геофизический анализ эволюции литосферы

Санкт-Петербургский государственный университет С.В.Аплонов ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭВОЛЮЦИИ ЛИТОСФЕРЫ Учебное пособие Издательство Санкт-Петербургского университета Санкт-Петербург 1998 Оглавление Введение 3 Часть 1. Принципы анализа 7 Глава 1. Геодинамические обстановки – 1.1. Цикл Уилсона 1.2. Континентальный рифтогенез 1.3. Спрединг 1.4. Субдукция 1.5. Аккреция и коллизия 1.6. Энергетика Земли и ее глобальная геодинамическая эволюция – 12 14 23 32 36 Глава 2. Геофизические индикаторы 41 2.1. Постановка проблемы 2.2. Сейсмические данные 2.3. Гравитационное поле 2.4. Магнитное поле 2.5. Тепловое поле 2.6. Методология геофизического анализа эволюции литосферы – – 45 48 50 53 Часть 2. Примеры анализа 59 Глава 3. Локальная нестабильность спрединга срединно-океанских хребтов – 3.1. Постановка проблемы 3.2. Район работ и исходные материалы 3.3. Геофизическая диагностика нестабильности спрединга 3.4. Вдольосевая миграция нестабильности спрединга 3.5. Возможные причины нестабильности спрединга 3.6. Локальная нестабильность спрединга и прогноз гидротермальной активности СОХ – 60 64 70 71 72 Глава 4. Тектоника и возраст глубоких осадочных бассейнов 74 4.1. Постановка проблемы 4.2. Район исследований, его глубинное строение и геофизические характеристики 4.3. Линейные магнитные аномалии над глубокими осадочными бассейнами 4.4. Возраст и тектоническая природа глубоких осадочных бассейнов 4.5. Нефтегазоносность глубоких осадочных бассейнов – 75 80 86 Рекомендуемая литература 88 Предметный указатель 89 79 Хотя законы, которые мы стремимся открыть, быть может, и совершенны, но человеческий разум далек от совершенства: предоставленный самому себе, он склонен заблуждаться, чему мы видим печальное подтверждение среди бесчисленных примеров прошлого. Действительно, мы очень редко упускали возможность впасть в заблуждение; только новые, полученные из наблюдений данные, с трудом отвоеванные у природы, возвращали нас на правильный путь. М.Шварцшильд Введение За последние 30 лет в геологии утвердилась новая парадигма - теория тектоники литосферных плит. Главные положения тектоники плит, сформулированные в 1968 г. американским геологом Дж.Морганом, выдержали проверку временем. Однако в свете накопленных более чем за четверть века фактов они нуждаются в уточнении и дополнении. Перечислим основные положения классической (1968) тектоники плит, дополняя их, где это необходимо, современными трактовками того или иного положения (выделено курсивом). 1. Исходная предпосылка тектоники плит - разделение верхней части твердой Земли на хрупкую литосферу и пластичную глобально выраженную астеносферу. Литосфера не столь монолитна, как предполагалось: она подвержена расслаиванию, между хрупкими верхней корой и литосферной мантией выделяется как минимум один слой (нижняя кора) с пониженной вязкостью. Астеносфера существенно изменяет свою мощность и вязкость по латерали; от океанов к континентам мощность астеносферы и ее реологический контраст с литосферой резко уменьшаются. 2. Литосфера разбита на ограниченное число крупных и средних плит (рис.1), не испытывающих деформаций. Основная тектоническая, сейсмическая и магматическая активность сосредоточена исключительно на границах плит. Между крупными и средними плитами расположены пояса, состоящие из мозаики малых коровых плит. Крупные плиты неоднородны по вертикали и латерали; вдоль ослабленных зон концентрируются пояса внутриплитных деформаций. 3. Существуют три типа межплитовых границ: 1) дивергентные, где п