ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Для восточной части Индийского океана проведен качественный анализ аномальных геофизических полей и их трансформант с целью выявления разноглубинных плотностных неоднородностей в коре и подкоровой мантии, установления участков коры с различными характеристиками аномального магнитного поля и построения схемы структурного районирования. Такой анализ играет важную роль при исследовании строения и эволюции тектоносферы, особенно в удаленных регионах (акваториях) с фрагментарным покрытием данными других геофизических методов. В качестве основного фактического материала авторами были использованы аномалии силы тяжести в редукции Буге, рассчитанные с учетом сферичности Земли при плотности промежуточного слоя 2.67 г/см3 по гридам аномалий силы тяжести в свободном воздухе [Sandwell, Smith, 2005] и батиметрическому гриду [Sandwell et. al., 2006] с густотой сети 15′15′; модель аномального магнитного поля EMAG2 [Maus et al., 2009]. Структурный анализ потенциальных полей включает разложение поля на низко-, средне- и высоко частотные компоненты; качественный анализ аномальных и морфологических особенностей выделенных компонент; их глубинную привязку; установление взаимосвязи выделенных компонент между собой и создание структурных схем гравитационного и магнитного полей; сопоставление с имеющимися данными по батиметрии и возрасту океанического дна и другим геофизическим методам, в частности с данными сейсмотомографии; согласование выявленных структурных особенностей полей с основными особенностями тектонического строения региона. По результатам структурного анализа гравитационного и аномального магнитного полей была построена схема районирования восточной части Индийского океана, структурные элементы которой охарактеризованы с точки зрения аномальных потенциальных полей (рис.1). 1. Области интенсивных положительных аномалий силы тяжести Буге (более 300 мГал) приходятся на глубины океанического дна более 5 км. К ним относятся океанические котловины, расположенные по обе стороны от Восточного Индийского хребта, и котловина Крозе, имеющие относительно более древний (меловой) возраст коры и более мощную литосферу, чем кора и литосфера Восточного Индийского хребта. Области положительных значений поля меньшей интенсивности (250-300 мГал) приходятся на океаническое дно с глубинами 45 км. К ним относятся фланги ЮВИХ с возрастом от 40 до 80 млн. лет. Области океанического дна с глубинами менее 3 км (области хребтов и плато) соответствуют аномальным областям пониженного положительного, или относительно отрицательного, гравитационного поля (менее 250 мГал). Контуры областей, выделенных по топографической карте и гравитационному полю (аномалии Буге), хорошо коррелируют с увеличением глубины дна увеличивается уровень положительных аномалий гравитационного поля. 2. Зоны Центральной Индийской котловины и котловины Крозе с примыкающей к ней на юге областью котловины Эндерби имеют сходные характеристики гравитационного и магнитного аномального полей. Характер разделения зон на области в основном аналогичен в обеих зонах, что свидетельствует о возможно сходной истории их развития. 3. Восточный Индийский бассейн, расположенный к востоку от Восточного Индийского хребта, отличается сложным сочетанием геометрических особенностей морфологии и аномального характера полей низко-, средне- и высокочастотных компонент гравитационного поля, которое лежит в основе разделения этой зоны на области и подобласти. В низкочастотной компоненте присутствует градиентное уменьшение значений поля от центральной части зоны в меридиональном направлении на запад в сторону ВИХ, в северо-восточном направлении в сторону Зондского архипелага и в восточном направлении в сторону Австралии. Характер поля средне- и высокочастотной компоненты вдоль границ зоны резко отличен. В поле среднечастотной компоненты вдоль границ зоны проходит широкая (от 500 до приблизительно 800 км) полоса преимущественно положительных локальных аномалий разной интенсивности. Вдоль северо-восточной границы (с Зондским архипелагом) это чередование полос интенсивных положительных и отрицательных аномалий; вдоль западной границы (с ВИХ) полоса слабоположительных локальных аномалий; вдоль восточной границы (с Австралией) чередование интенсивных локальных положительных и отрицательных аномалий, ортогонально или параллельно направленных относительно генерального направления границы. На юго-востоке зоны вдоль границы с котловиной Перт чередование интенсивной отрицательной и менее интенсивных положительных аномалий северо-восточного направления. Такая разная аномальная и