Okyanus ortası yarık bölgelerinin kıta kenarlarındaki dağılımı. Baykal Jeolojisi. Baykal yarık bölgesi Bölgenin fizyografik özellikleri

Modern yarık bölgelerinin çoğu birbirine bağlı olup, kıtalar ve okyanuslar boyunca uzanan küresel bir sistem oluşturur (Şekil 5.1). Tüm dünyayı kapsayan bu sistemin birliğinin farkındalığı, araştırmacıları gezegen ölçeğinde tektogenez mekanizmaları aramaya yöneltti ve geç dönemde litosferik plaka tektoniği kavramı olarak adlandırılan "yeni küresel tektoniğin" doğuşuna katkıda bulundu. 60'lar.

Dünyanın yarık bölgesi sisteminde, çoğu (yaklaşık 60 bin km) okyanuslarda bulunur ve burada okyanus ortası sırtlarla ifade edilir (bkz. Şekil 5.1), bunların listesi Bölüm'de verilmiştir. 10. Bu sırtlar birbirini devam ettirir ve birçok yerde “üçlü kavşaklar” ile birbirine bağlanırlar: Batı Şili ve Galapagos sırtlarının Doğu Pasifik ile birleştiği yerde, Atlantik Okyanusu'nun güneyinde ve Hint Okyanusu'nun orta kısmında. . Pasif kıta kenarlarıyla sınırı geçen okyanus yarıkları, kıtasal yarıklarla devam ediyor. Böyle bir geçiş, Aden ve Kızıldeniz okyanus yarıklarının Afar Vadisi yarığı ile üçlü birleşiminin güneyinde izlendi: boyunca, kuzeyden güneye doğru okyanus kabuğu sıkışıyor ve kıtasal Doğu Afrika bölgesi başlıyor. Arktik Havza'da okyanusal Gakkel Sırtı, Laptev Denizi sahanlığındaki kıtasal yarıklarla ve ardından Momma Yarığını da içeren karmaşık bir neotektonik bölgeyle devam ediyor (bkz. Şekil 5.3).

Okyanus ortası sırtların aktif kıta kenarına yaklaştığı yerlerde, bunlar bir dalma zonu tarafından absorbe edilebilir. Böylece Galapagos ve Batı Şili sıradağları And Dağları'nın eteklerinde sona eriyor. Diğer ilişkiler, üzerinde Rio Grande kıtasal yarığının Kuzey Amerika Levhası üzerinde oluştuğu Doğu Pasifik Yükselişi ile gösterilmektedir. Benzer şekilde, Kaliforniya Körfezi'nin okyanus yapıları (görünüşe göre ana yarık bölgesinin bir kolunu temsil ediyor) kıtasal Havza ve Sıradağ sistemi tarafından sürdürülüyor.

Doğrultu boyunca yarık bölgelerinin yok olması, kademeli zayıflama ile karakterize edilir veya örneğin Juan de Fuca ve Amerika-Antarktika sırtlarının sonunda olduğu gibi bir dönüşüm fayı ile ilişkilidir. Kızıldeniz Rift'inin sonu Levanten doğrultu atımlı fayıdır.

Neredeyse tüm gezegeni kaplayan Senozoik yarık bölgeleri sistemi geometrik düzenlilik sergiler ve jeoidin dönme eksenine göre belirli bir şekilde yönlendirilir (Şekil 5.2). Rift bölgeleri, Güney Kutbu çevresinde 40-60° enlemlerinde neredeyse tam bir halka oluşturur ve bu halkadan yaklaşık 90° aralıklarla meridyen yönünde kuzeye doğru solan üç kuşakla uzanır: Doğu Pasifik, Atlantik ve Hint Okyanusu. E.E.'nin gösterdiği gibi. Milanovsky ve A.M. Nikishin (1988), belki bazı geleneklerle birlikte, riftleşmenin bir dizi yay arkası tezahürü olarak izlenebilecek dördüncü Batı Pasifik kuşağını da özetledi. Buradaki yarık kuşağının normal gelişimi, Pasifik Plakasının batıya doğru yoğun yer değiştirmesi ve batması nedeniyle bastırıldı.

