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

Рис. 7.1. Глобальное кинематическое предстааление абсолютного движения литосферных плит [63]:

1 - положение полюсов мгновенного вращения; 2 - Тихоокеанский и Альпийско-Гималайский пояса

планетарного сжатия литосферы; 3 - линейные скорости смещений (см/год)

Рис. 7.2. Блок-диаграмма, иллюстрирующая глобальную циркуляцию масс и вкшочающая генерацию литосферы в зоне рифтов 1, роль трансформных разломов 2, столкновение J и суСэдукцию 4 тектонических плит (58]

Сила, "тянущая" плиты, оценивается [120] на основе вязкой модели астеносферного течения. Утверждалось, что она составляет десятки атмосфер. В подобных расчетах вязкость бралась равной 6 х 10 Пз для астеносферы, J х 10 Пз для глубокой мантии и 2х 10 Пз для мантии в целом.

Как видно из сейсмоскоростных профилей и карт распределения гипоцентров мантийных землетрясений, субдуктируемые плиты проникают в мантию до глубин 600 - 700 км (по некоторым данным даже глубже).

Поскольку все мантийные землетрясения происходят внутри этих плит, выглядит так, что землетрясения могтг быть вызваны исключительно при разрушении геоматериалов коры (при ее обычном горизональном положении или внутри плиты, тонущей в мантии). Разница может состоять в том, что при землетрясении в коре хрупкое разрушение массива происходит из-за концентрации напряжений; при неадекватных мантийных РТ-условиях возникают "мгновенные" хрупкие состояния и разрушение возможно из-за фазовых переходов в коровом геоматериале.

Субдуктируемые плиты различаются углом их наклона и тектоническими полями. Соответствующие механические модели широко обсуждались в литературе [58]. Они основывались на физическом или численном моделировании.

Тихий океан заключен в гигантское кольцо субдукции, вдоль которой избыточный геоматериал смешается вверх и создает системы гор. Субдуктируемый материал содержит

массу воды, связанную в кристаллической решетке серпентинита.

Согласно рис. 6.1 при уровне температур Т « 600° С серпентиниты становятся неустойчивыми, вода высвобождается и проникает в окружающий мантийный материал. Последний переходит в состояние подвижной магмы и начинает свое движение в форме восходящего потока, что и приводит к появлению системы вулканов (как итоговый результат воздействия океанических вод на мантию Земли).

Более глубокие мантийные корни имеют форму струй ("плюмов") и соответствуют так называемым горячим точкам на поверхности Земли. Установлено, что эти точки неподвижны в теле Земли, а движущиеся над ними плиты как бы прожигаются ими насквозь [198].

Процесс субдукции может происходить и вдоль линий столкновения тектонических плит, принадлежащих разным континентам [75]. При этом одна из сталкивающихся плит субдуктируется, а другая создает горы.

Такая ситуация характерна для регионов Памира-Гинду-куша и Тянь-Шаня, горных массивов Гималаев и региона Альп (где мантийный материал располагается очень близко к свободной поверхности, создавая интрузивное тело Ивреа).

К поразительному результату привело изучение плато Тибета, где, как оказалось, две тектонические плиты составляют уникальную двойную, горизонтально лежащую литосферу.

7.1.3. ЭНДОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Помимо тектонических процессов с преимущественной горизонтальной (плоской) кинематикой [23], известно множество геодинамических процессов, развивающихся вдоль вертикальной оси. Они связаны с эффектами эрозии, осадко-накопления и гравитации [11]. Необходимо подчеркнуть, что вода играет существенную роль при разрушении и переносе масс как на свободной поверхности, так и внутри земной коры в целом.

Перемещения больших масс геоматериалов приводят к перераспределению нагрузок на литосферные плиты (например, в устьях рек). В таких местах прогиб плит еще больше ускоряет процесс осадконакопления.