Ключевые слова
кора
эксгумация
ВОК
спрединг
серпентинизация
расслоенность
Раздел
Статистика
Как цитировать
Аннотация
В статье приведены примеры эксгумации пород верхней мантии и нижней коры в различных областях Атлантического океана и механизмов вывода этих глубинных образований в верхние горизонты коры в области перехода от континента к океану, в областях океанических поднятий и трогов, в гребневой части медленно-спредингового Срединно-Атлантического хребта (САХ). Последняя рассматривается, в том числе, на основе оригинальных данных, полученных во время многолетних геолого-геофизических исследований в Центральной Атлантике на научно-исследовательском судне «Академик Николай Страхов». Основное внимание уделено внутренним океаническим комплексам (ВОК), являющимися потенциальными объектами для добычи полиметаллических сульфидных руд и природными лабораториями для изучения процессов рудогенеза океанической литосферы и образования абиогенных углеводородов. Показано, что вывод глубинных пород на дно Центральной Атлантики имел место на всем протяжении истории ее раскрытия, начиная с рифтогенеза континентальной литосферы в раннем мелу и заканчивая становлением ВОК в осевой части САХ на современном этапе. Сделаны выводы о том, что эксгумация пород верхней мантии и нижней коры является ярким проявлением тектонической расслоенности литосферы Центральной Атлантики.
Библиографические ссылки
Акимцев В.А., Шарапов В.Н., Колобов В.Ю. и др. Гидротермальная активность зоны сочленения Срединно-Атлнтического хребта с трансформным разломом Зеленого Мыса // Геологические исследования в Центральной Атлантике. Новосибирск: ОИГГМ РАН, 1991. С. 37–50 [Akimtsev V.A., Sharapov V.N., Kolobov V.Yu. et al. Gidrotermalnaya aktivnost zony sochleneniya Sredinno-Atlnticheskogo hrebta s transformnym razlomom Zelenogo Mysa // Geologicheskie issledovaniya v Central’noj Atlantike. Novosibirsk: OIGGM RAN, 1991. P. 37–50 (in Russian)].
Богданов Ю.А. Гидротермальные рудопрявления Срединно-Атлантического хребта. М.: Научный мир, 1997. 167 с. [Bogdanov Yu.A. Gidrotermalnye rudopryavleniya Sredinno-Atlanticheskogo hrebta. Moscow: Nauchnyj mir, 1997. 167 p. (in Russian)].
Бортников Н.С., Шарков Е.В., Силантьев С.А. и др. Разновозрастные цирконы и их изотопный состав (Hf, O) в породах осевой зоны Срединно-Атлантического хребта: свидетельства неоднократного плавления гетерогенной мантии и эпизодической аккреции океанической коры в зоне спрединга // Петрология. 2022. T. 30. № 1. С. 3–30 [Bortnikov N.S., Sharkov E.V., Silantyev S.A. et al. Multiple melting of a heterogeneous mantle and episodic accretion of oceanic crust in a spreading zone: zircon U-Pb age and Hf-O isotope evidence from an oceanic core complex of the Mid-Atlantic ridge // Petrology. 2022. Т. 30. № 1. P. 3–30].
Дарвин Ч. Дневник Чарльза Дарвина во время путешествия вокруг света на корабле Бигль // Иллюстрированное собрание сочинений Чарльза Дарвина. Т. 2. М.: Издание Ю. Лепковского, 1908. 373 с. [Darwin Ch. Charles Darwin’s Beagle Diary // Illustrated collection of Charles Darwin works. V. 2. Moscow: Yu. Lepkovsky publishing, 1908. 373 p. (in Russian)].
Денисова Е.А. Ультраосновные милониты о. Сан-Паулу (Экваториальная Атлантика) // ДАН. 1991. Т. 319. № 5. С. 1167–1172 [Denisova E.A. Ul’traosnovnye milonity o. San-Paulu (Ekvatorial’naya Atlantika) // Doklady Earth Sciences. 1991. V. 319. № 5. P. 1167–1172 (in Russian)].