Dört kuşağın tamamı altında, ilk yüzlerce kilometrenin derinliklerine kadar tomografi, negatif hız anormalliklerini ve sismik dalgalarda artan zayıflamayı ortaya koyuyor; bu durum, ısıtılmış manto malzemesinin yükselen akımıyla açıklanıyor (bkz. Şekil 2.1). Rift bölgelerinin yerleştirilmesindeki doğruluk, hem kutup bölgeleri arasında hem de Pasifik yarımküresine göre küresel asimetri ile birleştirilmiştir.

Rift bölgelerindeki gerilme vektörlerinin yönelimi de düzenlidir; meridyene yakın ve enlemesine yakın olanlar baskındır. İkincisi ekvator bölgelerinde maksimumdur, hem kuzey hem de güney yönlerinde sırtlar boyunca azalır.

Büyük yarıkların yalnızca birkaçı küresel sistemin dışında yer alıyor. Bu, Batı Avrupa sistemi (Ren Grabeni dahil) ile Baykal (Şekil 5.3) ve Fengwei (Shanxi) sistemleri olup kuzeydoğu gidişli faylarla sınırlı olup, faaliyetlerinin fayların çarpışmasıyla desteklendiğine inanılmaktadır. Avrasya ve Hindustan'ın kıtasal plakaları.

Kıta riftleşmesi

Kıtaların aktif yarık bölgeleri, çoğunlukla normal faylar olmak üzere büyük faylar tarafından açıkça kontrol edilen parçalanmış topografya, sismisite ve volkanizma ile karakterize edilir. Tüm Doğu Afrika boyunca neredeyse meridyen yönünde 3 bin km'den fazla uzanan ana modern kıta yarık kuşağına Büyük Afrika Yarık Kuşağı adı verildi. Onu oluşturan bölgeler, karmaşık bir yapısal modele uyarak dallanıp birleşiyor. Bu kuşağın yarıklarında Tanganika, Nyasa (Malavi) ve diğerleri gölleri oluştu; onunla ilişkili volkanlar arasında Kilimanjaro ve faaliyetleriyle ünlü Nyiragongo gibi bir dev var. Baykal yarık sistemi aynı zamanda en temsili ve en iyi çalışılmış sistemlerden biridir.

Rölyef, yapı ve tortul oluşumlar. Rift bölgesindeki merkezi konum genellikle 40-50 km genişliğe kadar olan, faylarla sınırlanan ve sıklıkla kademeli sistemler oluşturan bir vadi tarafından işgal edilir. Böyle bir vadi bazen yer kabuğunun kemerli bir yükselişi boyunca uzanır (örneğin, Kenya Rift), ancak o olmadan da oluşabilir. Yarık çerçevesindeki tektonik bloklar 3000-3500 m seviyelere yükseltilir ve Tanganyika bölgesinin kuzeyindeki Rwenzori sıradağları 5000 m'ye kadar yükselir. Kuzey Amerika'nın Havza ve Sıradağ bölgesinde, yer kabuğunun uzantısı geniş bir alana (neredeyse 1000 km) dağılmıştı; burada çok sayıda nispeten küçük graben oluşmuş, horstlarla ayrılmış ve bu da karmaşık bir tektonik rahatlama yaratmıştı. Bazen, örneğin Brezilya kalkanının doğusunda asimetrik tek taraflı graben sistemleri gözlenir. Genel olarak yapı ve topoğrafyanın asimetrisi birçok kıtasal yarık bölgesinin karakteristik özelliğidir.

Üst açık kısımlarında faylar 60 dereceye kadar bir açıyla ufka doğru eğimlidir. Ancak sismik profillere bakılırsa birçoğu derinlikte düzleşiyor; bunlara listrik (Yunanca: kova şeklinde) deniyor. Faylar boyunca hareket ederken, doğrultu atımlı bir bileşen genellikle fark edilir (Baykal'da sol taraftadır). Sismik olarak aktif faylar için, normal faylar boyunca genişleme ve yer değiştirmeler de odak mekanizmaları çözülürken belirlenir. V.G.'nin gösterdiği gibi Kazmin (1987), doğrultu atımlı yer değiştirmeli çapraz yönlü faylar ve bunların kademeli sistemleri, bazı durumlarda hareketi bir açılan yarıktan diğerine aktarır ve bu bakımdan okyanusal riftleşmenin dönüşüm faylarına benzer. Doğu Afrika bölgesi gibi karmaşık yarık bölgelerinde faylar ve doğrultu atımlı faylar düzenli ve oldukça belirgin parajenezler oluşturur.

