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

Растянутые низкоскоростные зоны (слои) вполне могут быть представлены густой системой "корней" листрических разломов и даже включать вертикальные разломы, возникающие при растяжении литосферы.

Расширение вертикальных разломов с глубиной подтверждается исследованием рифтовых зон [32], в том числе методами магнитотеллурии (электрического тока).

Низкоскоростные зоны отмечались даже под океанами на глубинах порядка тех же 12 км.

Низкоскоростная зона ограничена снизу границей Конрада (С или К2), примерно соответствующей наиболее сильным землетрясениям (рис.6.10).

Ранее граница Конрада считалась переходом от гранитной к габбро-базальтовой толще. Однако сверхглубокая Кольская скважина показала, что эта граница соответствует не изменениям состава пород, а изменениям состояния той же самой породы. Таким образом, нижняя кора (под С) отличается от верхней механохимическим преобразованием корового геоматериала. Кроме того, нижняя кора может включать интрузивный мантийный материал.

Например, шведская глубокая скважина (Гравберг I) вскрыла сейсмический отражатель в глубинной гранитной толще, который оказался в действительности горизонтальным разломом с диоритовой дайкой внутри.

6.2.5. НИЖНЯЯ КАТАКЛАСТИЧЕСКАЯ КОРА

Согласно рис. 6.1 переход к катакластическому типу разрушения происходит примерно на границе С. Хорошо известный дискретный вид фаницы С можно объяснять пространственным разносом системы разломов. Корни этих разломов и определяют наблюдаемую дискретность отражателей сейсмических волн.

Сечения коры Земли (см. например, рис. 6.11) часто соответствуют кольцевой системе разломов, что является следствием эффекта бифуркации в тектонической плите, литостатически растягиваемой или сжимаемой на вязком слое нижней коры [27]; см.также раздел 4.5.

Вблизи выходов крупномасштабных разломов на свободную поверхность или кристаллического фундамента можно ожидать

подъема массива в силу дилатансионного появления пустот и порового пространства в корнях разломов [192].

Таким образом возникают горсты, и это можно проиллюстрировать на экспериментах с песком.

Аналогичные возмущения могут появиться и на Мохо, хотя обычно они интерпретируются как следы взаимодействия гигантских вертикальных разломов, проникающих сквозь всю литосферу.

Уже отмечалось, что термодинамические интервалы прерывистого скольжения и волноводов совпадают. Это означает также, что сильные коровые землетрясения (магнитуды М »5.5), которые могут происходить в средней коре, связаны с созданием самих волноводов (т.е. со внезапным переводом фомадных объемов глубинных пород в катакластическое состояние) [91].

Как правило, нет гипоцентров землетрясений между фани-цами С (или К) и Мохо.

Однако внутри нижней коры может происходить локализация сдвига в полосы (раздел 1.4) в силу интенсивного катакластического течения при относительном движении верхней коры и верхней мантии.

Свидетельства такого движения можно найти, сравнивая крупные геологические структуры верхней коры и верхней мантии, при этом даже кимберлитовые трубки могут быть разорваны со смещением внутри нижней коры.

Напомним, что кимберлитовые трубки заполнены следами бысфого трещинного проникания при интрузии магмы в очень жесткую литосферу с глубины порядка сотни километров, причем они пересекают подплавленную астеносферу по правилам хрупкого разрушения.

О такой хрупкости могут говорить исключительно высокие сейсмические скорости (вплоть до 9 км/с), установленные [122] под Мохо в окрестности кимберлитовых трубок.

Последние знамениты тем, что геомасса, заполняющая трубки, содержит алмазы, доставленные к свободной поверхности непосредственно с глубин астеносферы Земли.

Однако под осадочными бассейнами нижняя кора содержит множество сейсмических отражателей, а иногда и источники землетрясений. Физической причиной может быть тепловая изоляция нижней коры осадочным верхним слоем или двойная мощность радиогенных фанитов, созданная тектоническим 326

надвигом. Перегрев катакяастического геоматериала приводит к керамизации нижней коры. В результате восстанавливается упруго-хрупкий отклик нижней коры, который сменяется на внутрикристаллическую пластичность непосредственно на границе Мохоровичича.

Рис. 6.12. Изотопное отношение для гелия R/Ra >1 как показатель притока

мантийных газов (пунктир соответствует осадочным бассейнам; двойная линия - сейсмический профиль, вьмвивший разломы в нижней коре; Ra - атмосферное значение [188])

Разломы коры могут иметь продолжение в верхней мантии только при хрупком разрушении нижней коры.

Мантийные материалы получают доступ в кору по таким разломам, которые служат путями интенсивной миграции для флюидов и газов.

Кроме того, эти разломы, как и дайки отвердевших материалов мантии, становятся эффективными сейсмоотража-телями внутри коры.