On the territory of Armenia neither oceans nor seas, however on a north-east part of lake Sevan availability relicts of  oceanic crust is stipulated fact. However, from what part of oceanic crust the territory of Armenia  was formulated is debatable.

1.   How was formed the serpentinezed  3-rd layer  of  oceanic crust, according to known specialists? 

                   2 .   What  relationship  exist between geostructures of  oceanic crust?           

3.   What relation exist between  tsunamis and   underwater sliding phenomenas?

 The partial answers to these problems are introduced in the animated file in the blog 2,

the materials which one are organically connected to materials introduced in blog 1.

ABOUT RELATION OF OCEANIC CRUST GEOSTRUCTURS ,SUBMARIN LANDSLIDES AND TSUNAMIS

Harutyunyan A. V.

State Engineering University of Armenia. Yerevan, Armenia.

 E-mail: avhk@seua.am

Numerous geological and geophysical data prove the presence of oceanic crust relicts of Tethys in the territory of Lesser Caucasus. However, from which part of oceanic crust were forming the territory of Armenia is debatable. To discover the deep structure, composition and evolution of the modern Earth crust, the seismic and density properties of basites, ultrabasites and serpentinites of lesser Caucasus at high pressures and temperatures were investigated. On the basis of obtained results, and numerous geological-geophysical factual data concerning mid ridges, transform faults, subdaction zones, island arcs and marginal seas, are presented same new elements in their relationships, also the relation between submarine landslides and tsunamis [1-4]. 

To view the animation click here

The numerous volcanic and seismic centers, serpentinized protrusions and also hydrothermal sources are dated in the rang of mid ridges and transform faults. The formation of serpentinized ultrabasites 3-rd layer affects an infiltration of oceanic waters on ultrabasites of the upper mantle. At the same time, on an axial part of the ridge, the horizontally cramping forces, on the 5-6км depth, are established, which step-by-step pass on expanding in the top of the ridge. It can explain forming of rift structures on the top of the ridge.

More than a dozen of models for formation the mid oceanic ridge are introduced, which provide essential progress in the solution of the problem, but in a number of cases remain internally contradictory.

Analyzing the data about composition and properties of oceanic crust, we suspect that during the formation of geostructures of oceanic crust, including mid ridges, the main role belongs to serpentinized rocks of the 3-rd oceanic layer. Owing to high plasticity and low density, the serpentinized masses, by tectonic faults, in the central zone of mid ridges, from both parties, protrusions implanted to the upper part of ridge. Then the serpentinized masses are grasp by basalts lavas and under influence of gravitation forces make slides to the foot of ridge. Low-powered sedimentary layers between these masses are saved.

In the proposed model we attempted to interpret the above mentioned phenomena in the following sense:

1. Because of serpentinization of ultrabasits, the horizontal stress in the 3-rd layer  growth is more than 40- 50% [1]. Spreading of oceanic floor can be partially conditioned by these forces. At impossibility to distensible in the lateral direction, the serpentinized masses increase vertically in the axial part of the ridge also in transform faults. Serpentinized blocks of the 3-rd layer from the axial part of the ridge involved by basalt lava and under gravitation forces slides downwards. The data of drilling has shown the availability of serpentinized blocks in the 2-end  volcanogenic layer.

2 .On formation transform faults a definite role played the processes of basalt masse slides in the mid redges, which naturally takes place permanently, owing to which  between blocks the faults are forming.  In the transform faults the serpentinized protrusions and hydrotherms are also dated, which can be results of dehydration of serpentinized mass in the definite depts of crust.

3. The chemical composition of basalts of island arcs (andezit-alkalian basalts) and mid ridges (toleit basalts) basically coincide, which give us the basis to suppose that they are source commune. We suppose that in definite depth of subdaction zone there exist connection with astenosphere. During subdaction  in the upper mantle molten substrate is enriched by rare elements (toleit basalts) and erupted in the rift zones of mid ridges.

4. Marginal seas extension speed, by the data of specialists, is 5-7cm/year. Esteeming the proposed model, it is possible to mark that spreading of marginal seas takes place owing to eruption of magmatic masses as directly from in the region of island arcs, as well as from astenosphere in the Mid oceanic ridges.

      5. The studies of catastrophic tsunamis in different part of Glob has resulted in judgment, that the formation of high  surges took place because the sliding process in the mid ridges also in the other parts of ocean.  The volume of sliding structures, between transform faults can reach several million  km³. The sliding masses at the bottom of the ocean should invoke a movement of oceanic water and provoke the surges on the surface of the ocean.

      6. On the proposed model of relationships of geostructurs of oceanic crust and astenosphere, we tender to the specialists to discuss the problem of communication of large eruption and catastrophic earthquakes sometimes tracking with  tsunamis (for example tsunami on the Japanese island 12.03. 2011, and eruption of 24.05.2011 on the territory of Iceland). On our submissions earthquake and eruption should takes place in turn. The submergence of definite quantity of masses of rocks of under- layers of  oceanic crust in astenosphere through subdaction  zone, results in surplus of  same quantity of masses and augmentation of pressure in the astenosphere, which one results in eruption of the same quantity masses in the volcanic areas.

We tender to esteem statistics of queue of large earthquakes and eruption of volcanoes, even for the last several hundred  years.

            Proposed model we offer to broad discussion of the specialists, the solution of many suspected problems, naturally, demands cooperation of specialists from different countries of the World.

References:

1. Aslanian A.T., Harutyunyan A.V., 1988.  The formation of Mid Oceanic Ridges in the light of experimental investigations at high thermodynamically parameters. Reports of the AS of Arm. SSR, vol.61, N2, p.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.

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.