Yer değiştirmelerine paralel, nispeten hafif yönelimli bazı faylar boyunca, dinamotermal metamorfizma gelişir; bu, daha fazla genişlemeyle metamorfitlerin açığa çıktığı veya yüzeye yaklaştığı durumlarda değerlendirilebilir.

Çoğunlukla melas olmak üzere kıtasal yarıkların tortul oluşumları, tortul oluşumların tamamen volkanik olanlarla değiştirildiği durumlara kadar, bir veya daha fazla miktarda volkanik ile kombinasyon ile karakterize edilir. E. E. Milanovsky'ye göre, Senozoik yarık dolgusunun kalınlığı 5-7 bin m'ye ulaşabilir (örneğin Güney Baykal'da), ancak genellikle gölsel kırıntılı yataklar (göl türbiditleri dahil) 3-4 bin m'yi geçmez. alüvyon, proluvyal ve Baykal çöküntülerinde ayrıca fluvioglacial ve buzul kökenlidir. Kural olarak kırıntılı malzemenin pürüzlülüğü aşağıdan yukarıya doğru artar. Afar Rift'in iklim koşulları altında evaporitlerin birikmesi mümkündü. Volkanizma bölgesinde, maddenin hidrotermal çözeltilerle uzaklaştırılması aynı zamanda belirli kemojenik çökeltilerin - karbonat (soda dahil), silisli (diatomlar, opal), sülfat, klorür - birikmesi için koşullar yaratır.

Magmatizma ve ürünleri. Kıtasal riftleşmeye magmatizma eşlik eder ve yalnızca yerel olarak yüzey belirtileri mevcut olmayabilir. Yani, özellikle Baykal Gölü yarığında güvenilir bir şekilde kurulmuş bir volkanizma yoktur, ancak aynı sistemde Tunkinsky ve Charsky yarıklarında çatlak bazalt döküntüleri vardır. Volkanlar genellikle asimetrik olarak bulunur - yarık vadisinin bir tarafında, daha yüksek tarafında.

Magmatik kayaçlar son derece çeşitlidir; bunların arasında alkali çeşitler geniş çapta temsil edilir. Karakteristik, oluşumu hem manto bazaltik eriyiklerini (ve türevlerini) hem de kıtasal kabukta oluşan anatektik, ağırlıklı olarak asidik eriyikleri içeren zıt (çift modlu) oluşumlardır. V. I. Gerasimovsky ve A. I. Polyakov, Doğu Afrika kuşağının alkali olivin bazaltları, trakitleri ve fonolitlerinin yanı sıra zıt oluşumlarında riyolitleri, komenditleri ve pantelleritleri belirtir. Potasyum serisinde lösit ve lösit bazanitler yer almakta olup alkali ultrabazitler ve bunlara eşlik eden karbonatitler bulunmaktadır.

M. Wilson'a (1989) göre, Doğu Afrika kuşağının farklı volkanik oluşumlarındaki nadir elementlerin içeriği ve neodimyum ve stronsiyumun izotop oranlarına ilişkin veriler, manto magmalarının kabuk maddesiyle eşit olmayan derecede kirlenmesine işaret etmektedir. Bazı serilerdeki kayaç çeşitliliğinin tamamının fraksiyonel kristalleşmeden kaynaklandığı ortaya çıktı.

Jeofizik özellikler. Jeofizik verilere göre, kıtasal yarıklar altındaki kabuğun kalınlığı azalır ve buna karşılık olarak yer kabartmasıyla aynaya karşılık gelen Mohorovicic yüzeyinde bir yükselme meydana gelir. Baykal yarığının altındaki kabuğun kalınlığı 30-35 km'ye, Ren yarığının altında - 22-25 km'ye, Kenya yarığının altında - 20 km'ye, kuzeyde Afar vadisi boyunca 13 km'ye düşer. ve daha sonra vadi kabuğunun eksenel kısmının altında okyanus görünür.