Дмитриев Л.В., Базылев Б.А., Борисов М.В. и др. Образование водорода и метана при серпентинизации мантийных гипербазитов океана и происхождение нефти // Росийский журнал наук о Земле. 1999. Т. 1. № 6. С. 511–519 [Dmitriev L.V., Bazylev B.A., Borisov M.V. et al. Hydrogen and methane formation with serpentization of mantle hyperbasite of the Ocean and oil generation // Russian Journal of Earth Sciences. 1999. V. 1. № 6. P. 511–519 (in Russian)].
Добрецов Н.А., Зоненшайн Л.П., Казьмин М.И. и др. Разрез океанической коры трога Кинг (Центральная Атлантика) // Известия АН СССР. Серия геологическая. 1991. № 8. С. 141–145 [Dobretsov N.A., Zonenshajn L.P., Kazmin M.I. et al. Razrez okeanicheskoj kory troga King (Central’naya Atlantika) // Izvestia AN SSSR. Seria geologicheskaya. 1991. № 8. P. 141–145 (in Russian)].
Дубинин Е.П., Свешников А.А. Геодинамические обстановки серпентинизации перидотитов в пределах океанской литосферы // Международная научная конференция (Школа) по морской геологии. М.: ИО АНСССР, 1999. Т. 2. С. 128–131 [Dubinin E.P., Sveshnikov A.A. Geodinamicheskie obstanovki serpentinizacii peridoitov v predelah okeanskoj litosfery // Mezhdunarodnaya nauchnaya konferenciya (Shkola) po morskoj geologii. Moscow: IO ANSSSR, 1999. V. 2. P. 128–131 (in Russian)].
Книппер А.Л., Шараськин А.Я. Эксгумация пород верхней мантии и нижней коры при рифтогенезе // Геотектоника. 1998. № 5. С. 19–31 [Knipper A.L., Sharaskin A.Ya. Eksgumaciya porod verhnej mantii i nizhnej kory pri riftogeneze // Geotektonika. 1998. № 5. P. 19–31 (in Russian)].
Книппер А.Л., Разницин Ю.Н. Синхронность сжатия в литосфере Центральной Атлантики и Западного Тетиса на границе тортон-мессиний // Геотектоника. 2008. № 1. С. 27–37 [Knipper A.L., Raznitsin Yu.N. Synchronism in compression of the Lithosphere in the Central Atlantic and Western Tethys at the Tortonian-messinian transition // Geotectonics. 2008. V. 42. № 1. P. 21–30].
Кропоткин П.Н., Ларионов Л.В. Современное напряженное состояние земной коры и механизм возникновения зон растяжения и рифтов на фоне глобального сжатия // Основные проблемы рифтогенеза. Новосибирск: Наука, 1977. С. 19–25 [Kropotkin P.N., Larionov L.V. Sovremennoe napryazhennoe sostoyanie zemnoj kory i mekhanizm vozniknoveniya zon rastyazheniya i riftov na fone global’nogo szhatiya // Osnovnye problemy riftogeneza. Novosibirsk: Nauka, 1977. P. 19–25 (in Russian)].
Лавров В.М., Бараш М.С. Тектонические фазы в развитии Срединно-Атлантического хребта // Известия АН СССР. Сер. геол. 1976. № 3. С. 5–12. [Lavrov V.M., Barash M.S. Tektonicheskie fazy v razvitii Sredinno-Atlanticheskogo hrebta // Izvestija AN SSSR. Ser. geol. 1976. № 3. P. 5–12 (in Russian)].
Леин А.Ю., Гурвич Е.Г., Богданов Ю.А., Гричук Д.В. Новый тип гидротермальных растворов, обогащенных водородом и метаном, в рифтовой зоне Срединно-Атлантического хребта // ДАН. 2000. Т. 375. № 3. С. 380–383 [Lein A.Yu., Gurvich E.G., Bogdanov Yu.A., Grichuk D.V. A New Type Of Hydrogen- And Methane-Rich Hydrothermal Solutions In The Rift Zone Of The Mid-Atlantic Ridge // Doklady Earth Sciences. 2000. V. 375A. P. 1391–1394].
Леин А.Ю., Сагалевич А.М. Курильщики поля Рейнбоу — район масштабного абиогенного синтеза метана // Природа. 2000. № 8. С. 44–53 [Lein A.Yu., Sagalevich A.M. Kuril’shchiki polya Rejnbou — rajon masshtabnogo abiogennogo sinteza metana // Priroda. 2000. № 8. P. 44–53 (in Russian)].
Лобковский Л.И. Геодинамика зон спрединга, субдукция и двухярусная тектоника плит. М.: Наука, 1988. 252 с. [Lobkovsky L.I. Geodinamika zon spredinga, subdukciya i dvuhyarusnaya tektonika plit. Moscow: Nauka, 1988. 252 p. (in Russian)] .
Мазарович А.О. Тектоническая конвергенция трансформных разломов в Приэкваториальной Атлантике.// ДАН. 1994. Т. 335. № 1. С.70–73. [Mazarovich A.O. The Tectonic Convergence of the Transform Faults in the Equatorial Atlantic. // Doklady Earth Sciences. 1994. V. 335. № 1. P. 70–73].
Мазарович А.О. Геологическое строение Центральной Атлантики: разломы, вулканические сооружения и деформации океанского дна // (Тр. ГИН РАН; Вып. 530). М.: Наука, 2000. 176 с. [Mazarovich A.O. Geological structure of Central Atlantic: fracture zones, volcanic edifices and deformations of the ocean floor // (Transaction of the Geological Institute. V. 530. Moscow: Scientific World, 2000. 176 p. (in Russian)].
Пейве А.А., Савельева Г.Н., Симонов В.А. и др. Структура и деформации пограничной зоны перехода кора–мантия в разломе Вима, Центральная Атлантика // Геотектоника. 2001. № 1. С. 16–35 [Peyve A.A., Saveleva G.N., Simonov V.A. et al. Struсture and Deformations of mantle-crust transition framing zone at Vema transform fault, Central Atlantic // Geotectonics. 2001. № 1. P. 16–35 (in Russian)].
Перфильев А.С., Разницин Ю.Н., Пейве А.А. и др. Зона сочленения разлома Зеленого Мыса и южного сегмента рифтовой долины Срединно-Атлантического хребта: магматизм и структура // Петрология. 1996. Т. 4. № 2. С. 183–199 [Perfilev A.S., Raznitsin Yu.N., Peive A.A. et al. MAR Rift Valley And Fifteen Twenty Fracture Zone Intersection: Magmatism And Structure // Petrology. 1996. V. 4. № 2. P. 168–183].
Пущаровский Ю.М., Пейве А.А., Разницин Ю.Н. и др. Разлом Зеленого Мыса: вещественный состав пород и структуры (Центральная Атлантика) // Геотектоника. 1988. № 6. С. 18–31 [Pushcharovsky Yu.M., Peyve A.A., Raznitsin Yu.N. et al. Razlom Zelenogo Mysa: veshchestvennyj sostav porod i struktury (Central’naya Atlantika) // Geotektonika. 1988. № 6. P. 18–31 (in Russian)].
Разницин Ю.Н. Строение и геодинамика южного поперечного хребта зоны разлома Вима в Центральной Атлантике // Геотектоника. 2001. № 3. С. 80–87 [Raznitsin Yu.N. Stroenie i geodinamika yuzhnogo poperechnogo hrebta zony razloma Vima v Centralnoy Atlantike // Geotektonika. 2001. № 3. V. 80–87 (in Russian)].
Разницин Ю.Н. Роль тектонического расслаивания литосферы в образовании гидротермальных полей и метановых факелов в Атлантическом океане // Геотектоника. 2003. № 6. С. 3–17 [Raznitsin Yu.N. The role of tectonic delamination of lithospere for formation of hydrothermal fields and metan plumes related to the ultramafic rocks in the Atlantic ocean // Geotectonics. 2003. V. 37. № 6. P. 435–447 (in Russian)].
