Горячие точки, плюмы и связанный с ними магматизм

Концепция «плюм-тектоники» является самым важным дополнением к классической тектонике плит. Гипотеза была предложена всвязи вот с чем. Были проведены наблюдения на гавайских хребтах. Этот хребет представляет собой цепь островов с потухшими вулканами, а заканчивается эта цепь действующими вулканами о. Гавайи. Начиная от гавайских, возраст потухших вулканов закономерно возрастает. Таким образом наблюдается закономерная во времени и в пространстве вулканических центров. Это было объянено тем, что под островом Гавайи в настоящее время действует горячая мантийная струя, которая пробивает астеносферу и литосферу. Тихоокеанская плита просто напросто двигалась над этой горячей точкой, в то время как мантийная струя ее прошивала и создавала все новые вулканы.

Считается, что для поднятия плюма необходимо, чтобы скорость струи была выше скорости астеносферного течения.

Насчитывается порядка 40 горячих точек в океанах и на континентах, и почти все связаны с проявлениями вулканической деятельности. Характерна щелочно-базальтовая магма, происходящая из недеплитированной мантии, что указывает на глубинное положение...горячих точек.

Горячая точка – область в пределах литосферной плиты, расположенная над мантийной струей и х-ся повышенным тепловым потоком и изменением мощности земной коры и, как правило, излияниями щелочных базальтовых магм на пов-ть.

Основанием для рождения гипотезы горячих точек послужили наблюдения на Гавайском и Императорском хребтах в Тихом океане. Первый из них представляет собой цепь о-вов с потухшими вулканами, заканчивающуюся на юго-востоке действующими вулканами о. Гавайи. Начиная от гавайских, возраст потухших вулканов закономерно возрастает до эоценового (42 млн лет) на северо-западной оконечности цепи. Здесь она сочленяется с цепью подводных вулканических возвышенностей, известных как Императорский хребет. Простирание этого хребта не ЗСЗ-ВЮВ как Гавайского, а СЗ-ЮВ; возраст вулканических построек возрастает от эоценового до позднемелового (78 млн лет). Таким образом, перед нами картина закономерной миграции во времени и в пр-ве вулканических центров. Эту картину Вилсон и Морган объяснили тем, что под о-вом Гавайи в настоящее время действует горячая мантийная струя, которая пробивает астеносферу и литосферу и занимает стационарное положение. Тихоокеанская плита двигалась над этой горячей точкой сначала в северо-западном (Императорский хребет),а затем, с 42 млн лет, в западно-северо-западном направлении, в то время как горячая струя ее прошивала и создавала все новые вулканы.

Насчитывается около 40 горячих точек на континентах и в океанах.

Характерна щелочно-базальтовая магма появл-ся из недеплитированной мантии, что указывает на глубинное положение корней горячих точек.

Плюм – восходящая ветвь столбообразного потока горячего мантийного в-ва, движущегося из глубин мантии к пов-ти Земли.

Суперплюм – мантийная струя огромных р-ров, формирующаяся обычно на гр-це ядра и мантии. С ними связывают даже процессы дробления и распада суперконтинентов.

Для магматизма х-ны толеитовые и субщелочные базальты.

25. ГСЗ: задачи, основы методики, принципы дискретной корреляции волн.

Сейсморазведка – это совокупность методов исследования геологического строения земной коры (к которой приурочены месторождения П.И.) основанных на изучении распределения в ней искусственно возбужденных упругих волн. Упругая волна распространяется на глубину от точки возбуждения, отражается от глубинной границы, преломляется и возвращается к земной поверхности, здесь она фиксируется приемной аппаратурой.

Задачи и методы сейсморазведки. Изучая время распространения и характер колебания волн, определяют глубину и форму залегания преломляющих или отражающих границ. Сейсмический метод позволяет определять слоистую структуры среды, углы наклона пластов, получать информацию об анизотропии скоростей, о трещиноватости, газо- и нефтенасыщености. Сейсморазведка широко используется при поиске нефтеных и газовых месторождений, месторождений углей, бокситов, каменной соли приуроченных к пологозалегающим структурам, и для решения рудных задач, а также в региональных геологических исследованиях.

В методах сейсморазведки информацию о строении среды извлекают из сейсмограмм и временных разрезов. Сейсмограмма это запись регулярных колебаний повторяющихся с небольшим смещением во времени, от трассы к трассе и с небольшим искажением формы записи. На сейсмограмме изображено несколько групп sin-идальных колебаний, который идентифицируются с упругими волнами прошедшими в разное время от источника колебаний. Монтаж их представляет собой временной разрез (с помощью него определяют геологические границы).

Глубинные сейсмические зондирования (ГСЗ). ГСЗ применяют для изучения поверхности кристаллического фундамента и нижележащих слоев земной коры, их соотношения со структурными особенностями осадочного чехла, а также для изучения крупных тектонич-их элементов земной коры. Основные границы раздела имеют следующие значения граничных скоростей головных волн: поверхность кристалл. фундамента (Vr =6 км/с); граница Конрода, м.у. гранитным и базальтовым слоями (Vr =7 км/с); подошва земной коры – граница Мохо (Vr =8 км/с).

Глубинные сейсмические зондирования (ГЗС): представляет собой комплекс сейсм. методов, применяемых для изучения строения зем.коры и слоев верх.мантии. Глубины исслед-ия 20-80 км. Главный источник возбуждения – мощные взрывы. Применяется низкочастотная регистрация в области частот 2 – 10 Гц, с высокой чувствительностью сейсм.станций.

Решаемые задачи:

1. изучение крупных черт строения недр на обширных территориях, включая геологич. развитые провинции;

2. детальное изучение относительно небольших участков сочленения разнотипных геолог. объектов, зон глубинных разломов, детального расчленения разреза зем. коры и т.д.

Глубинные сейсм. исследования (ГСИ) делится на рекогнесцировачную (выполняются в короткие сроки на обширных территориях), малодетальную и детальную. При выполнении ГСИ используют профильные наблюдения.

Непрерывное профилирование: применяется в основном для суши. Системы наблюдения рассчитываются на одновременную регистрацию отраженных, преломленных волн с целью детального изучения разреза всей консолидированной коры и верх. мантии.

В результате исследования по этой методике получают обширные сведения об особенностях регистрируемых волновых полей, строении земной коры в разных геолог.условиях, закономерностях распределения скоростей и др.

Кусочно-непрерывное профилирование: характеризуются наличием пропусков в установке сейсмоприемников по профилю и менее плотным расположение источников. Применяется в труднодоступных районах для предварительного изучения особенностей волновой картины. Используются системы одиночных или встречных годографов, протяженность кот-ых выбирается с расчетом полученных первых вступлений преломленных волн от границы Мохо.

Точечное профилирование: используется при морских исследованиях. От кусочно-непрерывного отличается тем, что вместо достаточно протяженных регистрирующих установок применяется один или несколько приемников.

Сейсмическое зондирование: наблюдения ведутся на простых произвольных при прохождении маршрутов, каждое зондирование состоит из источника и короткой регистрирующей установки (0.5 – 1 км). Зондирование представляет собой простейшую схему сейсмич. наблюдений, которая состоит из источника (О) и приемника (S) упругих колебаний. Расстояние м.у. ними – это база зондирования.

Вместо годографов используют 2-ухмерные и 3-мерные поля времени. По ним находят геометрич. параметры границ и распределения скоростей в среде. При работе методом точечного сейсмического зондирования имеют дело с волнами, возбужденными в разных пунктах приема и зарегистрированных на коротких, не связанных др. с др. установках. При этом здесь используется дискретная корреляция, при которой наряду с анализом волнового поля, широко используется априорные данные об общих закономерностях геометрии изучаемой среды и ее физич. св-вах. При точечном зондировании волновое поле более стабильно ввиду того, что наблюдения ведутся при маломеняющейся базе зондирования и изменение волнового поля вдоль профиля обусловлено строением среды. Основной прием дискретной корел-ии – предположение о существовании выдержанных и протяженных, соизмеримых с размерами исследуемого участка сейсм. границ, соответствующих устойчивым опорам волн. Дискретная корреляция базируется на признаках:

· волновой (времена пробега, относительные интенсивности колебаний, видимые периоды);

· физические (основываются на данных об эффективных, пластовых и граничных скоростях);

· геологические (это глубины залегания границ, углы их наклона, мощность слоев);

Этапы процесса корреляции:

· выделение одноименных волн на сейсмограммах (по волновым признакам);

· анализ согласия совокупностей сейсмич.записей (по физич. и геологич. признакам);

· критическая оценка полученных сейсмич.разрезов, распределения скоростей в среде и их соответствия с другими геолого-геофизич.данными.