Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 [ 100 ] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

Толщина коры здесь равна 25 - 27 км.

Тот же самый фазовый переход (когда температура быстро нарастает в сухой нижней коре) показан на рис. 6.14. Вэтом случае в коре реализуется истинная пластичность гранитоидов (рис. 6.15), а глубина Мохо попадает в интервал от 50 до 70 км (в зависимости от траектории 4 или 5 геотермы 3 в нижней коре).

Сейсмический профиль на рис. 6.15 соответствует Центральным Альпам, где нижняя кора "сухая". Нетрудно видеть, что "наклон" геотермы определяет толщину "влажной" части коры 1, причем нижний "этаж" коры 7 представлен гарнет-гранулитом.

Таким образом, становится ясно, что границу Мохоровичича нельза ассоциировать с какой-либо изотермой литосферы.

СОЛИДУС

1200

800 -

ВЕРТИКАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ, ГПа

I J I I I

20 50 70

ГЛУБИНА, КМ

Рис. 6.14. Поля термодинамической устойчивости и "высокие" геотермы нестандартой континентальной коры:

/ - предел проникания воды; 2 - "сухая" нижняя кора; 3 - геотерма; 4,5 - два варианта положения Мохо; 6 - гранулитовая фаза; 7 - гранулитовая часть коры [91]

С p KM/c

ЗОНА -уГ 7РЕЩИН

I J[ 1 ПЛАСТИ-

, ЧЕСКАЯ

ill ЗОНА

1 i \ i i 1

Moxo I

ГРАНАТОВЫЙ ГРАНУЛИТ

эклогит

Рис. 6.15. "Сухая" (пластичная) нижняя кора Центральных Альп, представленная в интрузивном теле Ивреа [91]

К сожалению, до сих пор известные данные о прочности эклогитов крайне ограничены, и доступны лишь отрывочные

сведения о пластичности эклогитов (при Т = 600° С и р 1.5 МПа).Так, эксперименты показали, что мантийные породы в 1.5 раза жестче, чем породы земной коры.

6.3.3. ПОЧЕМУ ОКЕАНИЧЕСКАЯ КОРА ТОНЬШЕ ?

Океаническая кора Земли намного тоньше континентальной. Этот факт объясняется несколько иной ролью, которую играет вода на границе Мохоровичича под океанами.

Океаническая вода мигрирует по трещинам базальтовой коры вниз, достигая мантийных перидотитов. При соприкосновении воды с перидотитами происходит химическая реакция Хесса: "вода + перидотит О серпентинит". Существенно, что серпентинит переходит в истинно пластическое состояние (рис. 6.16), когда давление обжима равно 0.2 ГПа, причем в

достаточно широком интервале температур (от О до 550°С).

Серпентиниты, которые по объему значительно превосходят начальные геоматериалы реакции, заполняют тела разломов, и последние перестают быть проницаемыми.

пластическое состояние \

промежуточное

хрупкое

(Г 200°

600°

Рис. 6.16. Поля устойчивых состояний серпентинитов [57], включая хрупкое (проницаемое) и пластическое (непроницаемое)

Вот почему Мохо под океанами соответствует строго изобаре 0.2 ГПа или, другими словами, глубинам коры 7-11 км (с учетом веса вод океана).

Можно также думать, что серпентинизация океанической

Рдсиад серпентнн1ггов

кеан У Литосфера CepneHTHHtfT

Оливнновый" пояс

Шпинель

Мантия

Вода

Рис. 6.17. Глобальная циркуляция метеорных вод Земли в зонах субдукции океанических плит