Строение тектоносферы и условия формирования Мозамбикского хребта: плотностное и физическое моделирование

Рыжова Д.А., Толстова А.И., Дубинин Е.П., Коснырева М.В., Булычев А.А., Грохольский А.Л.


DOI: 10.31431/1816-5524-2022-1-53-46-58

Аннотация

Рассмотрены тектоносфера и  условия формирования Мозамбикского хребта. Мозамбикский хребет располагается в юго-западной части Индийского океана между двумя мезозойскими океаническими бассейнами: бассейном Натал и Мозамбикским бассейном. Представления о его тектоническом строении остаются дискуссионными. Аномальное строение коры Мозабикского хребта может быть объяснено либо андерплейтингом — утолщением океанической коры снизу за счет магматизма, либо растяжением и утонением континентальной коры. На основании данных об аномальном гравитационном и магнитном полях, сейсмотомографии и другой геолого-геофизической информации было проведено плотностное моделирование по четырем профилям. Физическим моделированием определены условия формирования Мозамбикского хребта. Формирование Мозамбикского хребта произошло при расколе Африкано-Антарктического материка, наличии структурных неоднородностей в литосфере Африканского континента и влиянии плюма Кару.

Ключевые слова

Мозамбикский хребет; тектоносфера; спрединг; плотностное и физическое моделирование

Полный текст:

PDF

Литература

Булычев А.А., Гилод Д.А., Дубинин Е.П. Двумерное структурно-плотностное моделирование строения тектоносферы акватории южной части Индийского океана // Геофизические исследования. 2015. Т. 16. № 4. С. 15–35 [Bulychev A.A., Gilod D.A., Dubinin E.P. Two-dimensional modeling of the structure and density of tectonosphere in the south segment of the Indian ocean // Geofizicheskie issledovaniya. 2015. V. 16. № 4. P. 15–35 (in Russian)].

Булычев А.А., Гайнанов А.Г., Гилод Д.А. и др. Количественная интерпретация спутниковых геофизических данных // Физика Земли. 1996. № 3. С. 21–26 [Bulychev A.A., Gainanov A.G., Gilod D.A. et al. Quantitative interpretation of satellite geophysical data // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 1996. V. 32. № 3. P. 197–203 (in Russian)].

Булычев А.А., Зайцев А.Н. Программа для интерактивного двухмерного подбора плотностной среды по аномальному гравитационному полю / Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008611947. Выдано 18.04.2008. [Bulychev A.A., Zaitsev A.N. Program for interactive two-dimensional selection of a density medium by an anomalous gravitational field / Certificate of state registration of the computer program № 2008611947. 2008 (in Russian)]

Гайнанов А.Г., Пантелеев В.Л. Морская гравиразведка. Учебное пособие для вузов. М.: Недра, 1991. 213 c. [Gainanov A.G., Panteleev V.L. Marine gravity exploration. Textbook for universities. M.: Nedra. 1991. 213 p. (in Russian)].

Грохольский А.Л., Дубинин Е.П. Экспериментальное моделирование структурообразующих деформаций в рифтовых зонах срединноокеанических хребтов // Геотектоника. 2006. № 1. С. 76–94 [Grokholskii A.L., Dubinin E.P. Experimental modeling of structure-forming deformations in rift zones of mid-ocean ridges // Geotectonics. 2006. V. 40. № 1. P. 64–80].

Дубинин Е.П., Барановский М.С., Грохольский А.Л., Филаретова А.Н. Влияние горячей точки Реюньон на формирование погруженных хребтов и микроконтинентов вблизи западной окраины Индии (физическое моделирование) // Жизнь Земли. 2019. Т. 41. № 4. С. 374–386. https://doi.org:10.29003/m823.0514-7468.2018_41_4/374-386 [Dubinin E.P., Baranovskiy M.S., Grokholskiy A.L., Filaretova A.N. Influence of the reunion hot spot on the formation of submerged ridges and microcontinents near the margin of western India (physical modeling) // Life of the Earth. 2019. V. 41. № 4. P. 374–386 (in Russian)].

Лейтченков Г.Л., Сущевская Н.М., Беляцкий Б.В. Геодинамика Атлантического и Индийского секторов Южного океана. // ДАН. 2003. Т. 391. № 2. С. 228–231 [Leitchenkov G.L., Sushchevskaya N.M., Belyatsky B.V. Geodynamics of the Atlantic and Indian sectors of the South ocean // Doklady Earth Sciences. 2003. V. 391. № 5. P. 675–678 (in Russian)].

Сорохтин О.Г. Зависимость топографии срединно-океанических хребтов от скорости раздвижения дна океана // ДАН. 1973. Т. 208. № 6. С. 1338–1341 [Sorokhtin O.G. Dependence of the topography of the mid-ocean ridges on the rate of spreading of the ocean floor // Doklady Earth Sciences. 1973. V. 208. № 6. P.1338–1341 (in Russian)].

Шеменда А.И. Критерии подобия при механическом моделировании тектонических процессов // Геология и геофизика. 1983. № 10. С. 10–19 [Shemenda A.I. Similarity criteria in mechanical modeling of tectonic processes // Geology and Geophysics. 1983. № 10. P. 10–19 (in Russian)].

Шеменда А.И., Грохольский А.Л. О механизме образования и развития зон перекрытий осей спрединга // Тихоокеанская геология. 1988. № 5. С. 97–107 [Shemenda A.I., Groholsky A.L. On the mechanism of formation and development of overlapping zones of spreading axes // Pacific Geology. 1988. № 5. P. 97–107 (in Russian)]

Barthelmes F. Definition of functionals of the geopotential and their calculation from spherical harmonic models. Scientific technical Rep STR09/02 // German Research Centre for Geosciences (GFZ). Potsdam, Germany. 2013. 32 p.

Ben Avraham Z., Hartnady C.J.H., Le Roex A.P. Neotectonic activity on continental fragments on the Southwest Indian Ocean: Agulhas Plateau and Mozambique Ridge // Journal of Geophysical Research. 1995. V. 100. Iss. B4. P. 6199–6211 https://doi.org/10.1029/94JB02881

Coffin M.F., Eldholm O. Large Igneous Provinces: Crustal structure, dimensions, and external consequences // Reviews of Geophysics. 1994. V. 32. № 1. P. 1–36 https://doi.org/10.1029/93RG02508

Doucouré C.M., Bergh H.W. Continental origin of the Mozambique Plateau: a gravity data analysis // Journal of African Earth Sciences. 1992. V. 15. № 3–4. P. 311−319. https://doi.org/10.1016/0899-5362(92)90017-7

Fischer M.D., Uenzelmann-Neben G., Jacques G., Werner R. The Mozambique Ridge: a document of massive multi-stage magmatism // Geophysical Journal International. 2017. V. 208. № 1. P. 449–467. https://doi.org/10.1093/gji/ggw403

Gohl K., Uenzelmann-Neben G., Grobys N. Growth and dispersal of a southeast African Large Igneous Province // South African Journal of Geology. 2011. V. 114. № 3–4. P. 379–386. https://doi.org/10.2113/gssajg.114.3-4.379

Jacques G., Hauff F., Hoernle K. et al. Nature and origin of the Mozambique Ridge, SW Indian Ocean // Chemical Geology. 2019. V. 507. P. 9–22. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.12.027

König M., Jokat W. The Mesozoic breakup of the Weddell Sea // Journal of Geophysical Research. 2006. V. 111. Iss. B12. https://doi.org/10.1029/2005JB004035

König M., Jokat W. Advanced insights into magmatism and volcanism of the Mozambique Ridge and Mozambique basin in the view of new potential field data // Geophysical Journal International. 2010. V. 180. № 1. P. 158–180. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2009.04433.x

Laughton A.S., Matthews D.H., Fisher R.L. The structure of the Indian Ocean. Maxwell, A.E. (Ed.). The Sea 4. Wiley, New York. 1970. P. 543–586.

Le Gall B., Tshoso G., Jourdan F. et al. 40Ar/ 39Ar geochronology and structural data from the giant Okavango and related mafic dyke swarms, Karoo igneous province, northern Botswana // Earth and Planetary Science Letters. 2002. V. 202. № 3–4. P. 595–606 http://dx.doi.org/10.1016/S0012-821X(02)00763-X

Leinweber V.T., Jokat W. The Jurassic history of the Africa-Antarctica corridor – new constraints from magnetic data on the conjugate continental margins // Tectonophysics. 2012. V. 530–531. P. 87–101. http://doi.org/10.1016/j.tecto.2011.11.008

Marks K.M., Stock J.M. Evolution of the Malvinas Plate south of Africa // Marine Geophysical Researches. 2001. V. 22. № 4 P. 289–302 https://doi.org/10.1023/A:1014638325616

Marks K.M., Tikku A.A. Cretaceous reconstructions of East Antarctica, Africa and Madagascar // Earth and Planetary Science Letters. 2001. V. 186. P. 479–495 https://doi.org/10.1016/S0012-821X(01)00262-X

Matsinhe N.D., Tang Y., Li C.F. et al. The crustal nature of the northern Mozambique Ridge, Southwest Indian Ocean // Acta Oceanologica Sinica. 2021. V. 40. № 7. P. 170–182. https://doi.org/10.1007/s13131-021-1747-9

Maus S., Barckhausen U., Berkenbosch H. et al. EMAG2: A 2–arc min resolution Earth Magnetic Anomaly Grid compiled from satellite, airborne, and marine magnetic-measurements // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2009. V. 10, № 8. 12 p. https://doi.org/10.1029/2009GC002471

Mougenot D., Gennesseaux M., Hernandez J. et al. La ride du Mozambique (Océan Indien): un fragment continental individualisé lors du coulissement de l'Amérique et de l'Antarctique le long de l'Afrique de l'Est. // Comptes Rendus Geosciences. 1991. V. 312. №2. P. 655−662.

Müller R.D., Sdrolias M., Gaina C., Roest W.R. Age, spreading rates, and spreading asymmetry of the world’s ocean crust // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2008. V. 9. № 4. P. 1−19. https://doi.org/10.1029/2007GC001743

Mueller C.O., Jokat W. The initial Gondwana break-up: A synthesis based on new potential field data of the Africa-Antarctica Corridor // Tectonophysics. 2019. V. 750. P. 301–328. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.11.008

Reguzzoni M., Sampietro D. GEMMA: An Earth crustal model based on GOCE satellite data // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 2015. V. 35. P.31–43. https://doi.org/10.1016/j.jag.2014.04.002

Riley T.R., Leat P.T., Curtis M.L. et al. Early-Middle Jurassic dolerite dykes from western Dronning Maud Land (Antarctica): identifying mantle sources in the Karoo large igneous province // Journal of Petrology. 2005. V. 46. № 7. P. 1489–1524. https://doi.org/10.1093/petrology/egi023

Sandwell D.T., Müller D.R., Smith W.H.F. et al. New global marine gravity from CryoSat-2 and Jason-1 reveals buried tectonic structure // Science. 2014. V. 346. Iss. 6205. P. 65–67. https://doi.org/10.1126/science.1258213

Shemenda A.I., Grokholsky A.L. A formation and evolution of overlapping spreading centers (constrained on the basis of physical modelling) // Tectonophysics. 1991 V. 199. P. 389–404. https://doi.org/110.1016/0040-1951(91)90180-z.

Shemenda A.I., Grocholsky A.L. Physical modeling of slow seafloor spreading // Journal of Geophysical Research. 1994. V. 99. Iss. B5. P. 9137-9153. https://doi.org/10.1029/93JB02995

Simmons N.A., Myers S.C., Johannesson G., Matzel E. LLNL-G3Dv3: Global P wave tomography model for improved regional and teleseismic travel time prediction // Journal of Geophysical Research. 2012. V. 117. Iss. B10. 28 p. https://doi.org/10.1029/2012JB009525

Simpson E.S.W. Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. U.S. Government Printing Office, Washington D.C., USA. 1974. V. 25. P. 259–346.

Simpson E., Sclater J., Parsons B. et al. Mesozoic magnetic lineations in the Mozambique Basin. // Earth and Planetary Science Letters. 1979. V. 43. № 2. P. 260–264. https://doi.org/10.1016/0012-821X(79)90209-7

Thompson J.O., Moulin M., Aslanian D. et al. New starting point for the Indian Ocean: Second phase of breakup for Gondwana // Earth-Science Reviews. 2019. V. 191. № 6. P. 26−56. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.01.018

Tucholke B.E., Houtz R.E., Barrett D.M. Continental crust beneath the Agulhas Plateau, Southwest Indian Ocean // Journal of Geophysical Research. 1981. V. 86. Iss. B5. P. 3791–3806. https://doi.org/10.1029/JB086iB05p03791

Whittaker J.M., Goncharov A., Williams S.E. et al. Global sediment thickness data set updated for the Australian-Antarctic Southern Ocean // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2013. V. 14. № 8. P. 3297−3305 https://doi.org/10.1002/ggge.20181

Zhang T., Lin J., Gao J. Interactions between hotspots and the Southwest Indian Ridge during the last 90 Ma: implications on the formation of oceanic plateaus and intraplate seamounts // Science China Earth Sciences. 2011. V. 54. № 8. P. 1177–1188 https://doi.org/10.1007/s11430-011-4219-9


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2022 Рыжова Д.А., Толстова А.И., Дубинин Е.П., Коснырева М.В., Булычев А.А., Грохольский А.Л.

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.