Разницин Ю.Н. Тектоническая расслоенность литосферы молодых океанов и палеобассейнов. (Тр. ГИН РАН. Вып. 560). М.: Наука, 2004. 270 с. [Raznitsin Yu.N. Tectonic delamination of the lithosphere of the young oceans and paleobasins (Transaction of the Geological Institute. V. 560. Moscow: Nauka, 2004. 270 p. (in Russian)].
Сборщиков И.М., Шебунин С.Ю. Структура Кингс-Трога как внутриплитного образования // Геотектоника. 1992. № 2. С. 113–121 [Sborshchikov I.M., Shebunin S.Yu. Struktura Kings-Troga kak vnutriplitnogo obrazovaniya // Geotektonika. 1992. № 2. P. 113–121 (in Russian)].
Силантьев С.А. Метаморфизм в современных океанических бассейнах // Петрология. 1995. Т. 3. № 1. С. 24–36 [Silantev S.A. Metamorfizm v sovremennyh okeanicheskih bassejnah // Petrologiya. 1995. V. 3. № 1. P. 24–36 (in Russian)].
Силантьев С.А., Бортников Н.С., Краснова Е.А. и др. Внутренние океанические комплексы Срединно-Атлантического хребта: черты сходства и различия // Материалы IX Рабочего совещания Российского отделения международного проекта InterRidge «Внутренние океанические комплексы и гидротермальный процесс». Москва. ГЕОХИ РАН. 1–2 июня 2015 г. М.: ГЕОХИ РАН, 2015. С. 57–59 [Silantev S.A., Bortnikov N.S., Krasnova E.A. et al. Vnutrennie okeanicheskie kompleksy Sredinno-Atlanticheskogo hrebta: cherty skhodstva i razlichiya // Materialy IX Rabochego soveshchaniya Rossiyskogo otdeleniya mezhdunarodnogo proekta InterRidge «Vnutrennie okeanicheskie kompleksy i gidrotermal’nyj process». Moskva. GEOHI RAN. 1–2 iyunya 2015 g. Moscow: GEOHI RAN, 2015. P. 57–59 (in Russian)].
Сколотнев С.Г., Пейве А.А. Признаки внутренних океанических комплексов и проявления сульфидного рудогенеза в районе разлома Съерра-Леоне // Материалы IX Рабочего совещания Российского отделения международного проекта InterRidge «Внутренние океанические комплексы и гидротермальный процесс». Москва. ГЕОХИ РАН. 1–2 июня 2015 г. М.: ГЕОХИ РАН, 2015. С. 57–59 [Skolotnev S.G., Peyve A.A. Priznaki vnutrennih okeanicheskih kompleksov i proyavleniya sulfidnogo rudogeneza v rajone razloma Serra-Leone // Materialy IX Rabochego soveshchaniya Rossiyskogo otdeleniya mezhdunarodnogo proekta InterRidge «Vnutrennie okeanicheskie kompleksy i gidrotermalny process». Moskva. GEOHI RAN. 1–2 iyunya 2015 g. Moscow: GEOHI RAN, 2015. P. 57–59 (in Russian)].
Соколов С.Ю. Строение медианных хребтов в пассивных частях трансформных разломов — признак сдвиговых смещений // Материалы XXII Международной конференции (Школы) по морской геологии. М.: ИО РАН, 2017. Т. 5. С. 228–231 [Sokolov S.Yu. Formation of Median Ridges at Passive Parts of Transform Faults — the attribute of strike-slip displacements // Geology of seas and oceans: Proceedings of XXII International Conference on Marine Geology. Vol. V. Moscow: IO RAS, 2017. P. 228–231 (in Russian)].
Соколов С.Ю. Тектоника и геодинамика Экваториального сегмента Атлантики (Тр. ГИН РАН; Вып. 618). М.: Научный мир, 2018. 269 с. [Sokolov S.Yu. Tectonics and Geodynamics of the Atlantic Equatorial Segment (Transactions of the Geological Institute. V. 618). Moscow: Scientific World, 2018. 269 p. (in Russian)].
Черкашев Г.А. Гидротермальное сульфидное рудообразование в северной части срединно-океанического хребта Атлантического океана // Автореф. дис. докт. геол.-мин. наук СПб.: ФГУП ВНИИОкеангеология, 2004. 47 с. [Cherkashev G.A. Gidrotermalnoe sul’fidnoe rudoobrazovanie v severnoy chasti sredinno-okeanicheskogo hrebta Atlanticheskogo okeana //Avtoref. dis. dokt. Geol.-min. SPb.: FGUP VNIIOkeangeologiya, 2004. 47 p. (in Russian)].
Auzende J.-M., Bideau D., Bonatti E. et al. Direct observation of a section throuh slow-spreding crust // Nature. 1989. V. 337. P. 726–729.
Batuev B.N., Krotov A.G., Markov V.F. et al. Massive sulfide deposits discovered and sampled at 14°45'N, Mid-Atlantic Ridge // BRIDGE Newsletter. 1994. № 6. P. 6–10.
Blackman D.K., Canales J.P., Harding A. Geophysical signatures of oceanic core complexes // Geophys. J. Int. 2009. V. 178. P. 593–613.
Bonatti E., Raznitsin Yu., Bortoluzzi G. et al. Geological studies of the eastern part of the Romanche transform (equatorial Atlantic): a first report // Giornale di Geologia, ser. 3a. 1991. V. 53/2. P. 31–48.
Bougault H., Charlou J.-L., Fouquet Y. et al. Fast and Slow Spreding Ridges: Structure and Hydrothermal Activity, Ultramafic Topografic Highs, and CH4 Output // Journal of Geophysical Research. 1993. V. 98. № B6. P. 9643–9651.
Campos T., Motoki K., Sichel S. et al. Structural Evidences for Present-day Compressive Tectonics at the St. Peter and St. Paul Archipelago (Equatorial Atlantic Ocean) // Preprints. 2021. 2021050645 (https://doi.org/10.20944/preprints202105.0645.v1
Cann J.R., Blackman D.K., Smith D.K. et al. Corrugated slip surfaces formed at ridge_transform intersections on the Mid_Atlantic Ridge // Nature. 1997.V. 385. № 23. P. 329–332.
Cannat M., Mamaloukas-Frangoulis V., Auzende J.M. et al. Geological Cross–section of the Vema Fracture Zone tranverse ridge, Atlantic Ocean // Journal of Geodynamics. 1991. V. 13. № 2–4. P. 97–118.
Cannat M., Lagabrielle Y., Bougault H. et al. Ultramafic and gabbroic exposures at the Mid-Atlantic Ridge: geological mapping in the 15° N region // Tectonophisics. 1997. V. 279. Is. 1–4. P. 193–213.
Ciazela J.C., Koepke J., Dick H.J.B. et al. Mantle rock exposures at oceanic core complexes along mid-ocean riges // Geologes. 2015. V. 21. № 4. P. 207–231. https://doi.org/10.1515/logos–2015–0017
Duarte J.C., Rosas F.M. Terrinha P. et al. Are subduction zones invading the Atlantic? Evidence from the southwest Iberia margin // Geology. 2013. V. 41. № 8. P. 839–842. https://doi.org/10.1130/G34100.1
Escartın J., Mavel C., Petersen S. et al. Tectonic structure, evolution, and the nature of oceanic core complexes and their detachment fault zones (13°20'N and 13°30'N, Mid Atlantic Ridge) // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2017. V. 18. P. 1451–1482. https://doi.org/10.1002/2016GC006775
Gracia E., Charlou J.L., Radford-Knoery J., Parson L.M. Non-transform offsets along the Mid-Atlantic Ridge south of the Azores (38°N – 34°N): ultramafic exposures and hosting of hydrothermal vents // Earth and Planetary Science Letters. 2000. V. 177. P. 89–103.
Grevemeyer I., Reston T. J, Moeller S. Microseismicity of the Mid-Atlantic Ridge at 7°S–8°15'S and at the Logatchev Massif oceanic core complex at 14°40'N – 14°50'N // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2013. V. 14. P. 3532–3554. https://doi.org/10.1002/ggge.20179
Honnorez J., Mevel C., Montigny R. Geotectonic significance of gneisic amphibolites from the Vema Fracture Zone, Equatorial Mid-Atlantic Ridge // Journal of Geophysical Research. 1984. V. 89. P. 379–400.
