Срединно-океаническиехребты

Срединно-океанические хребты являются самым крупным и протяженным (до 70 тыс. км) элементом рельефа дна океана. Это тектонически активный элемент, характеризующийся почти непрерывной сейсмической и магматической активностью. Часто их характеризуют как зоны наращивания земной коры (зоны аккреции) или разрастания морского дна (спрединг), подчеркивая тем самым специфику геотектонического режима этих структур. Срединно-океанические хребты не обязательно занимают срединное положение в океаническом бассейне, как, например, Срединно- Атлантический хребет, а могут и по диагонали пересекать океан (Восточно-Тихоокеанский,Индийско-Атлантический,Тихоокеанско-Атлантический,Аравийско-Индийский хребты). Их ширина достигает 3000 – 4000 км, а характерное превышение над дном моря 1 – 3 км. Локальные превышения на гребне и склонах хребтов могут достигать нескольких километров.

Осевая зона хребтов с низкой скоростью спрединга (1 – 2 см/год), подобных Срединно-Атлантическому хребту, обозначена глубокой (3300 – 3900 м) и относительно широкой (5 – 30 км) рифтовой долиной, фланги которой представлены гребнями и линейными цепями гор, возвышающихся на 500 – 2000 м над ее дном. Для хребтов с высокой скоростью спрединга (до 3 см/год) характерны осевые зоны с приподнятыми блоками и щитовыми вулканами с высотой в несколько сот метров. Здесь отсутствуют осевые рифты, отмечаются более ровные склоны хребтов. Хребты с умеренными скоростями спрединга характеризуются умеренно выраженным рельефом с невысокими абиссальными холмами и небольшими подводными пиками на гребне и склонах хребта.

При оценке скоростей спрединга нужно учитывать, что в пределах конкретного хребта с течением времени они могут меняться.

Осевая линия хребта не является непрерывной, она разбита поперечными – трансформными разломами на отдельные сегменты. Сегменты смещены друг относительно друга в направлении, перпендикулярном простиранию хребта. Величины смещений и длины отдельных сегментов хребта варьируют от нескольких десятков до сотен километров.

Распределение эпицентров землетрясений в районе СОХ показывает, что движения земной коры сосредоточены в осевой зоне хребта и на трансформных разломах.

Сейсмичность не зависит от рельефа хребта – осевые зоны сейсмически активны, если даже осевая рифтовая долина отсутствует (Восточно-Тихоокеанское поднятие и Тихоокеанско-Антарктический хребет). Расчет механизма очага в осевой зоне хребта указывает на режим растяжения, т.е. на режим расхождения двух блоков коры. Еще более определенную информацию о расхождении блоков дает изучение трансформных разломов – плиты движутся в сторону от осевых зон хребта в направлении, параллельном простиранию трансформных разломов.

Для многих срединно-океанических хребтов характерно наличие линейных магнитных аномалий. Они параллельны оси хребта и симметричны относительно него. Это объясняется периодическим поступлением в рифтовую зону огромных масс базальтовой магмы. Периодическое обращение полярности магнитного поля Земли запечатляется в базальтах по обе стороны оси спрединга. Временная привязка этих аномалий позволяет определить скорость расхождения двух плит.

Для большинства СОХ возраст слагающих кору пород равномерно увеличивается с глубиной океана: если осевые зоны на глубинах менее 3000 м сложены породами современного («нулевого») возраста, то на глубине около 6000 м возраст коры составляет уже около 125 млн лет. Возвышенное положение осевых зон и линейная зависимость возраста от глубины океана объясняются постепенным остыванием, увеличением мощности вновь образующихся литосферных плит и их погружением в астеносферу.

В узких осевых зонах шириной около 1 км и менее обнаружены свежие стекловатые подушечные базальты. Они встречаются как в хребтах

С медленным, так и умеренным и быстрым спредингом. При этом мощность осадков возрастает по мере удаления от оси.

В осевых зонах СОХ с умеренным спредингом обычно встречаются выходы гидротермальных источников). Они распознаются по аномально высокой температуре воды, аномальному скоплению макробентосных организмов и отложению сульфидов металлов. Это открытие, как и установление вблизи центров спрединга гигантских по объемам, но кратковременных выбросов перегретой воды, служит основой гипотезы не о постепенном и постоянном, а о дискретном образовании молодой земной коры. В такие периоды из недр выбрасывается магма короткими очередями, в десятки и сотни раз превышающими среднюю величину. В осевых зонах распространены также обширные подводные лавовые озера, возникшие в результате обильных излияний жидкой лавы.

СОХ образуется вследствие расхождения двух литосферных плит, Если этот процесс заканчивается, например, в случае, если одна из плит полностью исчезает в зоне субдукции, прекращает свое существование и СОХ. В то же время, любая вновь возникшая трещина растяжения, раскалывающая литосферную плиту, может породить новый СОХ, новую ось спрединга. В таком случае говорят о «перескоке» оси спрединга («джампинг»).

Малые спрединговые системы представляют собой особую категорию океанских тектонических структур, среди которых наиболее детально охарактеризованы Чилийская, Галапагосская, Хуан де Фука в Тихом и Метеор – в Атлантическом океане. Все системы образованы рифтовой зоной и поперечными разломными структурами и развиваются (или развивались) независимо от геодинамических и тектонических процессов, присущих Мировой рифтовой системе.

Анализ особенностей строения, возраста и развития малых спрединговых систем позволяет сделать вывод о том, что они представляют собой особую категорию структур океанского дна. Они являются молодыми новообразованиями, возникли и развивались независимо от тектоно-геодинамических процессов в Мировой рифтовой системе. Соответственно можно предполагать, что каждой малой спрединговой системе соответствует изолированная конвективная глубинная система тепломассопотоков (плюмы), возникающих на разных глубинах мантии.