Rift altındaki manto çıkıntısında kayaların basıncı azalır (boyuna dalga hızları 7,2-7,8 ​​km/s aralığında değişir), elastik özellikleri manto astenosferinin karakteristik değerlerine indirgenir. Bu nedenle, ya astenosferik bir diyapir (Rio Grande ve Kenya yarıkları için) ya da yarık bölgesi boyunca uzanan ve bir dereceye kadar ana astenosferik katmandan izole edilmiş mercek şeklinde bir "yastık" olarak kabul edilirler. Baykal Gölü yakınlarında yapılan sismik sondajla 17 km kalınlığında böyle bir mercek keşfedildi. Asimetrik yarıklarda, manto çıkıntısının tepesinin çoğu zaman vadinin ekseniyle çakışmadığı, daha yüksek bir kanada doğru kaydığı kaydedilmiştir. Volkanik merkezler de burada bulunmaktadır.

Astenosferin sığ konumu sismik kaynakların derinliğini sınırlar. İnce kabukta bulunurlar ve kalınlığına bağlı olarak odakların maksimum derinliği 15 ila 35-40 km arasında değişir. Kaynakların odak mekanizmasının çözümü, fayları ve ikincil doğrultu atımlı yer değiştirmeleri belirler.

Isıtılmış astenosferin yakınlığı, volkanizma ve faylı kabuğun artan geçirgenliği jeotermal alanda ifade edilir; yarıklardaki ısı akışı keskin bir şekilde artar. Manyetotellürik sondaj, astenosferik çıkıntıdaki kayaların yüksek elektrik iletkenliğini belirledi.

Yerçekimi alanında, yarık bölgesi, geniş bir şerit halinde uzanan ve manto kayalarının dekompresyonundan kaynaklandığına inanılan negatif bir Bouguer anomalisine karşılık gelir. Arka planda, gevşek tortul dolgulu rift havzalarının üzerinde daha keskin negatif anomaliler ve mafik ve ultramafik magmatik kayaların giriş bölgelerini işaret eden pozitif anomaliler görülebilir.

Riftleşme mekanizmaları. Yarık oluşumunun fiziksel modelleri, kıtasal kabuğun kalınlığında karşılık gelen bir azalmanın meydana geldiği nispeten dar bir bantta gözlemlenen uzantı konsantrasyonunu hesaba katar. Zayıflamış bölge boyunca, kıtasal kabuk kırılıp ayrılıncaya ve okyanus tipi kabukla dolana kadar giderek incelen bir "boyun" oluşur. Farklı yarıklarda, böyle kritik bir an, görünüşe göre, sialik kabuğun farklı maksimum kalınlıklarında meydana gelir (Kızıldeniz ve Aden yarıklarında yaklaşık yarı yarıya inceltilmiştir) ve kıtasal yarıklardan okyanus yarıklarına geçişi ifade eder.

Pirinç. 5.4. Kıtasal riftleşme modelleri. R. Allmendinger ve arkadaşlarına (1987) göre:
a - simetrik horst ve grabenlerin klasik modeli; b - Smith ve diğerlerinin kırılgan tabaka ile plastik deformasyon tabakası arasında yataya yakın kırılmaya sahip modeli; c - mercek şeklinde deformasyona sahip W. Hamilton ve diğerlerinin modeli; d - B. Wernicke modeli, hafif bir hataya dayalı asimetrik deformasyonu sağlar

Kıtasal yarıklarda dünya yüzeyindeki gerilme fay yer değiştirmeleri yoluyla meydana geldiğinden, orijinal, klasik riftleşme modeli yalnızca bu kırılgan deformasyonları hesaba katmıştır (Şekil 5.4.a). J. Angelier ve B. Coletta'nın hesaplamalarına göre, faylar boyunca yer değiştirmenin toplam etkisi, Süveyş Körfezi'nde %10-50'ye, Kaliforniya sisteminde %50-100'e ve güneyde %200'e kadar bir esneme sağlar. Havza ve Sıradağ bölgesi. Afar Vadisi'nin bir bölümünde W. Morton ve R. Black tarafından yapılan hesaplamalar üç kat genişleme sağladı. Bu kadar yüksek değerler, basınç ve sıcaklık arttıkça kayaların mekanik özelliklerinde derinlikle birlikte meydana gelen değişiklikler dikkate alınarak oluşturulan sonraki modellerde tatmin edici bir şekilde açıklandı. R. Smith'in modeli (Şekil 5.4, b), alt kabukta, kırılgan deformasyon tabakasının altında bir plastik deformasyon tabakasının varlığını sağlar. Bu durumda faylar esnedikçe alt kısımlarında bükülüp düzleşerek listrik hale gelir. Blokların bu tür faylar boyunca alçalmasına, dönmeleri (devrilmeleri) eşlik eder ve esneme derecesi, yarık bölgesinin kenarlarından merkezine doğru artar. Aynı etki, kabuğun orta kısmında, yer değiştirmenin birçok küçük çapraz kayma veya yataya yakın kayma yüzeyleri üzerinde dağıldığı başka bir geçiş deformasyon tabakasının bulunduğu varsayılarak da elde edilebilir.

