Введение к работе
Актуальность темы. Исследование глубинного строения литосферы и геносферы - тектоносфери акватории Мирового океана является одной из важнейших цач современной геологии и геофизики. Эта проблема связана как с решением анетарных задач-проверкой геодинамических моделей эволюции океанической литос-зры, изучением глубинного строения литосферы (наоснове анализа физических полей), к и непосредственно с вопросами размещения полезных ископаемых на акватории ирового океана.
На современном этапе развития науки эти задачи не могут быть решены без эивлечения информации о физических полях Земли и, в первую очередь, о гравита-/юнном и магнитном полях.
Плотностная структура океанической литосферы отражает закономерности іизического состояния, состава и динамики глубинного вещества, ее изучение имеет ажное фундаментальное и прикладное значение. Учет ее особенностей необходим при ценке минералогических перспектив дна океана,
Проведенный в работе анализ взаимосвязи особенностей гравитационного поля і глубинного строения тектоносферы Южной Атлантики отвечает задаче познания акономерностей глубинного строения Земли и истории ее развития.
Возможность проведения такого анализа для акватории Южной Атлантики, слабо ізученной набортной гравиметрической съемкой, предопределена, прежде всего, ^пользованием данных спутниковых альтиметрических измерений (Rapp.1986, 3andwell,1993). Главная особенность этих данных, сравнительно с материалами чабортныхгравиметрическихизмерений.заключаетсявравноточности альтиметрических значений, а также в равномерном покрытии всей акватории Мирового океана данными зпутниковыхальтиметрическихизмерений.Совместноеиспользованиеданныхнабортных гравиметрических наблюдений и спутниковых альтиметрических значений, разработка методики редуцирования и количественных расчетов поля высот геоида для изучения строения тектоносферы океана, позволяют дать наиболее полную характеристику гравитационного поля изучаемой акватории, установить основные закономерности связи между гравитационным полем и глубинным строением Южной Атлантики, построить плотностную модель литосферы этой акватории.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является построение региональной плотностной модели тектоносфери акватории Южной Атлантики. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
При совместном использовании набортных осредненных значений аномалий силы тяжести и аномалий силы тяжести, полученных из спутниковых апьтиметрических значений построить карты аномального гравитационного поля Южной Атлантики в редукциях Фая и Гленни.
-
Установить основные закономерности и связи между аномальным гравитационным полем и глубинным плотностным строением тектоносферы Южной Атлантики (мощностью литосферы), с использованием данных магнитных исследований, качественного анализа гравитационного поля, данных батиметрии и количественных расчетов по профилям. Уточнить корреляционное соотношение между аномалиями Гленни и возрастом (мощностью) литосферы.
-
Построить уточненную трехмерную плотностную модель тектоносферы для района Ані оло-Бразильского геотраверса с учетом данных регионального профиля ГСЗ, согласованную с аномальным гравитационным полем.
4. Распространить выявленные особенности и закономерности глубинного
плотностного строения на всю акваторию Южной Атлантики. Провести двумерное
плотностное моделирование по профилям, секущим основные морфо-тектоничесше
структуры Южной Атлантики, с опорой на результаты трехмерного плотностного
моделирования по Анголо-Бразильскому геотраверсу.
5. Разработать методику редуцирования и провести количественные расчеты для
поля высот геоидасцелью выяснения особенностей строения тектоносферы изучаемого
района по полю высот геоида.
Научная новизна проведенных исследований заключается в следующем:
1. При совместном использовании набортных осредненных и спутниковых
апьтиметрических данных построены карты аномального гравитационного поля в
редукции Фая и Гленни Южной Атлантики (масштаб 1:10 000 000). Эти карты являются
наиболее полными, равномерно и равноточно характеризующими гравитационное поле
данной акватории.
2. Разработана методика редуцирования поля высот геоидаи впервые проведено
плотностное моделирование строения тектоносферы по редуцированному полю высот
геоида.
-
Установлены основные закономерности и соотношения между аномальным гравитационным полем и глубинным плотностным строением тектоносферы Южной Атлантики. Для района Анголо-Бразильскогогеотраверсапостроенатрехмернаяплотнос-тная модель тектоносферы.
-
Исследовано и уточнено соотношение аномалии Гленни - возраст - мощность литосферы для Южной Атлантики.
-
На акваторию Южной Атлантики построена трехмерная плотностная модель тектоносферы с использованием количественных расчетов по профилям и данных магнитной геохронологии. Построена схема мощности литосферы Южной Атлантики.
Практическая ценность работы. Построенные карты аномального гравитационного поля в редукции Фая и Гленни Южной Атлантики, схема мощности литосферы этой акватории могут быть использованы при тектоническом и минералогическим районировании, прогнозировании месторождений полезных ископаемых на акватории Южной Атлантики.
Разработанная методика редуцирования поля высот геоида позволяет использовать данные альтимегрических измерений - поле высот геоида без пересчета в аномалии силы тяжести (т.е. без потери точности первичной информации) для изучения строения тектоносферы.
Уточненныекорреляционныесоотношения между аномалиями Гленни ивозрастом литосферы могут быть использованы при прогнозе возраста литосферы на не исследованных магнитной съемкой участках дна Южной Атлантики.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (код проекта 94-05-87-40) и м/п "MAP" (директор А.Ю.Шаронов).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на международныхсеминар ах "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей" г.Москва (февраль, 1993, январь,1994), на 7-ой региональной конференции "Комплексное изучение бассейна Атлантического океана" г.Калининград (апрель, 1993), на международной научной конференции "Геофизика и современный мир" г. Москва (август,1993), на международном тектоническом совещании памяти Л.П.Зоненшайна г.Москва (ноябрь, 1993), на
международной конференции "Морская и аэрогравиметрия - 94" г.Санкт-Петербург (октябрь,1994) и гравимагнитном семинаре кафедры геофизики Геологического факультета МГУ (ноябрь,1994)
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 16 опубликованных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она содержит ^Зстраниц машинописного текста, ^таблиц и ^рисунков. Список литературы включаете/наименований, ^иностранных.
Диссертация вы полнена автором в аспирантуре кафедры геофизических методов исследования земной коры геологического факультета МГУ под руководством профессора, доктора геолого-минералогических наук А.Г.Гайнанова, которому автор выражает свою глубокую благодарность.
Автор искренне признателен за помощь и поддержку в работе, а также за ценные замечания, конструктивную критику и консультации кандидату физ-мат. наук А.А.Булычеву, Д.А.Гилод, кандидату геол-мин. наук Т.П.Федоровой. Автор выражает благодарность докторам физ.-мат. наук Н.А.Чуйковой, В.Р.Мелихову, докторам геол.-мин. наук А.А. Шрейдеру и А.М.Никишину за обсуждение вопросов теории редуцирования поля высот геоида и геологической интерпретации геофизических материалов.