ГЕОТЕКТОНИКА, 2011, № 2, с. 3-16
УДК 551.242.24(265/266,267)
КРУПНЕЙШИЕ ЛИНЕЙНЫЕ ТЕКТОНО-ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ПОДНЯТИЯ
В ОКЕАНАХ
© 2011 г. Ю. М. Пущаровский
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 Поступила в редакцию 12.01.2011 г.
В статье рассмотрены линейные тектоно-вулканические поднятия 1-го порядка, выделяющиеся в строении дна Тихого и Индийского океанов. В их число входят: хребты Лайн, Гавайский, Императорский, Пукапука, Луисвиль, Восточно-Индийский и Чагос-Лаккадивский. В единую структурную категорию их объединяет то, что они представляют зоны тектонического раздела крупнейших морфоструктурных секторов указанных океанов.
Хребты простираются на тысячи км, ширина их не превышает первых сотен км. Гребневая зона несет множество вулканов. Продукты вулканизма — в основном базальтоиды со щелочным уклоном. Время образования хребтов разнится, но укладывается в интервал поздний мел — кайнозой. Масштаб проявления структурного феномена таков, что, по мысли автора, его нужно связывать с мантийными тектоническими процессами: тектоническим течением масс, разломообразованием и значительными латеральными сдвиговыми смещениями.
Область знания тектоники, вулканизма и геодинамики океанов ставит перед геологами проблему тектонической типизации структурных образований океанского дна. Среди таких образований существует большое разнообразие. В данной статье автор ставит перед собой задачу рассмотреть тектонику крупнейших линейных поднятий (хребтов), распространенных в Тихом и Индийском океанах в пределах талассогенов, под которыми понимаются области ложа океанов, лежащие за пределами срединно-океанических хребтов.
В конечном счете, приводимые сведения призваны наметить пути дальнейшего изучения природы широкопроявленной в океанах линеамент-ной тектоники. Необходимо отметить, что в данном направлении в 2007 г. была опубликована статья А.А. Пейве: "Линейные вулканические поднятия в океанах — возможные механизмы образования" [10]. Содержащиеся в ней новые концептуальные идеи представляют большой научный интерес.
ТИХИЙ ОКЕАН
Восточный и Южный тихоокеанские спредин-говые хребты разделяют Западный и Восточный тихоокеанские талассогены. Ниже имеется в виду рассмотреть линейные тектоно-вулканические поднятия Западного талассогена, разграничивающие крупные тектонические провинции дна океана. К таковым относятся поднятие Лайн, Императорско-Гавайская система, хребет Луисвиль, поднятие Пукапука (рис. 1).
Поднятие Лайн
Характеризуемое линейное тектоно-вулкани-ческое поднятие Лайн находится в центральной области Тихого океана, простираясь от 20° с.ш. на юг-юго-восток на 4000 км. Непосредственно южнее лежит поднятие Туамоту, представляющее обособленный горный массив с утолщенной земной корой. Ширина поднятия Лайн — 200—350 км. Его рельеф определяется гребневыми поднятиями и многочисленными вулканическими горами. Многие горы образуют гайоты и атоллы. В грабе-нообразных структурах мощность осадков местами достигает многих сотен метров. Таким образом, для поднятия характерен контрастный тектонический рельеф.
Поднятые на поверхность вулканиты подводных гор представлены щелочными базальтами, трахитами, гавайитами, муджиеритами, нефели-нитами и гиалокластитами. Они перекрыты вул-каногенно-обломочными и карбонатно-обло-мочными отложениями кампана—маастрихта, формировавшимися в мелководных условиях. Ныне их подошва в скв. 315 (южный район) оказалась на уровне 5154 м от поверхности океана. Палеоген, как и на других центральноокеаниче-ских горах, представлен карбонатными осадками умеренных океанических глубин. Более молодые
1
осадки на поднятии глубоководные.
В истории вулканизма хребта выделяются две эпохи, проявленные на всем его протяжении:
1 Более обстоятельные сведения о геологии хребта Лайн содержатся в капитальном труде Б.И. Васильева, изданном в 2009 г. [1].
Рис. 1. Тектоническая карта Тихого океана
1 — внешняя граница Тихоокеанского тектонического сегмента Земли; 2 — Тихоокеанская рифтовая система; 3 — глубоководные желоба; 4 — крупнейшие разломы; 5 — тектоно-вулканические хребты; 6 — поднятия с утолщенной океанической корой; 7 — фрагмент континентальной коры; 8 — вулканотектонические зоны раздела разноглубинных океанических ступеней в Западной Пацифике; 9 — поднятия в Восточной Пацифике; 10 — Галапагосский спрединговый центр.
Главнейшие тектонические секторы: I — Северо-Западный, II — Северо-Восточный, III — Южный, IV — Восточный, V — Антарктический.
