УДК 551.311.231(26)
Блюман Б.А. Земная кора океанов. По материалам международных программ глубоководного бурения в Мировом океане. - СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2011. - 344 с.
В работе рассматриваются состав, строение и взаимоотношения первого (осадочного), второго (вулканического) и третьего (кристаллического) слоев земной коры океанов. В основу работы легли материалы авторского перевода описания керна скважин двух программ глубоководного бурения в Мировом океане (DSDP, ODP), проводившегося в период с 1968 по 2003 гг.
Основное внимание уделял ось переводу описания керна скважин, вскрывших вулканиты второго слоя коры океанов. По программам DSDP и ODP переведено описание керна скважин: по Индийскому океану - 48, по Атлантическому - 117; по Тихому - 161. Всего по Мировому океану в работе приведено сокращенное описание 326 скважин из 1276, пробуренных в процессе выполнения этих программ.
Описания керна систематизированы по типовым структурам Мирового океана: пассивным окраинам, абиссалям, срединно-океаническим хребтам и их флангам, внутри- и окраинно-океаническим поднятиям и пр. Прилагаются карты, показывающие размещение скважин по отдельным рейсам программ DSDP и ODP, цветные фотографии керна, а также карты, показывающие местонахождение развитых по базальтам разнотипных кор выветривания, места обнаружения в керне скважин реликтов наземной растительности и участки, где были вскрыты на сиалическом кристаллическом основании каолинитовые коры выветривания.
В ряде разделов работы содержатся сведения из недавно опубликованных статей и монографий, дополняющие сведения, содержащиеся в описании керна скважин глубоководного бурения. Анализируются сведения о перерывах в осадконакоплении между вторым и первым слоями коры океанов. Сопоставляется история развития пассивных окраин континентов и Мирового океана, рассматриваются геодинамические следствия присутствия кор выветривания в базальтах второго слоя коры океанов, а также природа и значимость перерыва между базальтовым и осадочными слоями коры в Мировом океане.
Для геологов производственных предприятий Роснедра, а также сотрудников отраслевых и академических научно-исследовательских институтов, преподавателей и студентов горно-геологических вузов.
Ил. 192, список лит. 53 наим.
Научный редактор доктор геолого-минералогических наук, профессор О.И. Супруненко
ISBN 978-5-93761-176-5
© Всероссийский научно-исследовательский
геологический институт им. А.П. Карпинского, 2011
© Блюман Б. А., автор и переводчик, 2011
Начну с конца.
ЗЕМНАЯ КОРА ОКЕАНОВ И ТЕКТОНИКА ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ
Отметим лишь некоторые базовые положения, основанные на рассмотрении приведенных в работе результатов описания значительного числа керна скважин двух программ глубоководного бурения в Мировом океане, проводившегося в течение почти 40 лет (1963-2003). Автору-переводчику в процессе выполнения работы после ее завершения кажется, что сущность ее заключается в представлении читателю фактического материала описания керна скважин глубоководного бурения, и этот фактический материал и есть ответ на вопрос о совместимости ряда особенностей геологического строения Мирового океана с основными положениями тектоники литосферных плит. Результаты ознакомления с описанием керна скважин могут оказать на читателя двоякое воздействие: или ему покажутся достаточно убедительными для принятия определенного решения те сведения (описание керна), которые приведены в работе, или же читатель посчитает нужным самостоятельно познакомиться с первичными материалами, легкодоступными в Интернете. Автор считает, что в обоих случаях цель, которую он ставил перед собой, будет достигнута для автора и, надеюсь, для читателя практически очевидна несовместимость основных положений геологии океанов (без Северного Ледовитого океана) и тектоники литосферных плит. Тем не менее, автор не может отказаться от лаконичного подведения некоторых итогов и демонстрации дополнительных материалов.
В качестве дополнительных материалов приводятся карты размещения скважин различных рейсов программ DSDP и ODP с условными обозначениями, оказывающими различные типы кор выветривания, установленные по данным глубоководного бурения (рис. 190, 191).
Внимательное рассмотрение карт и результатов описания керна скважин по этим площадям позволяют предполагать, что значительная их часть ныне занята океаном, но которого в основном покрыто вулканитами и продуктами их механического разрушения (rubble lyers). Как показывают результаты глубоководного бурения, вулканиты, лавным образом базальты, формировались (за исключениями, о которых будет сказано позднее) в наземных условиях, а сами они несут на себе черты, присущие покровным базальтам континентов, включая возраст, особенности строения и залегания, в том числе и типичную для покровных базальтов континентов выветрелость базальтовых потоков, в кровле которых (каждого из них) распространены коры выветривания латеритного профиля. Наиболее четко и полно выраженные профили таких кор выветривания хорошо сохранились под «карбонатной рифовой шапкой» в гайотах северо-западной части Тихого океана. Подобного же типа латеритные коры характерны и в большинстве своем для базальтов асейсмичных хребтов (Найнтист, Брокен - Индийского океана, Императорского, Гавайского и Лайн - Тихого океана), а также для ряда океанских плато (Кергелен, Онтонг-Джава, Маскарен, Фолкленды). В пределах таких плато (особенно плато Кергелен) состав вулканитов характеризуется большим разнообразием: в разрезе присутствуют дациты, риолиты, трахиты. Характерной особенностью таких дифференцированных вулканитов является их чередование с прослоями осадочных, В том числе и аллювиальных отложений с галькой выветрелых базальтов, дацитов и биотит-гранатовых гранулитов (Кергелен, рейс 183), а также с многочисленными остатками, иногда обугленными, наземных растений (древесина, кора, споры, пыльца, лигнит). Весьма характерно, что в подобных условиях (красные точки - типовые коры выветривания, зеленые - остатки наземных растений, рис. 190, 191) латеритные коры выветривания ассоциированы с покровными вулканитами, формировавшимися в наземных условиях, и верхние части каждого отдельного потока покрывались корой выветривания до излияния следующего потока. Такие коры выветривания (погребенные почвы - paleosol) имеют собственное название - болы (boles) и хорошо изучены в пределах ряда провинций покровных базальтов, прежде всего в пределах Брито-Арктической провинции (Внешние Гебриды, в покровных базальтах Декана, Карру, плато Колумбия, плато Афар). Необходимо подчеркнуть, что покровные базальты континентов совместно с сформированными по ним корами выветривания прослежены скважинами глубоководного бурения в сопредельные акватории восточного континентального шельфа Гренландии (скв. 914-919) и Внешних Гебрид. По другим данным, траппы Декана прослежены западнее Бомбея в акваторию на расстояние около 100 км; базальты плато Колумбия прослежены в пределы залива Рапозос, а траппы Параны далеко (до 600 км) в пределы континентального шельфа. На прилагаемых картах такой тип кор выветривания и перерыв между вулканитами второго слоя и карбонатными (неритовыми) рифовыми фациями основания первого слоя показан кружками красного цвета. Этот тип перерыва и несогласия характеризуется присутствием в верхней части базальтовых потоков полно выраженных профилей коры выветривания, включая и отчасти подвергшуюся восстановлению (после окисления) верхнюю часть коры, которое (рейсы L43, 144) происходило во время перекрытия коры рифовыми карбонатными отложениями, одновременно «защитившими. И кору выветривания от эрозии и разрушения. Можно предположить, что здесь - в северо-западной части Тихого океана - смена субаэральных условий субмаринными была относительно ранней (конец юры - начало мела) и погружение базальтов с корами выветривании происходило относительно «медленно».
Наоборот, в центральной и восточной частях Тихого океана погружение базальтов второго слоя имело место позднее (палеоген-неоген) В таких условиях происходило, по-видимому, частичное разрушение - эрозия и переотложение - латеритного вещества кор выветривания в процессе формирования мелководных отложений, располагавшихся выше базальтов. В этом случае в основании разреза осадочного слоя, формирующегося в мелководных условиях и перекрывающего в различной степени выветрелые базальты, формируются горизонты красных аргиллитов и обломочных пород, содержащих гальку уже выветрелых базальтов. В горизонте красных аргиллитов нередко обнаруживаются неперемещенные реликты измененных базальтов (фрагмент коры выветривания in situ). В других случаях в аргиллитах такие реликты могут отсутствовать, и аргиллиты ассоциированы с красными кремнями. Красные аргиллиты в таком случае могут интерпретироваться как продукты мелководного переотложения латеритного вещества базальтов, частично или полностью переработанных процессами выветривания. Появление придонных течений, возникающих при относительно «быстром» погружении базальтов и их кор выветривания, могло сопровождаться «взмучиванием» и переотложением первичных кор выветривания. В первых рейсах программы DSDP в Тихом океане авторы описания керна определяли красные аргиллиты (red claystone) как формацию Лайн, названную по имени островов в Императорском хребте Тихого океана. Такие аргиллиты в дальнейшем получили определение «красные пелагические глины». Здесь следует заметить, что, судя по взаимоотношениям с базальтами, красные аргиллиты изначально были мелководными образованиями и только позднее погружены на значительные глубины. В гораздо меньших масштабах красные аргиллиты (по нашему мнению, переотложенные коры выветривания) распространены преимущественно в центральных частях Индийского и Атлантического океанов. В крайней восточной части Тихого океана, на флангах Восточно-Тихоокеанского поднятия (к востоку и западу от него) широкое развитие получает другой тип выветривания базальтов - ареальное распространение выше базальтов (и субаэральных покровных потоков, и субмаринных преимущественно пиллоу-лав) обломочного горизонта (rubble layer), в котором присутствуют субугловатые и угловатые обломки базальтов, окруженные оранжево-бурой каймой (гало) окислительных изменений - начального выветривания (incipient weathering). Обломочный слой распространен в осевых долинах срединно-океанических хребтов, а также на их флангах и ареально в пределах разнотипных структур абиссалей. В верхних частях базальтовых потоков, в гиалокластитах пиллоу-лав и в трещинах, пронизывающих базальты и заполненных карбонатным осадком, иногда обнаруживается мелководная фауна, свидетельствующая об относительно мелководном карбонатном осадконакоплении после завершения процессов начального выветривания базальтового обломочного слоя (rubble layer). Еще раз необходимо подчеркнуть, что в осевых частях рифтовых долин срединно-океанических хребтов обломочный слой с явлениями начального выветривания ассоциирован с пелагическими илами (голоцен - плейстоцен), и в этом слое, наряду с обломками базальтов, присутствуют гарцбургиты и габбро с явлениями «начального выветривания». В Срединно-Атлантическом хребте в районе трансформного разлома Кейн (рейс 106/109) установлено, что обломочный слой перекрыт наиболее молодыми субмаринными подушечными лавами вулкана Чероки, в которых не обнаружено каких-либо изменений.
Таким образом, представляется возможным предполагать существование связи между типом кор выветривания, временем и длительностью их формирования. Наиболее ранними (юра - ранний мел) и длительно формировавшимися (полно выраженный латеритный профиль коры выветривания) являются коры выветривания западной части Тихого океана. Более поздние (эоцен - миоцен) и, вероятно, менее длительны процессы формирования переотложенных кор выветривания типа красных аргиллитов (формация Лайн). Наконец, наиболее поздние (плейстоцен - голоцен) по времени заложения и наиболее кратковременны процессы «начального выветривания», изменения типа гало в обломочном слое рифтовых долин и их флангов и абиссалей всех океанов, что еще раз подтверждает их наиболее позднее заложение в Мировом океане, автономное по отношению к ранее сформированным вулканическим породам второго слоя коры океанов.
На рис. 192 для площади, занятой сегодня Мировым океаном, показан возраст (время формирования) «надбаэальтовых, отложений первого слоя коры океанов, фиксирующих время завершения процессов субаэрального выветривания. Пространственные соотношения разновозрастных «полей» показывают характер и масштабы проявления региональных перерывов. На этой карте только в самых общих чертах намечена тенденция (безусловно, требующая уточнения) смещения во времени субаэральных - наземных или озерно-лагунных - неритовыми мелководными фациями. Другими словами, эти возрасты означают (или могут означать) пространственно-временные особенности трансгрессивных движений - начало процесса проседания (subsidence) вулканитов и сформированных на них в субаэральных условиях кор выветривания вначале под мелководные карбонатные (рифовые) фации и далее под пелагические илы. Начальные стадии погружения в РЯде пассивных окраин (северо-восток Австралии, Фолклендское плато, запад Африки, в отдельных местах в северо-западной части Тихого океана) начались в триасе - юре, погружение направленно смещалось во временном интервале мел - миоцен на запад и восток в южной части Атлантики, в северной ее части с запада на восток. В Тихом океане такое смещение происходило с северо-запада на восток-юго-восток, в Индийском океане - смещение происходило симметрично от его периферии к центральной части: от плато Кергелен на север и от западной части Австралии на юг-юго-запад и северо-восток. Такое же смещение происходило от юго-восточной части Африки - с запада на восток.
Продолжение следует
Голосование