Комплекс ядра океана - Oceanic core complex

An океанический основной комплекс, или же мегамюльон, это морское дно геологический особенность, которая образует длинный гребень, перпендикулярный Срединно-океанский хребет. Он содержит гладкие купола, которые облицованы поперечными гребнями, как гофрированная крыша. Они могут иметь размеры от 10 до 150 км в длину, от 5 до 15 км в ширину и от 500 до 1500 м в высоту.

История, распространение и исследование

Первые описанные комплексы океанического ядра были обнаружены в Атлантическом океане.^[1] С тех пор многочисленные такие структуры были идентифицированы в первую очередь в океанической литосфере, сформированной при промежуточном, медленном и сверхмедленном спрединге. срединно-океанические хребты, а также задуговые бассейны.^[2] Примеры включают 10-1000 квадратных километров дна океана и, следовательно, океанической литосферы, особенно вдоль Срединно-Атлантический хребет^[3][4] и Юго-Западный Индийский хребет.^[5] Некоторые из этих структур были просверлены и опробованы, что показывает, что нижняя стенка может состоять из обоих мафический плутонические и ультраосновной горные породы (габбро и перидотит в первую очередь, помимо диабаз ), и тонкая зона сдвига, включающая водные филлосиликаты. Керновые комплексы океана часто связаны с активными гидротермальными полями.

Формирование

Сложные структуры океанического ядра формируются при медленном распространении океанических границы плит которые имеют ограниченный запас апвеллинга магма. Эти зоны имеют низкие верхняя мантия температуры и длительные преобразовать разломы развивать. Рифтовые долины не развиваются по осям расширения медленно растущих границ. Расширение происходит под малым углом разломы отряда. Основной комплекс построен на приподнятой стороне разлома, где большая часть габброобразный (или коровый) материал удаляется, чтобы обнажить мантию перидотит. В их состав входят перидотиты. ультраосновные породы из мантия и в меньшей степени габброиды земной коры.

Каждый разлом отрыва имеет три примечательные особенности: зона отрыва в месте начала разлома, открытая поверхность разлома, которая проходит над куполом, и окончание, которое обычно отмечается долиной и прилегающим гребнем.

Однако процесс образования через разломы отрыва имеет свои ограничения, такие как скудные сейсмические свидетельства того, что малоугловые нормальные разломы действительно существуют,^[6] где предположительно значительное смещение вдоль таких разломов, которые пересекают литосферу под небольшим углом, должно быть связано с некоторым трением. Редкость эклогит в комплексах ядра океана также ставит под сомнение глубинный источник в таких областях. Обилие перидотитов в комплексах океанического ядра можно объяснить уникальным изменением субдукции океана и океана на стыке медленно распространяющихся океанических хребтов и зон разломов. Аналоговые модели субдукции показывают, что контраст плотности более 200 кг / м3 между двумя соседними литосферными плитами приведет к недвижению более плотной из них на глубину примерно 50 км, где реминерализация пироксенов в гранаты увеличит плотность плиты и приведет к ее увеличению. в мантию, при условии, что трение между плитами будет низким.^{[7][требуется полная цитата ]} Есть основания предполагать, что при медленном пересечении гребня и зоны разлома контраст плотности соседних плит будет превышать 200 кг / м ^ 3, трение между плитами будет низким, температурный градиент будет составлять ок. 100 град. C / км, а с ок. 5% -ное содержание воды, падение солидуса базальта при относительно низком давлении сделало бы возможным одновременное появление серпентинитов и перидотитов, многочисленных типов пород в комплексах ядра океана.

Примеры

Saint Peter Saint Paul Megamullion, Экваториальная часть Атлантического океана^[8]

Выявлено около 50 ядерных комплексов океана, в том числе:

• Годзилла Муллион, часть Парес Вела Рифт в западных Тихий океан между Япония и Филиппины был обнаружен в 2001 году. Его длина составляет около 155 км, а диаметр - 55 км, и он является крупнейшим известным комплексом ядра океана в мире.^[9]
• Комплекс Святого Петра Святого Павла находится в экваториальной Атлантический океан. Его длина 90 км, высота - 4000 м. Вершина образует Скалы Святых Петра и Павла. Это один из немногих известных примеров, когда мантийные породы морского дна обнажаются над уровнем моря.

Исследование

Научный интерес к основным комплексам резко возрос после экспедиции 1996 г., которая нанесла на карту Массив Атлантиды. Эта экспедиция первой связала сложные сооружения с разломами отрыва. Исследования включают:

• Чтобы исследовать структуру мантия:

Комплексы представляют собой поперечные сечения мантийного материала, которые иначе можно было бы обнаружить, только просверлив глубже мантии. Глубокое бурение, необходимое для проникновения в земную кору на 6-7 км, выходит за рамки текущих технических и финансовых ограничений. Выборочное бурение проб в сложные конструкции уже ведется.

• Чтобы исследовать формирование разломы отряда
• Чтобы исследовать развитие океанических ядерных комплексов:

В 2005 г. ученые из Океанографический институт Вудс-Хоул обнаружил серию комплексов в Северной Атлантике, в 1500 миль (2400 км) от Бермуды.^[3] Эти структуры находятся на разных стадиях своей эволюции - от выпуклостей, указывающих на появление центрального комплекса, до выцветших бороздок давно эксгумированных ядерных комплексов, которые были размыты за миллионы лет. Такие особенности позволят ученым увидеть в действии активные неисправности отсоединения и понять их развитие.

• Чтобы изучить минерализацию и выброс минералов из мантии:

Круто наклонный отрывной разлом, который глубоко проникает, может быть каналом для горячих, богатых минералами. гидротермальный жидкости для циркуляции к поверхности и создания месторождения полезных ископаемых. Эти отложения могут разрастаться массивно, потому что разломы отрыва сохраняются в течение сотен тысяч лет. Институт Вудс-Хоул изучает один такой участок, называемый гидротермальным полем ТАГ на Срединно-Атлантическом хребте.

• Для исследования морских магнитных аномалий:

Принято считать, что морской магнитные аномалии возникла в верхнем, экструзионном слое океаническая кора требует переосмысления, потому что совершенно нормальные магнитные аномалии возникают в основных комплексах, где корка была удалена. Это предполагает, что нижняя часть океанской коры содержит значительную магнитную подпись.

Смотрите также

• Комплекс метаморфического ядра

Рекомендации

Примечания

1. Cann et al. 1997 г.; Тухольке, Лин и Клейнрок, 1998 г.
2. Fujimoto et al. 1999 г.; Охара и др. 2001 г.
3. Смит, Канн и Эскарти, 2006 г. Ошибка harvnb: цель отсутствует: CITEREFSmithCannEscartí2006 (помощь)
4. Escartín et al. 2008 г.
5. Cannat et al. 2006 г.
6. Scholz, C.H. (2002). Механика землетрясений и разломов, 2-е изд.. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
7. Mart, Y .; Ааронов, Э .; Mulugeta, G .; Райан, W.B.F .; Тентлер, Т; Горен, Л.: 1081. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
8. Motoki et al. 2009 г., Рис. 5
9. Loocke, M .; Snow, J.E .; Охара, Ю. (2013). «Застой расплава в перидотитах из комплекса ядра океана мегамуллионов Годзиллы, бассейн Парес Вела, Филиппинское море» (PDF). Lithos. 182–183: 1–10. Дои:10.1016 / j.lithos.2013.09.005.

Источники

• Cann, J. R .; Blackman, D. K .; Smith, D.K .; McAllister, E .; Janssen, B .; Mello, S .; Avgerinos, E .; Pascoe, A.R .; Эскартин, Дж. (1997). «Гофрированные поверхности скольжения, образованные на пересечениях хребтов Срединно-Атлантического хребта» (PDF). Природа. 385 (6614): 329–332. Bibcode:1997 Натур.385..329C. Дои:10.1038 / 385329a0. Получено 1 июля 2016.
• Cannat, M .; Sauter, D .; Mendel, V .; Ruellan, E .; Окино, К .; Escartin, J .; Combier, V .; Баала, М. (2006). «Режимы образования морского дна на слабоплавком хребте со сверхмедленным растеканием». Геология. 34 (7): 605–608. Bibcode:2006Гео .... 34..605C. Дои:10.1130 / G22486.1. Получено 1 июля 2016.
• Escartín, J .; Smith, D.K .; Cann, J .; Schouten, H .; Langmuir, C.H .; Эскриг, С. (2008). «Центральная роль разломов отрыва в аккреции медленно распространяющейся океанической литосферы» (PDF). Природа. 455 (7214): 790–794. Bibcode:2008Натура.455..790E. Дои:10.1038 / природа07333. HDL:1912/2805. PMID  18843367. Получено 1 июля 2016.
• Fujimoto, H .; Cannat, M .; Fujioka, K .; Gamo, T .; Немецкий, C .; Mével, C .; Muench, U .; Ohta, S .; Oyaizu, M .; Parson, L .; Searle, R .; Sohrin, Y .; Яма-Аши, Т. (1999). «Первые подводные исследования срединно-океанических хребтов Индийского океана». Новости InterRidge. 8 (1): 22–24.
• MacLeod, C.J .; Searle, R.C .; Murton, B.J .; Кейси, Дж. Ф .; Mallows, C .; Unsworth, S.C .; Achenbach, K. L .; Харрис, М. (2009). «Жизненный цикл ядерных комплексов океана». Письма по науке о Земле и планетах. 287 (3): 333–344. Bibcode:2009E и PSL.287..333M. Дои:10.1016 / j.epsl.2009.08.016. Получено 1 июля 2016.
• Мотоки, А .; Sichel, S.E .; Campos, T. F. D. C .; Srivastava, N.K .; Соареш, Р. (2009). «Современная скорость подъема островков Святого Петра и Святого Павла в Экваториальной части Атлантического океана». Rem: Revista Escola de Minas (на португальском). 62 (3): 331–342. Дои:10.1590 / s0370-44672009000300011.
• Ohara, Y .; Yoshida, T .; Kato, Y .; Касуга, С. (2001). «Гигантский мегамюльон в задуговом бассейне Парес-Вела». Морские геофизические исследования. 22 (1): 47–61. Bibcode:2001MarGR..22 ... 47O. Дои:10.1023 / А: 1004818225642.
• Smith, D.K .; Cann, J. R .; Эскартин, Дж. (2006). «Широко распространенные активные разломы и образование основных комплексов около 13 ° с.. Природа. 442 (7101): 440–443. Bibcode:2006Натура.442..440С. Дои:10.1038 / природа04950. PMID  16871215. Получено 1 июля 2016.
• Tucholke, B.E .; Lin, J .; Клейнрок, М.С. (1998). «Мегамульоны и структура импостов, определяющие основные комплексы океанических метаморфических структур на Срединно-Атлантическом хребте» (PDF). Журнал геофизических исследований: твердая Земля. 103 (B5): 9857–9866. Bibcode:1998JGR ... 103.9857T. Дои:10.1029 / 98JB00167. Получено 1 июля 2016.