НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ЭНЦИКЛОПЕДИЯ    ССЫЛКИ    КАРТА САЙТА    О САЙТЕ  





Ученые нашли источник Кровавого водопада Антарктиды

В Арктике обнажилась древняя земля с мхами и лишайниками в результате таяния ледников

Подо льдами Антарктиды обнаружили почти сотню неизвестных вулканов

Михаил Бабушкин - полярный лётчик

Из-за отступления ледников у берегов Антарктиды возник новый остров

Ученые нашли озеро жидкой лавы на заснеженном острове около Антарктиды

Гравитационная карта рассказала о геологическом прошлом Антарктиды




Учёные частично вернули к жизни мертвый мозг свиньи

Обнаружены гигантские вирусы с расширенным репертуаром генов для синтеза белка

Учёные вычислили скорость распространения смерти в клетке организма

Зрительные образы ученые вживили в мозг мышей

Генетики строят родословное древо архей

Открыт новый вид фотосинтеза, использующий ближний инфракрасный свет

Раскрыт один из секретов тихоходок


Народы мира    Растения    Лесоводство    Животные    Птицы    Рыбы    Беспозвоночные   

18.04.2018

В крупных магматических провинциях могло быть два источника магмы

В начале мезозоя суперконтинент Пангея начал распадаться на части. Вдоль зон разрыва изливалась глубинная магма. Эти излияния были настолько мощными, что сформировали огромные магматические провинции площадью в миллионы квадратных километров. Считается, что зоны рифтогенеза, вдоль которых раскалывалась континентальная кора, закладывались над восходящими потоками горячего мантийного вещества, и изливающаяся в этих зонах базальтовая магма также имеет глубинный мантийный источник. Но недавняя статья с детальным анализом пород одной из таких провинций — провинции Карру, возникшей в области разделения Африки и Антарктиды, - показала, что источников может быть как минимум два.

Континентальные блоки земной коры находятся в постоянном движении. Сейчас, например, они «расплылись» по поверхности планеты, но раньше неоднократно собирались в огромные суперконтиненты. Это, по современным представлениям, происходило с периодичностью в 300–500 млн лет. Последний суперконтинент — Пангея — образовался 300 млн лет тому назад, в позднем палеозое, а 175 млн назад, в средней юре, начался его распад.

Периоды раскола суперконтинентов являются рубежными событиями в геологической истории. К ним приурочены гигантские по объемам излияния изверженных пород, которые приводили к существенным изменениям климата и состава атмосферы Земли и, вероятно, в результате, — к массовым вымираниям. Поэтому очень важно понять, какие глубинные причины приводили к расколу континентов с образованием крупных магматических провинций в местах их разделения.

Основных гипотез на сегодняшний день две. Первая - гипотеза мантийных плюмов. Это горячие потоки первичного мантийного вещества, поднимающихся от границы ядра и мантии к поверхности. Плюмы представляют собой узкие каналы в мантии или всплывающие гигантские «перевернутые капли» — мантийные диапиры. Всплывая к нижней границе литосферы, плюмы приподнимают континентальную плиту в виде свода. Из вещества плюма под образовавшимся сводом формируется огромный очаг магмы. Далее суперконтинент разрушается по сформировавшимся в районе свода трещинам, вдоль которых начинаются массовые излияния изверженных пород из очага.

Вторая гипотеза связывает образование магматических провинций с так называемым верхнемантийным нагревом. Согласно ей, образование магматических очагов под древними суперконтинентами вызвано постепенным повышением температуры верхней мантии под ними: непроницаемая для мантийного теплового потока толстая континентальная кора действует в данном случае как крышка пароварки, не дающая теплу (самому по себе и вместе с раскаленными газами) выходить наружу.

И в первом, и во втором случае фазе активного излияния предшествует этап формирования под областью раскола магматического очага. Но если в первом случае этот очаг формируется за счет расплавленных пород первичной, неистощенной (не претерпевшей дифференциацию) мантии, поступившей с самых глубинных горизонтов, расположенных на границе с ядром, то во втором случае источником магмы является так называемая истощенная (или деплетированная) верхняя мантия, к которой, к тому же, может примешиваться материал земной коры.

Геохимик Арто Луттинен (Arto V. Luttinen) из Финского музея естественной истории Хельсинского университета в течение нескольких лет изучал изверженные породы крупной магматической провинции Карру (Karoo magma province), сформировавшейся в средней юре в месте раскола суперконтинента Пангея на Африку и Антарктиду. В итоге, в настоящее время породы этой провинции, представленные сходными по составу одновозрастными платобазальтами и пикритами, выходят на поверхность на юге Африки и в Восточной части Антарктиды.