морфологическая выраженность границ Восточного Индийского бассейна в целом может быть связана с разными режимами напряжения на этих границах, обусловившими тектонический тип границы субдукционный режим вдоль Зондского архипелага, коллизионный режим сжатия вдоль северо-западной окраины Австралии, внутриплитные деформации вдоль ВИХ и в примыкающих котловинах, режим растяжения вдоль северо-западной границы котловины Перт. 4. Восточный Индийский хребет делится на пять участков. В целом границы участков ВИХ, выделенные по гравитационному и магнитному полям, совпадают. Но, если интенсивность локальных магнитных аномалий на каждом участке позволяет говорить о сравнительно одинаковой намагниченности и составе магматических пород, образующих хребет, то интенсивность локальных гравитационных аномалий свидетельствует о плотностных вариациях в коре, связанных, в первую очередь, с изменением ее мощности. Последнее обусловлено пространственно-временными вариациями в интенсивности проявления тектонических, магматических и метаморфических структурообразующих процессов по мере развития хребта. 5. Юго-Восточный Индийский хребет по структуре гравитационного поля делится вкрест простирания хребта на области: центральную относительно пониженных и отрицательных значений поля (менее 200 мГал) и фланговые области (с возрастом коры более 40 млн. лет) повышенных значений поля (250-300 мГал). Кроме зональности вкрест хребта отмечается зональность вдоль простирания хребта, контролируемая трансформными разломами. Выделяется северо-западная область с пониженными значениями поля на флангах и достаточно интенсивными отрицательными значениями в осевой (до 10-20 млн. лет) части хребта и три области в направлении на юго-восток вдоль хребта, где имеются небольшие различия в интенсивности локальных аномалий, но отмечаются четкие морфологические различия. Магнитное поле поддерживает эту зональность, но в здесь зональность более ярко выражена в направлении, поперечном простиранию хребта, контролируемом трансформными разломами. 6. Область плато Кергелен делится на несколько подобластей. Области, лежащие непосредственно за пределами плато, во многом отличаются от характера поля самого плато Кергелен, что связано с историей формирования плато и его строением. Само плато также неоднородно по характеру гравитационных и магнитных аномалий и может быть в первом приближении разделено на три части: северо-западную, наиболее приподнятую в топографическом отношении, среднюю, более погруженную, и погруженную юго-восточную. Такое разделение в топографическом плане подчеркивается интенсивностью региональных отрицательных аномалий силы тяжести наибольшей в северо-западной части и наименьшей в юго-восточной части. Магнитные аномалии, преимущественно интенсивные положительные, имеют либо изометричную форму, либо слабовыраженное простирание (северо-западное и ортогональное ему). В юго-восточной части плато Кергелен простирание линейных магнитных аномалий меняется на близширотное (восток-северо-восточное). Интенсивность региональных гравитационных аномалий предполагает аномальную мощность коры на всех участках плато Кергелен, а характер магнитного поля совместно с высокочастотной компонентой гравитационного поля свидетельствует о разном типе коры и гетерогенном строении ее под выделяемыми в пределах плато Кергелен областями. Сложность идентификации типов коры на плато Кергелен по геофизическим данным обусловлена тем, что континентальная кора, по всей видимости, сильно растянута и утонена (что приводит к увеличению эффективной плотности литосферы и увеличению значений аномалий Буге по сравнению с нормальной континентальной корой), в то время как сформированная на фундаменте океанической коры магматическая часть коры северо-западной части плато сильно утолщена за счет эффузивной компоненты и андеплейтинга в результате воздействия горячей точки (что приводит к уменьшению эффективной плотности литосферы). Разделение этих факторов на основе анализа гравитационного поля и его трансформант представляется очень важной и актуальной проблемой. Таким образом, проведенное структурное районирование свидетельствует о ее сложном строении, представленном гетерогенными блоками, имеющих разный возраст, глубинное строение и историю развития. Границы блоков отмечаются высоко градиентными зонами и имеют четкую морфологическую выраженность. Они характеризуют как активные, так и палеограницы плит, а также области проявления интенсивных внутриплитных тектонических и магматических процессов, действующих в настоящее время или в геологическом прошлом. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 13-05-00143-а).