ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИХ ДЕФОРМАЦИЙ В РИФТОВЫХ ЗОНАХ СРЕДИННО-ОКЕАНИЧЕСКИХ ХРЕБТОВ

Abstract

Рассмотрены современные методы физического моделирования структурообразующих деформаций в зонах растяжения океанической литосферы, различающиеся экспериментальным оборудованием, типом модельных веществ и методикой экспериментов. Проведенное нами моделирование в рамках упруго-пластичной модели показало, что при растяжении хрупкого слоя литосферы происходит нарушение его сплошности и образование рифтовой трещины по механизму продвижения "бегущей" трещины. Результаты моделирования позволили выявить качественную картину образования разломов и трещин в пределах рифтовой зоны, установить особенности сегментации рифтовой трещины, а также прояснить закономерности формирования различных структур (изгибы оси, эшелоны трещин, нетрансформные смещения, мелкие и крупные перекрытия и т.д.) в разных геодинамических условиях спрединга. Моделирование показало, что образование и развитие структур разного типа зависит от толщины литосферы на оси рифта, ширины зоны ее прогрева, направления спрединга и в меньшей степени от его скорости. При небольшой ширине зоны прогрева, локализованной вследствие наличия осевой магматической камеры, и при малой толщине литосферы (быстрый спрединг) формируется относительно прямолинейная рифтовая трещина, разбитая на сегменты, ограниченные мелкими смещениями с небольшим перекрытием или без него. При широкой зоне прогрева, обусловленной поднятием астеносферного клина или влиянием мантийного плюма, смещения рифтовых трещин становятся более выраженными, а деформации охватывают более широкую область. Если при этом увеличивается толщина литосферы, рифтовые трещины становятся менее линейными, а структурные неоднородности - более контрастными. На конфигурацию рифтовой трещины в плане, помимо толщины литосферы, оказывает влияние наклон рифтовой зоны к направлению растяжения: чем больше угол наклона, тем более выражена эшелонированность трещин. При любом типе спрединга образованию макротрещин предшествует образование продвигающегося фронта линейных микротрещин, которые нарушают верхний более хрупкий слой литосферы, формируя генеральное простирание рифтовой зоны. Это свидетельствует о том, что процесс продвижения трещин одновременно идет на разных масштабных уровня.