Арто Луттинен решил разобраться в том, какой из двух механизмов образования крупного магматического очага («плюмовый» или «верхнемантийный нагрев») действовал в зоне Карру в средней юре. Автор обобщил анализы более 800 образцов платобазальтов и пикритов провинции Карру (как собственных, так и взятых из опубликованных ранее работ), изучив в их составе изотопные и элементные отношения Nb, Zr, Ti, Y и других геохимических маркеров, и выяснил, что источником магматических пород северной субпровинции Карру была неистощенная по Nb мантия глубинного плюма, а южной субпровинции — истощенная по Nb верхняя мантия. Также отчетливо на две группы делятся магматические породы провинции и по обогащенности титаном (породы Северной субпровинции бедны оксидом титана TiO2, а породы южной субпровинции богаты им), а также по соотношениям элементов Nb/Y и Zr/Y. На рисунке видно, что большинство образцов платобазальтов из северной субпровинции попадают в коридор значений, характерных для мантийного «плюмового» магматизма, а образцы из южной субпровинции — в поле значений, характерных для истощенной (деплетированной) мантии.

Все геохимические маркеры указывают на то, что магматические породы провинции Карру имеют два разных источника: у пород северной субпровинции это «плюмовый» магматизм, а породы южной субпровинции произошли из верхнемантийного источника с определенной долей корового материала. Причины такой ситуации становятся понятны после анализа результатов палеотектонических реконструкций.

Область северной субпровинции Карру попадает в контур «горячего поля» так называемой Африканской низкоскоростной мантийной провинции, где велика роль мантийных плюмов, а источником расплавов служит первичная неистощенная мантия. Южная субпровинция, так же как и соседняя магматическая провинция Феррар, расположена над зоной субдукции. Формирующиеся в этой зоне магматические очаги включали материал как верхней деплетированной мантии, так и переплавленной коры погружающейся плиты.

Подтверждением формирования базальтов в той или иной геотектонической обстановке служит их геохимический тип, коих выделяют три. Для магматических областей, сформировавшихся в результате воздействия мантийных плюмов, характерны базальты типа OIB (ocean island basalt — базальты океанических островов). Это типичные изверженные породы «горячих точек», источником которых была неистощенная мантия. Базальты типа MORB (mid-ocean ridge basalt — базальты срединно-океанических хребтов) образовались из деплетированной верхней мантии. А источником базальтов типа IAB (island arc basalt — островодужные базальты) была деплетированная мантия с определенной примесью континентального корового материала. Платобазальты северной субпровинции Карру относятся к типу OIB, а южной субпровинции — к типам MORB и IAB.

Эта работа показывает, что даже в пределах одной магматической провинции близкие по составу и одновозрастные магматические породы могут иметь различный источник в зависимости от геотектонической позиции очага.

Владислав Стрекопытов


Источники:

  1. elementy.ru





Ученые предсказали несколько вариантов будущего объединения континентов

На Ямале добыты образцы древесины возрастом более 7 тысяч лет

Новый океан появится в Африке через пять миллионов лет

Гигантские кратеры на дне Баренцева моря образовались в результате взрывов метана

В недрах Земли нашли следы других планет

В вулкане на Гавайях образовалось горячее смертоносное озеро

В Кавказском заповеднике озеро не пересохло - его временно скрыл ледник



Монголия и Эфиопия обогнали Россию по выживаемости взрослых

Рождаемость в России продолжает снижаться, а возраст рожениц — повышаться

Население России сократилось впервые за 10 лет

Географы создали карты, отражающие изменения поверхности Земли за последние 25 лет

Последние из тхару: загадочные татуировки у женщин вымирающего племени в Непале

Как зарабатывать на путешествиях

Инициация через самоистязание: Жуткий средневековый пережиток, практикуемый в XXI веке



В Таиланде открыли двух новых тероподов — «льва» и «гепарда». Окаменелости ждали своего часа тридцать лет

Ученые воссоздали внешний вид детенышей тираннозавра рекса

Во время освоения Евразии кроманьонцы еще могли встречать гигантских носорогов эласмотериев

С хоботом наперевес. Что мы знаем о стегодонах

Представлен практически полный скелет австралопитека

Вымирание мамонтов ускорили болезни и патологии скелетной системы

Встречаем первого российского титанозавра


© GEOMAN.RU, 2001-2021
При использовании материалов проекта обязательна установка активной ссылки:
http://geoman.ru/ 'Физическая география'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь