ПалеоФлора - окаменелое дерево, отпечатки растений

Остаток древнего океана предохраняет участок Закавказья от вулканов

15.02.16

Новосибирские геофизики с помощью сейсмической томографии выяснили причины образования вулканов на Кавказе. Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН и Новосибирского госуниверситета построили новые сейсмические модели глубинных недр и сделали вывод об отсутствии мантийной литосферы в этом регионе. Кроме того, на участке между Большим и Малым Кавказом геологи выявили остаток океанической плиты. «Кусок древнего океана» предохраняет область Закавказского межгорного прогиба от подземного перегрева.



Распределение кайнозойского вулканизма на территории Кавказского региона. Изображение с сайта nsu.ru 


Результаты исследования, первым автором которого является аспирантка НГУ Ирина Забелина, были опубликованы в Journal of Asian Earth Sciences. Один из авторов статьи, заведующий лабораторией сейсмических изображений Земли ГГФ НГУ, профессор Иван Кулаковрассказал пресс-службе университета о проделанной работе. По его словам, геофизики, опираясь на созданную ими томографическую модель, предложили сценарий, объясняющий тектоническое развитие кавказского региона. 

 — Для нас землетрясения выступают в роли лампочек, которые освещают внутренности планеты. От них идут сейсмические лучи, несущие информацию о строении Земли. Наша задача — расшифровать эту информацию. Для этого в нашем коллективе в течение последних 15 лет разрабатываются алгоритмы сейсмической томографии, которые позволяют определять трехмерное строение земных недр, — говорит Иван Юрьевич. 

 Сейсмическая модель кавказского региона состоит из двух частей. Крупномасштабная модель, которая охватывает глубины до 800 км, была построена на основании базы данных Международного сейсмологического центра, располагающего информацией о сотнях тысяч землетрясений по всему миру. Мелкомасштабную модель (до 80 км) геологи создали, в основном, по данным грузинских, армянских и азербайджанских сейсмических станций (российских станции было только две). 

 — Впервые грузинские коллеги из университета Тбилиси собрали эту базу данных для нас в 2008 году, в год, когда резко испортились отношения Грузии и России. Несмотря на все политические дрязги, мы продолжаем весьма плодотворно сотрудничать с грузинскими учеными. Они предложили нам работать вместе над этими данными, и мы, конечно, с удовольствием согласились. Наука должна объединять ученых и служить мостом для установления взаимопонимания между народами, — вспоминает геолог. 

Считается, что Кавказские горы образовались в результате столкновения континентальных литосферных плит: Аравийской и Скифской, которые движутся навстречу друг другу. Структурно выделяют два горных пояса — Большой и Малый Кавказ, разделенных участком с пониженным рельефом, называемым Закавказским межгорным прогибом. В течение последних нескольких миллионов лет в кавказском регионе происходили интенсивные вулканические процессы. Всего в горах Большого и Малого Кавказа известны десятки вулканов возрастом менее миллиона лет, каждый из которых потенциально опасен, т. к. может возобновить свою активность. 

 — В своей работе мы доказали, что под Кавказом практически полностью отсутствует мантийная литосфера, — рассказывает Иван Юрьевич и для продолжения беседы нам приходится вспомнить строение литосферы. Литосфера состоит из двух основных компонентов: земной коры и мантийной части.



Изображение с сайта nsu.ru


Прочность литосферы, в основном, определяется именно мантийным слоем. Например, крупные континентальные плиты, в которых толщина литосферы достигают 200 км, «плавают» по поверхности Земли в неизменном виде миллиарды лет. Кора без мантийной части становится податливой и легко деформируется в случае сжимающих или растягивающих движений. Земная кора на континентах состоит из двух частей: верхней, которую условно называют гранитной, и нижней (базальтовой); и ее общая толщина меняется от 25 км под низинными областями до 60-70 км под горами. Под литосферой находится астеносфера — менее вязкий слой и более горячий, выполняющий роль смазки, по которой плавают плиты. 

 — Поскольку слой мантийной литосферы достаточно прочный, тепло из астеносферы в обычной ситуации не перегревает земную кору. Но если мантийную литосферу каким-то образом убрать, то астеносфера окажется у подошвы коры, начнет плавить ее, что приведет к образованию вулканов. Именно это и происходит на Кавказе, — говорит ученый. 