Тектоно-морфологические единицы: разломы: 1 — Мендосино, 2 — Меррей, 3 — Молокаи, 4 — Кларион, 5 — Клиппер-тон, 6 — Галапагосский, 7 — Маркизский, 8 — Менарда, 9 — Элтанин, Хизена, 10 — Удинцева, 11 — Курчатова, 12 — Императорский, 13 — Сервейор, 14 — Нова и Нова-Кантон; линейные тектоно-вулканические хребты: 15 — Императорский, 16 — Гавайский, 17 — Лайн, 18 — Пукапука, 19 — Луисвиль; поднятия с утолщенной корой океанического типа: 20 — Шатского, 21 — Хесса, 22 — Обручева, 23 — Огасавара, 24 — Эаурипик, 25 — Онтонг-Джава, 26 — Магеллана, 27 — Манихики, 28 — Туамоту, 29 — Маркизское, 30 — блок Кемпбелл (субконтинентальная кора); абиссальные плиты: 31 — Северо-Западная, 32 — Картографов, 33 — Марианская, 34 — Восточно-Каролинская, 35 — Меланезийская, 36 — Центральная, 37 — Беллинсгаузена, 38 — Чилийская, 39 — Перуанская, 40 — Гватемальская; поднятия в Восточной Пацифике: 41 — Чилийское (Чилийская малая спрединговая система), 42 — Сала и Гомес, 43 — Наска, 44 — Карнеги, 45 — Кокосовое, 46 — Техуантепек, 47 — малая спрединговая система Хуан-де-Фука, 48 — поднятие Мид-Пацифик, 49 — гребень-разлом Неккер
около 90 млн. лет и 70 млн. лет. Наиболее молодой вулканизм, 37 млн. лет, проявлен в средней части хребта.
Гребни и горы поднятия Лайн лежат на очень пологом своде океанической коры, причем вулканическая цепь пересекает этот свод под некоторым углом. Тем самым выявляется наложенный характер вулканического хребта, время заложения которого, по-видимому, относится к середине позднего мела.
Морфология поднятия не оставляет сомнения, что оно имеет разломную природу [16]. Буровые данные позволяют аргументировать приуроченность хребта к гигантской линейной зоне проницаемости позднемелового времени. Синхронность вулканизма этого времени доказывается для отрезка длиной 2500 км (от рифа Кингмэн до о-ва Каролайн). Тем самым не приходится говорить о том, что образование вулканического хребта связано с прохождением плиты над "горячей точкой".
Хребет Лайн представляет южную зону тектонического раздела двух крупнейших структурных секторов Западно-Тихоокеанского талассогена: Северо-Западного и Северо-Восточного. К западу от этого раздела лежит область сложного сочетания разнотипных поднятий, глубоководных впадин, океанических ступеней, разломных структур. Восточнее раздела тектонический стиль совершенно иной. Это область развития специфических тихоокеанских субширотных разломов—гигантов. К поднятию Лайн разломы подходят почти под прямым углом, подчеркивая его структурную значимость. Дальнейшие морфо-структурные, историко-геологические и тектоно-геодинамические построения в затронутом аспекте требуют дополнительных специальных исследований.
Гавайско-Императорская система поднятий
Описанное выше поднятие Лайн кулисно заходит за южную часть Гавайского хребта. Последний продолжает зону тектонического раздела Северо-Западного и Северо-Восточного секторов талассогена в северном направлении.
В отличие от хребта Лайн, Гавайский хребет в некоторой мере может рассматриваться как структура, рожденная воздействием на движущуюся литосферу "горячей точки" (или наоборот). Однако известны и другие взгляды.
Гавайский хребет простирается в северо-западном направлении ~ на 2500 км; ширина его по изобате 4500 м от 150 до 250 км. Хребет характеризуется распространением множества вулканических гор, островных и подводных. По типу это в основном щитовидные вулканы. С обеих сторон хребта протягиваются узкие линейные прогибы.
Глубинное строение земной коры под хребтом наглядно иллюстрирует сейсмический профиль в районе острова Оаху [23] (рис. 2). Поднятие контрастно выделяется на фоне прилегающих частей океанического ложа. По простиранию поднятия мощность коры варьирует. В поле гравиметрических аномалий хребет четко выделяется полосой положительных аномалий [21].
Эволюция вулканизма в Гавайском хребте рассмотрена в фундаментальном издании [2]. Здесь мы приведем лишь данные о составе лав обособленной авторами книги Гавайской тектоно-вул-канической провинции.
В систематике тихоокеанских петрологических провинций данная провинция представляет титанисто-толеитовую группу. В ней на Гавайских островах выделяются толеитовая и щелочная серии. Толеитовая серия "менее дифференцирована, чем щелочные, и состоит из толеитов, оливи-новых толеитов, пикробазальтов, океанитов и малого количества исландитов и риодацитов. Щелочные серии представлены щелочными и субщелочными оливиновыми базальтами, анка-рамитами, гавайитами, муджиеритами, бенморе-итами, трахитами, фонолитами" [2, с. 68].
Время становления и развития Гавайского поднятия — ранний миоцен — голоцен [2, 16].
Гавайское поднятие представляет тектонический раздел между Северо-Западным и СевероВосточным секторами тихоокеанского талассогена в районе севернее поднятия Лайн. Восточнее лежит область развития разломов—гигантов; к западу — структуры Центральной Пацифики.
Лежащее далее на север звено тектонического раздела секторов талассогена представлено Императорским поднятием.
Гавайско-Императорская система в целом В. Морганом (W. Morgan) трактовалась как след движения литосферной плиты над "горячей точкой". Первоначально такая идея была широко воспринята. Но в связи с получением новых данных, прежде всего о возрасте базальтов, достигнутых глубоководным бурением, получила развитие обратная идея: о движущейся "горячей точке". Тема данной работы не требует специального рассмотрения этих взглядов. Важно то, что Гавайский хребет составляет звено Главного тихоокеанского тектонического раздела, притом в той же мере, в какой это относится к хребтам Лайн и И
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.