Строение и история развития литосферы
Шрифт:
Отметим, что амплитуда обрывов, сложенных осадочными породами, почти не успевшими подвергнуться интенсивной денудации, в южном обрамлении региона увеличивается до 1 км (рис. 35). Рифтинг и растяжение коры с неконсолидированным или частично литифицированным осадочным покровом, имеют место в условиях более мощного покрова, что говорит о том, что происходит наращивание разрываемой мощности осадочного чехла по оси хребта с севера на юг. Кроме того, деформации листрического характера (сбросы с плоскостью полого уходящей к центру растяжения) отмечаются в восточной части данного профиля и прикрыты слоем осадков 100–150 метров. Это говорит о том, что возможно зона растяжения была гораздо шире, или ось растяжения испытывала перескок с востока на запад. В оси рифта наблюдается акустически непрозрачное малоамплитудное поднятие.
Рис. 35. Фрагмент профиля S25_P4_01. На врезке – положение профиля. Ориентировка запад-восток.
Рельеф южного сегмента представлен на рис. 23. Он охватывает южную часть хребта Книповича, зону сочленения хребтов Книповича и Мона, а также западный фланг сводового поднятия хребтов Книповича и Мона.
Хребет Мона является продолжением системы спрединговых хребтов Атлантики и развивается в режиме растяжения, имея интенсивность магнитных аномалий на порядок выше, чем в районе хребта Книповича и скорость спрединга порядка 1,3–2,0 см/год. Считается, что хребет Книповича, напротив, характеризуется ультрамедленным наращиванием коры (порядка 0,45 см/год). В рамках отснятого полигона рельеф дна имеет очень сложное строение, сочетая морфоструктуры перехода между зонами с разными скоростями формирования.
Южный сегмент хребта Книповича имеет субмеридианальное простирание и характеризуется четко очерченной долиной с асимметричными бортами. Рифтовая долина разделена на систему изолированных впадин, однако в отличие от северной части рифта, бассейны сильно вытянуты в меридиональном направлении. Относительная высота западного борта достигает 1000 м. Углы наклона в среднем составляют 10–20, что является свидетельством высокой тектонической активности. На западном борту был закартирован фрагмент крупного блокового поднятия. Восточный борт значительно ниже (превышение над днищем долины около 500–600 м).
В северной части зоны сочленения четко прослеживается поперечная зона, включающая две гряды северо-восточного простирания. Северная представляет собой узкий хребет с четким гребнем. Южная гряда существенно положе и почти в два раза шире (около 8 км). Здесь не наблюдается, сколько нибудь выраженного гребня, однако имеется одна большая (около 1 км в диаметре) и множество маленьких (первые сотни метров) конусовидных вулканических построек. Северная впадина также представляет собой вытянутую структуру ширина которой составляет 7 км., а длина – около 30 км. Она характеризуется сложным грядово-холмистым рельефом и может быть разделена на несколько субвпадин. Ее борта существенно положе, чем севернее, однако сохраняется характерная для хребта Книповича ассиметрия склонов.
Далее на юг долина хребта Книповича сужается, и ширина крайней впадины составляет уже 5 км при длине около 35 км. Она подвернута относительно более северных на 10° по часовой стрелке. Западный склон круче и существенно выше восточного. Оба борта рифта имеют четкую бровку субмеридианального простирания. В зоне сочленения хребтов Книповича и Мона рифтовая долина меняет направление с субмеридионального на северо-восточное. Здесь четко выделяется обособленная впадина, отделенная от предыдущей неовулканическим поднятием. Рифтовая долина хребта Книповича не является непрерывным продолжением структур спредингового хребта Мона, как это принято было считать ранее, а представляет собой обособленный самостоятельный объект. Сводовое поднятие зоны сочленения хребтов Книповича и Мона имеет сложное крупноблоковое строение. Наблюдаются наложенные блоковые структуры северо-восточного простирания. Плановые размеры поднятий составляют около 15–20 км, при высоте порядка 1000–1200 м.
По данным высокочастотного профилирования выделяется толща осадков между грядами к западу от оси рифта (рис. 36) с видимой мощностью 45 м. Снизу вверх наблюдается чередование слоев, сложенных акустически прозрачными отложениями мощностью 5–8 м, разделенных более плотными горизонтами мощностью менее 1 м. В верхней части разреза мощности акустически прозрачных слоев резко сокращаются до 0.5–1 м, становясь сопоставимыми с мощностями акустически плотных отложений. Резко выделяется акустически плотный слой около 1.5–2 м мощности, являясь маркирующей поверхностью между грубо и тонкослоистыми пачками осадков (мощность верхнего горизонта 5–7 м). Уменьшение мощности всех горизонтов к востоку, в сторону первой гряды рифтовых гор, позволяет заключить, что формирование впадины происходило длительное время. Каких либо постседиментационных деформаций осадков не отмечается. Разделяющие гряды впадины заполнены слоистыми осадками видимой мощностью более 20 м. Надо отметить, что далеко не везде можно установить, запечатывают ли осадки поверхности сбросов или последние являются молодыми. Наибольшая мощность осадков наблюдается в удлиненной в северо-восточном направлении впадине с центром на 74°07’ с.ш. 7°25’ в.д. Здесь мощность осадков верхней толщи составляет 10 м, а видимая мощность нижней – более 20 м. Обе толщи представлены тонкослоистыми, горизонтально лежащими осадками. Мощность слоев варьирует от 0.5 до 2 м.
Рис. 36. Строение осадков западного склона хребта Книповича
Западный борт рифтовой долины представляет собой несколько сбросовых ступеней, покрытых слоистыми осадками видимой мощностью около 10 м. Ширина ступеней 2–5 км. Как правило, осадки запечатывают поверхности сместителей сбросов, в тоже время в районе 74°53.2’с.ш. 7°59.3’в.д. отчетливо виден молодой сброс амплитудой 9 м, смещающий все осадочные горизонты. Борт долины переходит в первую гряду рифтовых гор, прослеживающихся до 74°40’с.ш. на юге. На профиле по 74°40.7’с.ш. отчетливо видно, что блоки, образующие первую гряду, характеризуются крутыми восточными склонами и более пологими – западными. При этом мощности перекрывающих их осадков последовательно уменьшаются в восточном направлении (рис. 37). Такие структуры характерные для листрических сбросов.
Рис. 37. Листрические сбросы западного склона хребта Книповича
Дно рифтовой долины на данной широте представляет собой 2 сбросовых уступа небольшой амплитуды (около 10 м) с опущенными западными склонами, перекрытых полого залегающими осадками. Осадки образуют 2 горизонта. Нижний – 6 м имеет выдержанную мощность. Мощность верхнего увеличивается от 3 до 6 м в нижней, наиболее опущенной части. Это может свидетельствовать о синтектоническом накоплении осадков в ходе формирования сбросов. (рис. 38). В районе 74°47.9’ с.ш. 8°55.2’ в.д. прослеживается узкий (менее 1 км) линейный трог северо-восточного простирания, рассекающий все структуры восточного борта. По морфологии он соответствует сдвигу (рис. 39). Далее к востоку наблюдается угловое несогласие между верхней пачкой мощностью 5 м и нижележащими горизонтами (см. рис. 39). Пачки расслаиваются выклинивающейся однородной толщей мощностью более 5 м. В районе 74°10’с.ш. 9°10’в.д. верхний (слоистый) горизонт мощностью 5 метров залегает на акустически прозрачных осадках, образующих тела линзовидной формы с сильно варьирующей (от 0 до 7 м) мощностью. Они представляют собой средние части конуса выноса несортированных осадков.
Рис. 38. Строение осадков рифтовой долины хребта Книповича
Рис. 39. Линейный трог в пределах восточного борта рифтовой долины хребта Книповича
Переход к северной части района работ осуществлен по центральной части желоба Стурфьорд, где энергетика турбидитных потоков максимальна и происходит осаждение грубообломочной фракции терригенного материала. Это приводит к тому, что акустической стратификации осадков практически не наблюдается. Стратификация в нерегулярном виде возникает только в средней части континентального склона на глубинах около 1400 метров, что свидетельствует о спаде энергетики потоков выводящих осадки с шельфа и о миграции языков конуса выноса по латерали склона. При приближении к изобате 2500 метров континентального подножия средняя часть конуса выноса сменяется дистальной и зона «нерегулярных мигрирующих линз» с акустической прозрачностью сменяется ритмичным накоплением толщи (см. рис. 40) состоящей из пачек мощностью в 2–6 метров. Эта зона, по-видимому, совпадает с появлением влияния погребенных структур восточного борта хребта Книповича. Кроме того, наличие сбросовых нарушений амплитудой 5–7 метров, не сглаженных лавинным осадконакопленем, свидетельствует о подвижности восточного борта хребта на удалении до 70 км от рифтовой оси.
Рис. 40. Фрагмент профиля S26-039. По вертикали – миллисекунды от начала окна регистрации, по горизонтали – долгота и широта в формате ГрадМинСек. ххх. На врезке – положение профиля. Ориентировка восток-запад.
Рис. 41. Фрагмент профиля S26-р3-02. По вертикали – миллисекунды от начала окна регистрации, по горизонтали – долгота и широта в формате ГрадМинСек. ххх. На врезке – положение профиля. Ориентировка запад-восток.
При пересечении оси хребта и съемке на 30 км к западу от оси установлено, что западный борт в этом районе практически не затронут деформациями, в отличие от восточного борта, на котором наблюдается чередование сбросов, взбросов и пликативных деформаций. Отметим также разницу в динамике и ритмах рефлекторов по обе стороны рифта (рис. 41). На западном борту мощности пачек достигают 7–8 метров и перемежаются акустически прозрачными зонами. Это говорит о том что, скорее всего, современные отложения турбидитных потоков сходящих с шельфа не создают прямого продолжения условий осадконакопления через ось хребта. На западном борту мы можем иметь пелагическое осадконакопление с нормальными для глубоководной части скоростями (5–7 мм/тыс. лет), в отличие от лавинных значений на востоке (более 100 мм). Разнообразия деформаций на восточном фланге проиллюстрировано на рис. 41. На рис. 42 показан образец взброса в районе депрессии с пониженным рельефом на восточном борту между широтами 74°40’ и 75°20’ (см. рис. 23) и высокого (150 м) выступа акустического фундамента. У края восточного борта установлено наличие локальных акустически прозрачных линз, соответствующих мигрирующим частям конуса выноса, а также трещин отрыва при оползневых склоновых процессах. Рис. 43 демонстрирует наличие мигрирующих переслаивающихся линз в южной части депрессии мощностью до 30 метров. Данная депрессия является новообразованием и по ее периферии идет интенсификации процессов осадочного заполнения появившегося незаполненного пространства (accommodation space) ниже сглаженного уровня склона. Также выделяется система сбросов амплитудой 50–60 метров на восточном борту хребта непосредственно за выступом акустического фундамента.