17. Полосовые аномалии океанического дна и их интерпретации

Полосовые магнитные аномалии — линейные магнитные аномалии океанической коры, параллельные осям срединных океанических хребтов и расположенные симметрично по отношению к ним.

Причиной происхождения полосовых магнитных аномалий является процесс рождения океанической коры в зонах спрединга срединно-океанических хребтов, излившиеся базальты при остывании ниже точки Кюри в магнитном поле Земли, приобретают остаточную намагниченность. Направление намагниченности совпадает с направлением магнитного поля Земли, однако вследствие периодических инверсий магнитного поля Земли излившиеся базальты образуют полосы с различным направлением намагниченности: прямым (совпадает с современным направлением магнитного поля) и обратным.

Линейные магнитные аномалии в океанах были обнаружены в 50-х годах при геофизическом изучении Тихого океана. Это открытие позволило в 1968 году Хессу и Дицу сформулировать теорию спрединга океанического дна, которая выросла в теорию тектоники плит. Они стали одним из самых веских доказательств правильности теории.

Полосовые магнитные аномалии используются для определения возраста океанического дна. Это удивительная летопись, которая в мельчайших деталях зафиксировала историю формирования океанической коры. Совместное определение возраста океанической коры методами абсолютного изотопного датирования, и по палеонтологическим останкам, показало хорошую сходимость методов и надежность этого способа определения возраста.

Такие аномалии были обнаружены не только в океанах, но и в зонах, промежуточных между континентами и океанами. Они оказались надежным признаком захороненной океанической коры. Во многих крупных депрессиях слой осадочных пород так велик, что достигнуть его фундамента путем бурения не представляется возможным, и тогда на помощь приходит геофизика. Обнаружение в таких районах полосовых магнитных аномалий может быть признаком захороненной океанической коры. Такое геологическое строение установлено для впадины Каспийского моря. В других районах полосовые магнитные аномалии также часто становятся надежными индикаторами океанической коры. Однако, как и всегда в геологии, этот признак следует применять с осторожностью. Так, некоторые исследователи усмотрели полосовые аномалии на севере Западно-Сибирской равнины и выделили «Западно-Сибирский океан». Но последующие исследования показали, что в этом районе наблюдается сложная картина магнитных аномалий, далекая от типичных океанических образований.

18.Реологические свойства земных пород. Изостатическая компенсация рельефа

Реалогич св-ва вещества: одно и тоже в-во проявит различные свойства при приложении внешних нагрузок в зависимости от скорости этих нагрузок

Характер тектонических процессов, протекающих в Земле, зависит от реологических свойств ее оболочек. Важнейшим показателем этих свойств является вязкость. Вязкость горных пород зависит от их петрографического состава, содержания воды, температуры и давления. Первые два фактора вносят неопределенность в оценку вязкости глубинных пород, а последние два, закономерно возрастая с глубиной, дают возможность рассчитать изменение вязкости в этом направлении. При этом температурные условия зависят от величины теплового потока, который зависит от возраста коры, особенно океанической. Косвенными показателями вязкости являются скорости распространения сейсмических волн и сейсмическая активность: чем последняя выше, тем с более вязкими, более хрупкими породами мы имеем дело, а отсутствие сейсмичности указывает на переход от хрупкого к пластичному состоянию. Различия в вязкости сказываются уже при деформации верхнего, осадочно-вулканогенного слоя земной коры. В континентальной коре высокой вязкостью и хрупкостью обладает ее верхняя часть до глубины 10—15км, где сосредоточена основная сейсмоактивность. Ниже кора оказывается пластичной. При повышенном тепловом потоке в верхах нижней коры, на уровне границы Конрада, наблюдается новое повышение вязкости и вырисовываются два минимума вязкости — один в низах верхней коры, другой в нижней коре. На уровне границы Мохо вязкость снова возрастает, затем постепенно снижаясь в литосферной мантии, вплоть до границы астеносферы. Таким образом, в континентальной литосфере выделяются один или два уровня пониженной вязкости — в нижней и средней коре, что и обусловливает ее тектоническую расслоенность и различное поведение коры и литосферной мантии в процессе перемещения и деформаций литосферных плит с континентальной корой. Иные соотношения в океанической литосфере:до глубины 5км вязкость резко возрастает, затем с дальнейшим увеличением глубины идет ее постепенный рост, сменяющийся значительно более быстрым падением вязкости у границы астеносферы. Наблюдается сильная зависимость вязкости от возраста литосферы. Чем моложе океаническая литосфера, тем на меньшей глубине начинается падение вязкости.

ККимберлитовые трубки позволили получить информацию с очень больших глубин(200-600км от поверхности) эта оценка косвенная, из наблюдений минерального состава и его равновесий(плотность, температура), следовательно кларковый состав земной коры по ряду показателей существенно отличается от каменных метеоритов.

Изостазия (изостатическое равновесие) — гидростатически равновесное состояние земной коры, при котором менее плотная земная кора (средняя плотность 2.8 г/см³) «плавает» в более плотном слое верхней мантии — астеносфере (средняя плотность 3.3 г/см³), подчиняясь закону Архимеда. Изостазия не является локальной, то есть в изостатическом равновесии находятся достаточно крупные (100—200 км) блоки.

Теория изостазии возникла в результате первых геофизических наблюдений. После создания Ньютоном теории гравитации начались исследования поля тяжести Земли. Возникло предположение, что над горами сила тяжести должна быть больше чем на равнинах или в океане, так как сами горы имеют массу. Однако измерения показали, что в районах с разным рельефом сила тяжести очень близка, и горы «ничего не весят». Для объяснения этого противоречия возникло предположение, что под горами расположены огромные пещеры, которые и компенсируют лишнюю массу гор. Однако затем была предложена гипотеза изостазии, ставшая краеугольным камнем всех крупных геодинамических гипотез. Она играла важную роль в теориях геосинклиналей, дрейфа континентов, и тектоники плит.

Важнейшим доказательством изостазии является отсутствие связи между рельефом и силой тяжести.

Однако в некоторых районах Земли наблюдаются значительные отклонения от принципа изостазии. Так над зонами субдукции всегда наблюдаются отрицательные гравитационные аномалии. Причина этого в том, что при погружении движущейся океанической коры под континент или островную дугу равновесное положение блоков не устанавливается. Аналогичные явления наблюдаются в зоне коллизии континентов.