Введение к работе
Актуальность темы. Изучение проблемы внутриплитных деформаций выделилось в самостоятельное направление геотектоники несколько позже становления тектоники лнтосферных плит как основополагающей теории для комплексных геолого - геофизических исследований. До этого времени деформации в пределах тектонически относительно устойчивых областей (континентальных платформ) связывались со стадиями развития прилегающих геосинклинальных поясов (областей, систем) или им отводилась абсолютно самостоятельная роль как показателям собственных эндогенных режимов древних платформ (режим тектонической активизации по В.В. Белоусову). Как известно, новая глобальная тектоника поначалу сосредоточила взгляды исследователей на геологических процессах, протекающих в пределах современных активных границ плит, вігутренним же их частям отводилась значительно меньше внимания, постулировалась их жесткость и практическое отсутствие сколько - нибудь значительных тектонических движений.
Действительно, масштабы проявления тектонической активности на дивергентных, конвергентных и сдвиговых границах плит превосходят впутриплитные на порядок, однако, их игнорирование при расчете кинематики перемещения лнтосферных плит зачастую приводит к неувязке дифференцированных движений в пределах последних. В качестве характерного примера можно привести Индо-Австралийскую плиту, подразделяемую некоторыми авторами на ряд второстепенных плит, разделенных в свою очередь широкими, сравнимыми с размерами самих субплит, диффузными границами. Данный подход, однако, не снимает вопросов о генезисе внутриплитных деформаций и, по существу, является скорее математическим, чем геологическим. Кроме этого, теряется само первоначальное понятие о границах плит как об относительно узких и весьма тектонически активных геоструктурах. Таким образом, следует согласится с достаточно распространенным мнением о необходимости выделения внутриплитных явлений в качестве самостоятельного класса тектонических процессов, являющихся, зачастую, чуткими индикаторами процессов, протекающих в пределах близлежащих границ литосферных плит.
Дальнейший прогресс теории тектоники плит, расширение круга рассматриваемых в ней вопросов, постепенный переход с глобального на региональный уровень во многом зависит от комплексного изучения внутриплитных процессов. Это особенно актуально для областей развития океанической коры, изучение которых и привело к созданию данной концепции и формулировке ее основных принципов.
В настоящее время в пределах Мирового океана известно несколько областей проявления компрессионных деформаций: восточная часть Азоро - Гибралтарской зоны разломов (Атлантический океан) (Purdy, 1975), районы микроплит о-вов Пасхи и Хуан - Фернанадес (Rusby, Searle, 1993; Bird et al., 1998), Каролинской плиты (Weissel, Anderson, 1978) (Тихий океан). Отдельные деформации выявлены также в Бразильской котловине, Сьерра - Леоне и Лнгольской котловинах Атлантического океана, Сомалийской и Западно - Австралийской котловинах Индийского океана (Мирлин и др., 1992; Пилипенко и др., 1992; Пилипенко, 1994).
Однако, областью наиболее интенсивного проявления деформаций сжатия и связанных с ними геофизических аномалий в океанах является северо — восточная часть Индийского океана, занимающая Центральную и Кокосовую котловины, а также, северную часть Восточно - Индийского хребта. Изучению данной уникальной Индоокеанской зоны внутриплитных деформаций и посвящена настоящая работа.
Цель работы. Основной целью работы являлось выявление структурных особенностей, основных этапов развития и тектонической природы области внутриплитных деформаций в Центральной котловине Индийского океана. При этом решались следующие задачи:
1.Выделение областей распространения на поверхности дна деформированного и постскладчатого структурных комплексов океанической коры и картирование их границ.
2.Выделение и нанесение на тектонические схемы дислокаций различной природы, рангов и морфологических типов, выяснение их роли в общей структуре региона.
3.У становление характера взаимоотношения позднемиоценовых
компрессионных деформаций и позднемеловых трансформных разломов.
4,Изучение характера поведения деформированного акустического фундамента океанической коры.
5.Рассмотрение основных закономерностей размещения и времени формирования внутриплитных деформаций индоокеанской литосферы и их связи с коллизионными процессами в Альпийско - Гималайском складчатом поясе.
б.Анализ имеющихся геодинамических моделей формирования зоны деформаций.
7.Сравненис Индоокеанской области деформаций с некоторыми другими подобными регионами Мирового океана, выявление их общих и индивидуальных закономерностей строения и развития.
Фактический материал. В основу структурных построений легли первичные материалы непрерывного сейсмического профилирования общей протяженностью порядка 11 тыс. км, полученных в результате 31-го рейса НИС "Дмитрий Менделеев" (1984 г.) и 22 - го рейса НИС "Профессор Штокман" (1989 г.), и, предоставленные автору в лаборатории ссйсмостратиграфии Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН. Использовались, также, опубликованные в отечественной и зарубежной научной литературе первичные и обработанные материалы НСП, геотермической и геомагнитной съемки и глубоководного бурения.
Практическое значение. Основные результаты работы могут быть использованы для составления обзорной тектонической карты Индоокеанской области деформаций, тектонических карт Индийского и других океанов и их областей внутриплитных деформаций. Помимо этого, возможно применение полученных выводов для установления общих закономерностей формирования и размещения областей внутриплитных деформаций.
Научная новизна. Впервые были составлены детальные тектонические схемы трех полигонов комплексных геолого - геофизических исследований в районе Центральной котловины Индийского океана и новая карта рельефа акустического фундамента (для одного из полигонов), что позволило существенно уточнить структуру области внутриплитных деформаций. Помимо вышеперечисленного,
автором был проведен краткий сравнительный анализ тектоники некоторых областей деформаций океанической литосферы и рассмотрены некоторые общие вопросы формирования как океанических, так и континентальных областей внутриплитных деформаций.
В результате проделанной работы автор пришел к следующим выводам, являющимися основными защищаемыми положениями:
1. Наиболее крупные складчатые структуры деформированного комплекса
индоокеанской литосферы ("ундуляции") с длиной волны 150 - 250 км и амплитудой
до 1.0 - 1.5 км можно подразделить на два основных структурных (генетических,
кинематических) типа:
а) Складки продольного изгиба, образовавшиеся под действием сил
субмеридионалыюго тангенциального сжатия.
б) Складки поперечного изгиба, сформированные в результате активного
воздействия, по - видимому, трех основных факторов: субмеридионалыюго
тангенциального сжатия, пассивного субширотного растяжения вкрест простирания
трансформных разломов и наложенных процессов серпентинизацин ультраосновных
пород низов коры и верхов мантии.
2. Характер взаимоотношений между позднемиоцен-четвертичным
компрессионным, и позднёмеловым спрединговым структурным планом
претерпевает серьезные изменения в пределах различных частей Индоокеанской
области внутриплитных деформаций. Наблюдается как наложение молодых
разрывных (взбросов, сдвигов, взрезов и т.д.) и складчатых структур различных
порядков на зоны древних трансформных разломов, так и, в отдельных случаях,
отчетливо выраженный контроль последними распространения и характера молодых
дислокаций.
3. В пределах некоторых участков изучаемой области выделяются отдельные
тектонические блоки с различной степенью и стилем деформации, разделенные
крупными разрывными нарушениями различной природы и времени заложения и
характеризующиеся размерами в поперечном сечении несколько десятков (реже 100
и более) км. Причем, существенную роль в формировании данной мозаики играют
вновь выделенные разрывные нарушения сдвигового и взбросо - сдвигового типа,
ориентированные диагонально по отношению к субширотному компрессионному
структурному плану. Таким образом, мозаично - блоковая структура зоны
внутриплитных деформаций проявляется как на региональном, так и на более
локальном ("полигонном") уровне.
-
Основные фазы тектонической активности в Центральной котловине корродируются со временем протекания позднеэоцен - миоценовой енрмурской эпохи и позднеплиоцен - четвертичной сиваликской фазы гималайского орогенеза и временами увеличения скорости подъема горного сооружения Гималаев. Простирание основных структур сжатия в Центральной котловине ориентированы субпараллелыю фронту Гималайского складчато-покровиого сооружения. Таким образом, подтверждена идея о формировании внутриплитных деформаций сжатия индоокеанской литосферы в связи с процессами континентальной коллизии.
-
Индоокеанская область внутриплитных деформаций отстоит от южного фланга Гималайского сегмента Средиземноморского подвижного пояса на расстояние порядка 2000 км, отделена от него недеформированными частями
Индс—Австралийской плиты — Индостанским кратоном и океанической литосферой Бенгальского залива, наложена на ослаблешгую поздний мел - среднеэоценовую палеоспрединговую (палеорифтовую) зону и, таким образом, может представлять Собой океанический аналог интракратониых складчатых областей континентов. ^"Апробация работы. Основные результаты выполненной работы были представлены в виде четырех устных докладов на следующих научных конференциях: Научной конференции геологического факультета МГУ "День научного творчества студентов - 96", Юбилейной научной конференции Института литосферы окраинных и внутренних морей РАН, посвященной 20 - летаю Института и 275 - летию Российской Академии Наук (1999 г.), Международной школе морской геологии (Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, 1999 г.), Научных чтениях памяти академика А.Л. Яншина (Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН, 2000 г.). Были, также, проведены стендовые доклады на XXXII и ХХХШ Тектонических совещаниях (МГУ, 1999 и 2000 г.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести основных глав, заключения и списка литературы из /^/наименований. Включает рисунка и 1 таблицу. Общий объем диссертации /SS~crpaiiHH.
