Fracture Zones of the Doldrams Megatrasform System (Equatorial Atlantic)

S. G. Skolotnev; Сколотнев С. Г.; K. O. Dobrolyubova; Добролюбова К. О.; A. A. Peyve; Пейве А. А.; S. Yu. Sokolov; Соколов С. Ю.; N. P. Chamov; Чамов Н. П.; M. Ligi; Ligi M.

doi:10.31857/S0016853X23040112

Разломные зоны мегатрансформной системы Долдрамс (Приэкваториальная Атлантика)

Авторы: Сколотнев С.Г.¹, Добролюбова К.О.¹, Пейве А.А.¹, Соколов С.Ю.¹, Чамов Н.П.¹, Ligi M.²
Учреждения:
1. Геологический институт РАН
2. Istituto di Scienze Marine (CNR)
Выпуск: № 4 (2023)
Страницы: 3-31
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/0016-853X/article/view/134771
DOI: https://doi.org/10.31857/S0016853X23040112
EDN: https://elibrary.ru/ZXCOYU
ID: 134771

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В статье приведены результаты анализа структуры и морфологии разломных зон, образующих мегатрансформную систему Долдрамс (МСД), расположенную в северной части Приэкваториальной Атлантики (6.5°‒9° с.ш.) и включающую трансформные разломы Вернадского, Богданова, Пущаровского и мегатрансформ Долдрамс. В работе использовалась батиметрическая карта, построенная по данным многолучевого эхолотирования дна в ходе 45-го рейса НИС “Академик Николай Страхов”. Установлено, что крупномасштабные вариации ширины разломных долин определяются распределением напряжений, поперечных к разлому. Для участков, где преобладает транспрессия, характерны более узкие разломные долины, в местах преобладания транстенции долины расширяются. Различие геодинамических обстановок в пределах мегатрансформной системы Долдрамс обусловлено различием направления спрединга, которое при движении с юга на север изменяется от \(\perp \)89° до \(\perp \)93°. Глубина разломных долин последовательно увеличивается от периферии мегатрансформной системы Долдрамс (разломы Богданова и Долдрамс) к центру (разлом Пущаровского) в соответствии с уменьшением температуры верхней мантии. В каждом разломе глубина долины уменьшается от зон интерсекта рифт‒разлом в сторону центра активной части до фоновой глубины. Предполагается, что наблюдаемый подъем днища долины возникает из-за разуплотнения верхней мантии, вызванного серпентинизацией ультраосновных пород. Нарушение выявленных закономерностей вариаций ширины и глубины разломных долин происходит в результате образования в разломной зоне хребтов и поднятий различной природы. В осевых зонах активных частей разломных долин широко распространены медианные хребты, простирающиеся параллельно разлому и представляющие собой серпентинитовые диапиры, выжатые выше поверхности дна. На южных бортах долин разломов Долдрамс и Пущаровского около 10‒11 млн лет назад в результате флексурного изгиба краевой части литосферной плиты в условиях транстенсии образовались трансверсивные хребты, находящиеся в настоящее время в западных пассивных частях. Трансверсивный хребет на северном борту разлома Вернадского, в состав которого входит гора Пейве, сформировался между 3.65‒2.4 млн лет. Частые перескоки оси спрединга в этом районе привели к разделению трансверсивного хребта на три блока. В мегатрансформах, которые в активной части состоят из двух разломных долин, формируются межразломные хребты. Время их образования: в мегатрансформе Пущаровского 30‒32 млн лет назад, а в мегатрансформе Долдрамс ‒ ~4 млн лет назад. В силу криволинейности очертаний под давлением движущихся литосферных плит межразломные хребты испытывают продольные (вдоль разлома) напряжения сжатия и растяжения, компенсируемые вертикальными подъемами их отдельных блоков и образованием депрессий, пулл‒аппарт впадин и спрединговых центров (последние развиты только в мегатрансформе Пущаровского). Структурообразующие процессы, определяющие строение и морфологию разломных зон в составе мегатрансформной системы Долдрамс, связаны своим происхождением со спрединговой и трансформной геодинамическими системами.

Ключевые слова

Приэкваториальная Атлантика, Срединно-Атлантический хребет, мегатрансформная система Долдрамс, трансформный разлом, спрединговый сегмент, разломная долина, медианный хребет, трансверсивный хребет, межразломный хребет

Список литературы

Дубинин Е.П. Трансформные разломы океанической литосферы. ‒ Под ред. С. А. Ушакова ‒ М.: МГУ, 1987. 179 с.
Мазарович А.О. Геологическое строение Центральной Атлантики: разломы, вулканические сооружения и деформации океанского дна. ‒ М.: Научный Мир, 2000. 176 с.
Пейве А.А. О вертикальных тектонических движениях земной коры в зонах трансформных разломов Центральной Атлантики // Геотектоника. 2006. № 1. С. 31‒43.
Пущаровский Ю.М., Разницин Ю.Н., Мазарович А.О. и др. Строение зоны разлома Долдрамс: Центральная Атлантика. ‒ Под ред. Ю.М. Пущаровского ‒ М.: Наука. 1991. 224 с. (Тр. ГИН АН СССР. 1991. Вып. 459).
Пущаровский Ю.М., Пейве А.А., Разницин Ю.Н., Базилевская Е.С. Разломные зоны Центральной Атлантики. ‒ Под ред. Ю.М. Пущаровского ‒ М.: ГЕОС, 1995. 160 с. (Тр. ГИН РАН. 1995. Вып. 495).
Пущаровский Ю.М., Сколотнев С.Г., Пейве А.А. и др. Геология и металлогения Срединно-Атлантиче1ского хребта. 5°–7° с.ш. ‒ Под ред. Ю.М. Пущаровского ‒ М.: ГЕОС, 2004. 152 с. (Тр. ГИН РАН. 2004. Вып. 562).
Разницин Ю.Н. Тектоническая расслоенность литосферы молодых океанов и палеоокеанических бассейнов. ‒ Под ред. Ю.М. Пущаровского ‒ М.: Наука, 2004. 270 с. (Тр. ГИН РАН. 2004. Вып. 560).
Сколотнев С.Г., Бельтенев В.Е., Лепехина Е.Н. и др. Молодые и древние цирконы из пород океанической литосферы в Центральной Атлантике, геотектонические следствия // Геотектоника. 2010. № 6. С. 24‒59.
Сколотнев С.Г., Добролюбова К.О., Пейве А.А., Соколов С.Ю., Чамов Н.П., Ligi M. Строение спрединговых сегментов Срединно-Атлантического хребта между трансформными разломами Архангельского и Богданова (Приэкваториальная Атлантика) // Геотектоника. 2022. № 1. С. 3‒26
Сколотнев С.Г., Санфилиппо А., Пейве А.А. и др. Новые данные по строению мегатрансформной системы Долдрамс (Центральная Атлантика) // ДАН. 2020. Т. 491. № 1. С. 29–32.
Balmino G., Vales N., Bonvalot S., Briais A. Spherical harmonic modeling to ultra-high degree of Bouguer and isostatic anomalies // J. Geodes. 2012. Vol. 86. P. 499‒520.
Bedard J.H. The opening the Atlantic, the Mesozoic New England igneous province and mechanisms of continental breakup // Tectonophysics. 1985. Vol. 113. No. 34. P. 209‒232.
Bonatti E., Brunelli D., Buck W.R. et al. Flexural uplift of a lithospheric slab near the Vema transform (Central Atlantic): Timing and mechanisms // EPSL. 2005. Vol. 240. P. 642–655.
Bonatti E., Ligi M., Gasperini L., Carrara G., Vera E. Imaging crustal uplift, emersion and subsidence at the Vema fracture zone // EOS. 1994. No. 9. P. 371‒372.
Bonatti E., Sarnthein M., Boersma A. et al. Neogen crustal emersion and subsidence of the Romanche fracture zone, Equatorial Atlantic// EPSL. 1997. Vol. 35. P. 369‒383.
Cande S.C., Kent D.V. A new geomagnetic polarity time scale for the Late Cretaceous and Cenozoic // J. Geophys. Res. 1992. Vol. 97. No. B10. P. 13 917‒13 951.
Cande S.C., LaBrecque J.L., Haxby W.F. Plate kinematics of the South Atlantic: Chron 34 to present // J. Geophys. Res. 1988. Vol. 93. No. B11. P. 13479‒13492.
Chen Y.J. Thermal model of oceanic transform faults // J. Geophys. Res. 1988. Vol. 93. P. 8839‒8851.
Christensen N.I., Salisbury M.H. Structure and constitution of the lower oceanic crust // Rev. Geophys and Space Physics 1975. Vol. 13. No. 1. P. 57–85.
De Mets C., Gordon R.G., Argus D.F., Stein S. Effect of recent revisions to the geomagnetic reversal time scale on estimates of current plate motions // Geophys. Res. Lett. 1994. Vol. 21. P. 2191–2194.
GEBCO 30" Bathymetry Grid. ‒ Vers. 20141103. 2014. http://www.gebco.net.
Hooft E.E.E., Detrick R.S., Toomey D.R. et al. Crustal thickness and structure along three contrasting spreading segments of the Mid-Atlantic Ridge, 33.5°–35° N // J. Geophys. Res. 2000. Vol. 105. No. B4. P. 8205–8226.
Klitgoard K.D., Shouten H. Plate kinematics of the central Atlantic. ‒ In: The Geology of North America. ‒ Vol. M ‒ The Western North Atlantic Region. ‒ GSA. 1986. Vol. 3. P. 351–373.
Ligi M., Bonatti E., Gasperini L. and Poliakov A.N.B. Oceanic broad multi-fault transform plate boundaries // Geology. 2002. Vol. 30. P. 11‒14.
Maia M., Sichel S., Briais A. et al. Extreme mantle uplift and exhumation along a transpressive transform fault // Nature Geoscience. 2016. V. 9 P. 619–624. https://doi.org/10.1038/NGEO2759
Nürnberg D., Müller R.D. The tectonic evolution of the South Atlantic from Late Jurassic to present // Tectonophysics. 1991. No. 191. P. 27‒53.
Pockalny R.A., Gente P., Buck W.R. Oceanic transversive ridges; a flexural response to fracture zone‒normal extension // Geology. 1996. No. 24. P. 71‒74.
Sandwell D.T., Smith W.H.F. Global marine gravity from retracked Geosat and ERS-1 altimetry: Ridge segmentation versus spreading rate // J.Geophys. Res. 2009. Vol. 114. No. B1. P. 1‒18.
Sclater J.G., Anderson R.N. and Bell M.L. Elevation of ridges and evolution of the Central‒ Eastern Pacific // J. Geophys. Res. 1971. Vol. 76. P. 7888–7915.
Skolotnev S.G., Sanfilippo A., Peyve A.A. et al. Large-scale structure of the Doldrums multi-fault transform system (7°‒8° N Equatorial Atlantic): Preliminary results from the 45th expedition of the R/V A.N. Strakhov // Ofioliti. 2020. Vol. 45. No. 1. P. 25‒41.
USGS earthquake catalogue. URL: https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/ (Accessed April 27, 2021).
Wilson J.T. A new class of faults and their bearing on continental drift // Nature. 1965. Vol. 207. No. 4995. P. 343‒347.
PDS2000 (RESON), vers.3.7.0.53, http://www.teledynemarine.com/reson