Аравийская плита движется навстречу Скифской со скоростью 2.5 см в год. Их столкновение, произошедшее около 20 млн лет назад, вызвало и продолжает вызывать на границах плит очень сложные геологические процессы. 

 — При столкновении континентальных плит в контактной зоне происходит существенное изменение структуры литосферы, которое может привести к отрыву и погружению ее мантийной части. В геологии этот процесс известен и называется деламинацией. Сейсмическая томография позволяет увидеть куски мантийной литосферы, которые тонут в виде капель по краям зоны столкновения Аравийской и Скифской плит.



МК, БК – Малый и Большой Кавказ соответственно. ТК – область Закавказского межгорного прогиба (Транскавказский массив). Вертикальное сечение с двумя наложенными друг на друга томографическими моделями вкрест кавказского региона. Сверху — рельеф над профилем. Синие области — возможная конфигурация мантийной литосферы. Изображение с сайта nsu.ru


— Низкоскоростная аномалия на глубинах 100-200 км под Большим и Малым Кавказом свидетельствует о том, что мантийная часть литосферы там почти отсутствует. В результате литосфера потеряла прочную основу, и кора начала утолщаться (так образовались горы Кавказа). При этом горячая астеносфера оказалась непосредственно под корой. В результате плавления нижней коры на поверхности произошли крупномасштабные извержения, которые в период времени от 8 до 4 млн. лет назад покрыли массивными базальтовыми потоками большие части территорий южной Грузии и Армении. На следующей стадии, начавшейся около 4 млн лет назад, под воздействием астеносферы начала плавиться и верхняя (гранитная) часть коры. Так на базальтовых полях появились более молодые вулканы, отличные по своему составу, и имеющие классическую форму конусов. 

 К вулканам этого типа относятся красавцы Эльбрус, Казбек и Арарат, которые и по сей день проявляют определенную внутреннюю активность, — объясняет ученый. Таким образом, геологам с помощью сейсмической томографии удалось показать, что вулканизм на Кавказе вызван аномальным прогревом земной коры в связи с отсутствием мантийной литосферы.  

Остается вопрос: почему нет вулканов на участке между Малым и Большим Кавказом? Ответить на него позволило мелкомасштабное томографическое исследование. 

 — Под этой территорией мы с помощью сейсмической модели обнаружили более прочное вещество. По-видимому, это остаток древней океанической плиты, «застрявшей» между хребтами Большого и Малого Кавказа. Когда-то давно на этом месте был древний океан, впоследствии исчезнувший, но куски океанических плит сохранились в некоторых местах. И такой кусок древней литосферы предохраняет этот участок Закавказского межгорного прогиба от аномального прогрева астеносферой и последующего образования источников вулканизма. Горячие потоки стремятся обойти этот блок и выходят на поверхность в районах Большого и Малого Кавказа, где литосфера менее прочная, — подводит итог Иван Кулаков. 

Автор: Дина Голубева 

Фотографии: Ирина Забелина и Иван Кулаков  

Источник: nsu.ru

Версия для печати
      

ТЕГИ

Araucaria mirabilis CO2 Lepidodendron Medullosa Pinus
Sigillaria Австралия Агат Азия Азурит
Антарктида Антарктика Араукария Аргентина Арктика
Архей Африка Байкал Барит Ботаника
Бразилия Буриан Вивианит Водоросли Возникновение жизни
Выставка Геном Геология Гербарий Гинкго
Годовые кольца Голосеменное Голосеменные Гренландия Дагестан
Девон Динозавры Докембрий Древоточцы Дуб
Ель Зарождение жизни Зимбабве Индия Индонезия
Исследования Кавказ Кайнозой Каламиты Кальцит
Камышин Канада Карбон Катастрофа Кембрий
Кислород Китай Климат Крым Ландшафт

Все теги



-->

2018 © ПалеоФлора | PaleoFlora.ru
Идея, разработка и создание
сайта - Сергей Хилько

Яндекс.Метрика

Окаменелое дерево, окаменелый лес, отпечатки растений, продажа окаменелого дерева, купить окаменелое дерево, палеонтология, магазин окаменелостей, интернет-магазин, минералы, опал, халцедон, кварц, фоссилии, палеофлора, шары из окаменелого дерева, окаменевшее дерево, Petrified wood
Работает на: Amiro CMS