Kelemen P.B., Kikawa E., Miller D.J. Shipboard Scientific Party, 2007. Leg 209 summary: processes in a 20-km-thick conductive boundary layer beneath the Mid-Atlantic Ridge, 14°–16°N. In Kelemen P.B., Kikawa E., Miller D.J. (Eds.), Proc. ODP, Sci. Results, 209: College Station, TX (Ocean Drilling Program). P. 1–33. https://doi.org/10.2973/odp.proc.sr.209.001.2007
Leg 209. Preliminary Report. Drilling Mantle Peridotite along the Mid-Atlantic Ridge from 14° to 16° N // www-ODP. Tamu. Edu. 2003.
Maia M., Sichel S., Briais A. et al. Extreme mantle uplift and exhumation along a transpressive transform fault // Nature Geoscience. 2016. V. 9. P. 619–624 https://doi.org/10.1038/NGEO2759
Matsumoto T., Kelemen P.B. MODE’98 Leg 1 shipboard scientific party. Precise geological and geophysical mapping on both sides of the 15°20’ N Fracture Zone on the MAR-tectonic extension and its consequent exposure of ultramafic and plutonic rocks along the magma-poor ridge axis (MODE’98 Leg 1 Cruise) // Inter Ridge News. 1998. V. 7. № 2. P. 13–17.
Miranda E.A., Dilek Y. Ocean core complex in modern and ancient oceanic crust lithosphere: gabbro-localized versus peridotite-localized detachment models // The Journel of geologe. 2000. V. 118. P. 95–109. https://doi.org/10.1086/648460
Motoki A., Sichel S.F., Campos T.F. et al. Prezent day uplift rate of the Saint Peter and Saint Paul islets, Equatorial Atlantic Ocean // Rem: Revista Escola de Mines (in Portuguese). 2009. V. 62. № 3. P. 331–342. https://doi.org/10.1590/s0370–44672009000300011
Parnell-Turner R., Sohn R.A., Peirce C. Oceanic detachment faults generate compression in extension // Geology. 2017. V. 45. № 10. P. 923–926. https://doi.org/10.1130/G39232.1
Passerini P., Zan L. Lithospheric compression flanking spreading axes: A reappraisal // Chemical Geology. 1989. V. 77. Iss. 3–4. P. 365–374.
Rona P.A., Bougault H., Charlon J.L. et al. Hydrothermal circulation, serpentinisation and degassing at rift valley-fracture zone intersection: Mid-Atlantic Ridge near 15° N, 45° W // Geology. 1992. V. 20. № 4. P. 783–786.
Sandwell D.T., Smith W.H.F. Marine Gravity Anomaly from Geosat and ERS–1 Satellite Altimetry // Journal of Geophysical Research. 1997. V. 102. N B5. P. 10039–10054.
Sani C., Sanfilippo A., Ferrando G. et al. Ultra–depleted melt refertilization of mantle peridotites in a large intra-transform domain (Doldrums Fracture Zone; 7–8° N, Mid Atlantic Ridge) // Lithos. 2020. V. 374–375. Article 105698. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105698
Skolotnev S. G., Sanfilippo A., Peyve A A. et al. Large-scale structure of the Doldrums multi-fault transform system (7–8° N equatorial atlantic): preliminary results from the 45th expedition of the r/v a.N. Strakhov // Ofioliti, 2020. V. 45. № 1. P. 25–41. https://doi.org/10.4454/ofioliti.v45i1.531
Skolotnev S.G., Sanfilippo A., Peyve A.A. et al. Seafloor spreading and tectonics at the Charlie Gibbs transform sistem (52–53° N, Mid-Atlantic Ridge): preliminary results from r/v A. N. Strakhov expedition S50 // Ofioliti. 2021.V. 46. № 1. P. 83–101. https://doi.org/10.4454/ofioliti.v46i1.539
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2023 Ю.Н. Разницин