На территории Армении ни океанов ни морей,  однако на северо-восточной части озеро Севан наличие реликтов океанической коры является бесспорным фактом. Однако, из какой части океанической коры была сформулирована территория Армении сегодня является дискуссионным.

1.      Как образовался серпентинизированный 3-й слой океанической коры по оценкам известных специалистов? 

2.      Какое взаимоотношение геоструктур океанической коры?

3.      Какая связь цунами с подводными оползневыми явлениями?

 Частичные ответы на эти вопросы представлены анимационным файлом в блоге 2,  

материалы которого органически связаны с материалами  представленными в блоге 1. 

О  ВЗАИМООТНОШЕНИИ  ГЕОСТРУКТУР  ОКЕАНИЧЕСКОЙ  КОРЫ,  ПОДВОДНЫХ  ОПОЛЗНЕЙ  И  ЦУНАМИ

Арутюнян А.В.

Государственный Инженерный Университет Армении. Ереван, Армения.

  E-mail: avhk@seua.am

Многочисленные геолого-геофизические данные доказывают о наличии реликтов океанической коры Тетис на территории Армении в пределах Малого Кавказа. Однако, из какой части океанической коры была сформирована территория Армении является дискуссионным. С целью выявления глубинного строения, состава и эволюции современной земной коры при высоких термобарических условиях, были исследованы сейсмические и плотностные свойства базитов и ультрабазитов, а также серпентинитов, представленных из офиолитовых поясов Малого Кавказа. На основании полученных результатов, а также многочисленных фактических данных по срединно-океаническим хребтам, трансформным разломам, субдукционным зонам, остравным дугам и окраинным морям, в моделе представлены новые элементы и их взаимоотношения. Оползневые явления на срединно-океанических хребтах рассматриваются как возможные причины возникновения цунами (см. рис.) [1-4].

Рис. Геодинамический модель взаимоотношения геоструктур океанической коры[1-4].

1 - вода, 2 – осадичный слой, 3 – слабо метаморфизованный осадочный слой, 4 – вулканогенный слой, 5 – серпентинизированный слой, 6 – ультрабазиты (верхняя мантия), 7 – вулканические аппараты.

Для просмотра анимации нажмите здесь

Многочисленные вулканические и сейсмические очаги, протрузии серпентинизированных пород,  а также гидротермальные источники зафиксированы в пределах срединно-океанических хребтов и трансформных разломов. Формирование 3-го серпентинизированного океанического слоя рассматривается как результат инфильтрации океанической воды через трещиноватый базальтовый слой с последующим взаимодействием на ультрабазиты верхней мантии. В то же время на осевой части хребта, на глубине 5-6 км, установлены горизонтально сжимающие силы, которые постепенно переходят в растягивающие на вершине хребта, по-видимому этими силами   обусловлено  формирование рифтовых структур на вершине хребта.

Предложено больше чем десятки моделей формирования срединно-океанических хребтов, которые обеспечели существенное продвижение в понимании задачи, но во многих случаях эта проблема остается внутренне противоречивой.

Анализируя данные по составу и свойствам океанической коры полагаем, что основная роль при формировании геоструктур океанической коры, в том числе и срединных хребтов, принадлежит 3-му серпентинизированному слою океанической коры. Вследствие высокой пластичности и низкой плотности, серпенттинизированные породы в центральной части срединного хребта с двух противоположных сторон протрузивно внедряются в верхние горизонты к вершине хребта. Затем серпентинизированные породы захватываются базальтовыми лавами и под влиянием гравитационных сил соскальзывают по склону срединных хребтов. Осадочные породы незначительной мощности остаются под скользящими вулканическими породами.

На предложенной  моделе мы   попытались  интерпретировать выше упомянутые явления и внести некоторые новые элементы во взаимоотношениях геоструктур океанической коры.

1. Вследствие серпентинизации ультрабазитов верхней мантии, горизонтально растягивающие силы увеличиваются более чем 40-50 % [1]. Спрединг океанического дна частично может быть обусловлен указанными силами. При невозможности расширяться в горизонтальном направлении серпентинизированные массы внедряются вертикально в осевых частях срединных хребтов, а также в трансформных разломах. Серпенти­ни­зи­ро­ван­ные масы на осевых частях срединных хребтов вовлекаются базальтовыми лавами и под влиянием гравитационных сил соскальзывают вниз по склону. По данным морского бурения во 2-ом вулканогенном слое океанической коры пробурены серпентинизированные блоки пород.

2. В процессе формирования трансформных разломов определенную роль имеют оползневые процессы базальтовых масс, которые естественно происходят пермонентно. Вследствие оползневых процессов между базальтовыми блоками формируются разломы в трансформном направлении. В трансформных разломах датируются также протрузивно внедренные серпентинизированные породы,  а также гидротермы, которые могут быть результатом дегидратации серпентинизированных пород на глубинах океанической коры.

3. Изверженные в районах островных дуг (андезито-щелочные) и срединных хребтов (толеитовые) лавы имеют в основном одинаковый базальтовый состав, который дает нам основание полагать, что они имеют единый источник питания. Можно полагать, что на определенной глубине субдукционной зоны имеется связь с астеносферным слоем

(см. рис.). Вследствие субдукции океанической коры плавленный субстрат частично извергается в пределах островных дуг, далее  в верхней мантии обогащается редко­земельными элементами и извергается  в рифтовых зонах срединных хребтов.

4. Скорость расширения окраинных морей, по подсчетам специалистов, в среднем составляет 5-7см/год. Согласно предложенной модели расширение окраинных морей можно обьяснить созданием дефицита массы в восточной части островных дуг вследствие извержения магматических масс, как в пределах районах островных дуг, так и в срединных хребтах.

5. Из предложенной модели следует, что катастрофические цунами в различных регионах Земли  могут  быть обусловлены с оползневыми явлениями как на срединных хребтах, так и в других частях дна океана. Обьем оползневых структур между трансформными разломами может достичь до несколько млн км³, сползание которого может спровоцировать высокие волны на поверхности океана.

6. На предлогаемой схеме взаимоотношений геоструктур океанической коры и астеносферы, предлогаем специалистам обсуждать вопрос связи крупных извержений и катострафических землетрясений иногда сопровождающиеся с цунами (например цунами на Японском острове 12.03.2011г. и извержение  вулкана 24.05.2011 г. на территори Исландии). По нашим представлениям землетрясение и извержение должны происходит поочередно. Погружение определенного количества масс горных пород нижних слоев океанической коры в астеносферу через  субдукционные зоны, приводит к  излишке того же количества масс и увеличению давления  в астеносфере, который приводит к извержению того же количества масс в вулканический областях.

Предлагаем рассмотреть статистику очередности крупных землетрясений и извержений вулканов хотя бы за последние несколько сот лет.  

Предложенная модель предлагается к широкому обсуждению специалистов, решение многих предполагаемых вопросов, естественно, требует сотрудничество специалистов из разных стран Мира.

Литература:

1. Асланян А.Т., Арутюнян А.В., 1988 – Становление срединно-океанических хребтов в свете экспериментальных исследований при высоких термодинамических параметрах. Изв. АН Арм. ССР , Науки о Земле, N2 , 12-17.

2. Harutyunyan A.V., Grigoryan S.A., Abazyan E. V., Karapetyan S.N.2005. Landslides processes on the Mid oceanic ridges as possible reasons of originating  of tsunamis. Abstracts, 14^th Meeting of the Association of European Geological Societies. Torino- Italy.

3. Harutyunyan A.V., Grigoryan S. A., Abazyan E. V. 2006. Formation of oceanic crust geostructures and relation between submarine landslides and tsunamis. Abstracts, Asian Seismological Commission (ASC 2006), Bankok, Thailand.

4. Harutyunyan A.V., Grigoryan S. A., Abazyan E. V. 2008. Formation of oceanic crust geostructurs and relation between submarine landslides and tsunamis. Abstracts, 33rd International Geological Congress, Oslo, Norway.