ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ ПЛАТО ОСБОРН (ИНДИЙСКИЙ ОКЕАН) ПО ДАННЫМ ГЕОМАГНИТНОГО И ПЛОТНОСТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

  • А. М. Городницкий Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • А. Н. Иваненко Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • О. В. Левченко Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • И. А. Веклич Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
  • Н. А. Шишкина Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2020.48(2).5
Ключевые слова: Центральная котловина, плато Осборн, аномальное магнитное поле, аномалии силы тяжести, обратная задача, магнитоактивный слой, серпентинизация, горст-грабенные структуры

Аннотация

По данным гидромагнитной съемки и спутниковой альтиметрии, с помощью оригинальной технологии решения обратной задачи, построены двумерные модели магнитоактивного слоя по трем широтным профилям, пересекающим подводное плато Осборн в южной, центральной и северной частях. Плотностное моделирование по этим трем профилям выполнено с использованием имеющихся для океана данных по аномалиям в свободном воздухе, пересчитанных в аномалии Буге. На всех профилях уверенно выделяются зоны повышенной эффективной намагниченности со сложной морфологией. Выделенные источники магнитных аномалий тяготеют к двум глубинным горизонтам. Верхний соответствует слою 2 классической модели магнитоактивного слоя океанической литосферы и является источником разнополярных локальных магнитных аномалий. Нижний магнитный слой, подошва которого примерно соответствует глубине поверхности Мохо, по данным плотностного моделирования, по-видимому, сложен серпентинитами. Кора разбита системой субмеридиональных разломов, к которым приурочены глубинные магнитные тела, возможно, связанные с серпентинитовыми протрузиями. Выявленное латерально неоднородное глубинное строение магнитоактивного слоя плато Осборн и смежного сегмента ВИХ свидетельствует об их сложной многоэтапной вулканотектонической эволюции, продолжающейся и в настоящее время.

Литература


  1. Городницкий А.М. и др. Природа магнитных аномалий и строение океанической коры. М.: ВНИРО, 1996. 293 с.

  2. Городницкий А.М., Брусиловский Ю.В., Иваненко Ю.В., Попов К.В., Шишкина Н.А. Природа магнитных аномалий в зонах субдукции // Физика Земли. 2017. № 5. C. 185–192. http://doi.org/10.7868/S0002333717050052.

  3. Долгаль А.С., Иваненко А.Н., Новикова П.Н., Рашидов В.А. Применение современных интерпретационных геомагнитных технологий для изучения гайота Сет (горы Маркус-Неккер, Тихий океан) // Геоинформатика. 2017. № 4. С. 48–56.

  4. Иваненко А.Н., Валяшко Г.М., Лукьянов С.В. Адаптивная перепараметризация при восстановлении намагниченности в магнитоактивном слое с заданной геометрией // Физика Земли. 1994. № 12. С. 70–77.

  5. Кашинцев Г.Л. Магматизм, геологическая история и геодинамика дна Индийского океана (палеоцен-плейстоцен) // Геотектоника. 1994. № 5. С. 70–81.

  6. Корсаков О.Д., Пилипенко А.И. Тектонические деформации Восточно-Индийского хребта // Докл. АН СССР. 1991. Т. 320. № 2. С. 407–411.

  7. Левченко О.В. Рейс #KNOX066RR научно-исследовательского судна “Роджер Ревелл” (США) 2007 г., геолого-геофизические исследования на Восточно-Индийском хребте // Океанология. 2009. Т. 49. № 6. С. 947–954.

  8. Левченко О.В., Ананьев Р.А., Веклич И.А. и др. Комплексные исследования подводной горы в основании северного сегмента Восточно-Индийского хребта // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2018. № 3. Вып. 39. С. 90−104. DOI: 10.31431/1816-5524-2018-3-39-90-104.

  9. Левченко О.В., Маринова Ю.Г., Вернер Р., Портнягин М.В. Геологические исследования в восточной части Индийского океана: рейс SO258/1 НИС «Зонне» (ФРГ) с участием российских ученых // Океанология. 2019а. Т. 59. № 2. С. 27−29.

  10. Левченко О.В., Маринова Ю.Г., Портнягин М.В., Вернер Р. Новые данные о геологии плато Осборн, Индийский океан // Докл. АН. 2019б. Т. 489. № 3. С. 631–636.

  11. Левченко О.В., Сборщиков И.М., Маринова Ю.Г. Тектоника хребта Девяностого градуса // Океанология. 2014. Т. 54. № 2. С. 252−266.

  12. Лобковский Л.И. Геодинамика зон спрединга, субдукции и двухъярусная тектоника плит. М.: Наука, 1988. 230 с.

  13. Маринова Ю.Г., Левченко О.В., Портнягин М.В., Вернер Р. Состав вулканических туфов, неотектоника и строение верхней части осадочного чехла плато Осборн (Индийский океан // Океанология. 2020. Том 60. № 4. (в печати).

  14. Милановский В.Е. Строение и геологическая история Восточно-Индийского хребта: Дис. ... канд. геол.-мин. наук: 04.00.10. М.: ИО АН, 1984. 175 с.

  15. Пальшин Н.А., Иваненко А.Н., Алексеев Д.А. Неоднородное строение магнитоактивного слоя Курильской островной дуги. // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. (в печати).

  16. Пилипенко А.И., Богомяков А.П., Попов В.Д. Раннекайнозойская палеоось разрастания на Восточно-Индийском хребте и плато Осборн (Индийский океан) // Докл. АН СССР. 1991. Т. 317. № 4. С. 949−953.

  17. Пилипенко А.И., Мейснер Л.Б., Юбко В.М. Сейсмостратиграфия осадочного чехла ВосточноИндийского хребта и плато Осборн // Бюл. МОИП. 2004. Т. 79. Вып. 2. С. 24−29.

  18. Пущаровский Ю.М., Безруков П.Л. О тектонике восточной части Индийского океана // Геотектоника. 1973. № 6. С. 3−19.

  19. Сущевская Н.М., Левченко О.В., Дубинин Е.П., Беляцкий Б.В. Восточно-Индийский хребет – магматизм и геодинамика // Геохимия. 2016. № 3. С. 256–277.

  20. Углов Б.Д. Геолого-геофизические основы минералогического районирования дна Мирового океана: Дис. ...докт. геол.-мин. наук: 25.00.11, 25.00.10. М.: ФГУПЦНИГРИ, 2004. 280 с.

  21. ANSS Comprehensive Earthquake Catalog (ComCat) Documentation. https://earthquake.usgs.gov/data/comcat.

  22. Bonvalot S., Balmino G., Briais A., Kuhn M., Peyrefitte A., Vales N., Biancale R., Gabalda G., Reinquin F., Sarrailh M. World gravity map. Commission for the Geological Map of the World, UNESCO, Paris, France. 2012.

  23. Gorodnitskiy A.M., Brusilovskiy Yu.V., Ivanenko A.N., Filin A.M, Shishkina N.A. New methods for processing and interpretation of marine magnetic anomalies and their application to structural research and oil and gas exploration in the Kuril forearc, the Barents Sea and the Caspian Sea // Russia. Journal of Earth Science Frontiers. 2013. Vol. 4. P. 73–85. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2012.06.002.

  24. Kopf A., Klaeschen D., Weinrebe W., et al. Geophysical evidence for late stage magmatism at the central Ninetyeast ridge, Eastern Indian Ocean // Marine Geophysical Research. 2001. Vol. 22. P. 225–234. DOI: 10.1023/A:1012297315620.

  25. Krishna K.S., Gopala Rao D., Subba Raju L.V. et al. Paleocene on-spreading axis hotspot volcanism along the Ninetyeast Ridge: An interaction between the Kerguelen hotspot and the Wharton spreading center // Proc. Indian Acad. Sci. (Earth Planet. Sci.). 1999. Vol. 108. No. 4. P. 255–267. http://doi.org/10.1029/2011JB008805.

  26. Krishna K.S., Abraham H., Sager W.W. et al. Tectonics of the Ninetyeast Ridge derived from spreading records in adjacent oceanic basins and age constraints of the ridge // J. Geophys. Res. 2012. Vol. 117. B04101. DOI: 10.1029/2011JB008805.

  27. Maekawa H., Yamanoto K., Teruaki I., Ueno T., Osada Y. Serpentinite sea mounts and hydrated mantle wedge in the Izu-Bonin and Mariana Forearc Regions // Bull. Earthq., Res. Inst. Univ. Tokyo. 2001. No. 76. P. 355–366.

  28. Meyer B., Chulliat A., Saltus R. Derivation and error analysis of the Earth Magnetic Anomaly Grid at 2 arc min Resolution Version 3 (EMAG2v3) // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2017. No. 18. P. 4522–4537. https://doi.org/10.1002/2017GC007280.

  29. Peirce J., Weissel J. et al. Proc. ODP, Init. Repts.: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1989. Vol. 121. DOI: 10.2973/odp.proc.ir.121.1989.

  30. Royer J.-Y., Gordon R.G. The motion and boundary between the Capricorn and Australian plates // Science. 1997. Vol. 277. P. 1268–1274. DOI: 10.1126/science.277.5330.1268.

  31. Royer J.-Y., Peirce J.W., Weissel J.K. Tectonic constraints on the hot-spot formation of Ninetyeast Ridge // Proc. Ocean Drill Program Sci. Results. 1991. Vol. 121. P. 763–776. DOI: 10.2973/ odp.proc.sr.121.122.1991.

  32. Sager W.W. Cruise Report KNOX06RR R/V Roger Revelle. 2007. http://www.marine-geo.org/tools/search/data/field/Revelle/KNOX06RR/docs/.

  33. Sandwell D.T., Müller R.D., Smith W.H.F., Garcia E., Francis R. New global marine gravity model from CryoSat-2 and Jason-1 reveals buried tectonic structure // Science. 2014. Vol. 346. No. 6205. P. 65–67. DOI: 10.1126/science.1258213, 2014.

  34. Stokking L.B., Merrill D.L., Haston R.B., Ali J.R., Saboda K.L. Rock magnetic studies of serpentinite seamounts in the Mariana and Izu-Bonin regions // Proceedings of the Ocean Drilling Program. Scientific Results. 1992. Vol. 125. P. 561–579.

  35. Weatherall P., Marks K.M., Jakobsson M., Schmitt T., Tani S., Arndt J.E., Rovere M., Chayes D., Ferrini V., Wigley R. A new digital bathymetric model of the world’s oceans // Earth and Space Science. 2015. Vol. 2. No. 8. P. 331–345. https://doi.org/10.1002/2015EA000107.

  36. Weissel J., Peirce J., Taylor E. et al. Proc. ODP Sci. Results: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1991. Vol. 121. 620 p.
Опубликован
2020-09-21
Выпуск
Том 48 № 2 (2020): Океанологические исследования
Раздел
Морская геология, геофизика и геохимия

Передача авторских прав происходит на основании лицензионного договора между Автором и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН)