большими ионными радиусами). Гавайский материал геохимически обогащен когерентными элементами.ε - изотопное отношение радиогенного изотопа к стабильному.

Обстановка εNd εSr
OIB 6 0,705
MORB 10 0,703

К мантийной струе подходит нормальная океаническая кора. За время нахождения ее над мантийной струей, сверху нагромождаются базальты, проявляется компенсационное прогибание коры, увеличивается ее толщина. Т.о., прочерченный горячей точкой след абсолютно независимо накладывается на внутреннюю структуру плиты. В какой-то полосе образуется утолщенная океаническая кора (до 17 км), а на поверхности - выступы рельефа.

Асейсмичный хребет Гавайского типа - образован вулканическими постройками над горячей точкой. Такое спокойное состояние связано с состоянием изостатического равновесия, в котором пребывает эта структура.Еще примеры: острова Тристан-да-Кунья, остров Святой Елены (Атлантика).

Йеллоустоун - горячая точка на континенте, дискордантно сечет складчатый пояс Кордильер. Самая поздняя датировка - 16 млн. лет. Это полоса Снейк-Ривер, за это время пройдено 600 км, скорость 2,5-3 см/год. На поверхности вулканизм выражен не только мантийными базальтами с повышенной щелочностью, но и риолитами и игнимбритами, выплавленными из внутрикорового близповерхностного очага (бимодальный источник магм).

Еще внутриконтинентальная горячая точка - Эйфель, два пересекающихся столбообразных тела. Там живы корни вулканов, являющихся типичным проявлением внутриплитного магматизма.

Изначально считали, что горячие точки неподвижны, но на самом деле они испытывают собственные движения, что было определено но палеомагнитным данным. Определена ее палеоширота: с момента ее образования она переместилась на 1500 км на юг, но последние миллионы лет она неподвижна. Траектории движения горячих точек отражают траекторию кажущейся миграции магнитного полюса. HSNUVEL 1A - система абсолютных движений литосферных плит, пересчитанная на координаты горячих точек.

Исландия - тоже результат мантийного плюма. Извергается нечто среднее между гавайскими базальтами и типичными базальтами СОХ. Над этой струей океаническая кора была ослаблена, поэтому там и произошел раскол и образовался сегмент Срединно-Атлантического хребта. Сейчас там аномально толстая океаническая кора с нормальным строением (40 км вместо 5-7). По законам изостазии эта утолщенная кора возвышается над поверхностью океана, и все породы там формируются над уровнем моря.

Острова Тристан-да-Кунья. От них до Африканского побережья тянется подводный хребет Рио-Гранде. Здесь наблюдается ареал щелочных базальтов, как в Исландии, апт-альбского возраста. Такие же базальты наблюдаются в Южной Америке (Парана) и в Африке (Этендека). По подводным хребтам очень хорошо видно, как расходились Южно-Американский и Африканский континенты по отношению к неподвижной горячей точке Тристан-да-Кунья. Когда-то САХ сместился на запад, и с тех пор по оси спрединга изливаются нормальные базальты.

И вообще на основе горячих точек и образованных ими подводных хребтов можно реконструировать раскол Пангеи.

 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 179;