Riftleşmenin tüm bu çeşitleri, simetrik olarak oluşturulmuş bir rift bölgesinin oluşumu ile çekme gerilmelerinin etkisi altında kabuğun lokal olarak incelmesini içerir. D. Mackenzie (1978) bu tür bir incelmenin sonuçlarını ölçtü: kabuğun izostatik çökmesi ve bu araştırmacının pasif bir rol atadığı astenosferik çıkıntının karşı yükselmesi.

Kıtasal yarıkların derin yapısı ve birçoğunun doğasında var olan asimetri hakkındaki yeni verileri dikkate alan başka bir model, B. Wernicke (1981) tarafından önerilmiştir. Başrol, oluşumu intrakabuksal astenosferik katmanların kullanımını gerektirebilecek büyük düz (10-20°) bir faya verilmiştir (Şekil 5.4d). Uzadıkça, tavan duvarı küçük listerik faylardan oluşan kademeli bir sistem tarafından karmaşık hale gelirken, diğer duvara ana fay düzlemine karşılık gelen bir sarplık hakimdir. Yukarıda sözü edilen dinatermal metamorfizma ve asma duvarın fay düzleminden aşağı doğru daha fazla kayması sırasında metamorfitlerin yüzeye çıkması da bununla ilişkilidir. B. Wernicke'nin modeli, asimetrik yarıkların yapısının ve gelişiminin bir dizi diğer özelliğini başarıyla açıklıyor. Kabuğun hafif bir fay boyunca yer değiştirmesi nedeniyle inceltilmesi durumunda, astenosferik çıkıntı, yarığın eksenel kısmının altında değil, birçok profilde gözlenen, onu destekleyen ve kaldıran asılı kanadın altında olmalıdır. Volkanizma yarığın aynı yüksek tarafında lokalizedir. Benzer bir asimetri, nispeten yüksek batı ve doğu kanatlarının dönüşümlü olduğu yarıkların bulunduğu Doğu Afrika kuşağında da iyi bir şekilde ifade ediliyor.

Yeni jeofizik veriler dikkate alındığında kıtasal riftleşme bölgelerinin derin yapısının çeşitliliği konusunda şüphe yoktur. Bu nedenle listelenen modellerin hiçbiri evrensellik iddiasında bulunamaz ve yarık oluşum mekanizması kalınlık, yapı, kabuk sıcaklığı ve uzama hızı gibi koşullara bağlı olarak değişiklik gösterir.

Hidrolik kama mekanizması. Yukarıdaki modellerin tümü, korteksin mekanik deformasyonu (kırılgan veya plastik), kalınlıktaki azalma ve bir "boyun" oluşumu ile gerilmesinin telafisine dayanmaktadır. Bu durumda magmatizmaya pasif bir rol verilir. Bu arada, derinlerde bazaltik magma ceplerinin (yüksek sıvı özelliklerine sahip) bulunması durumunda, temelde farklı bir mekanizma devreye girer.

Bazaltik magmanın yüzeye hızlı yükselişinin genişleme bölgelerinde sağlandığına inanmak için her türlü neden vardır: magmanın litosferik kayalar üzerinde oluşturduğu kama etkisi. Bu süreçle ilgili fikirler, doğrusal dayklar ve bunların sistemlerinin (donmuş magmatik kamalar olarak kabul edilir) incelenmesine ve kayaların hidrolik kırılma teorisinin bunlara uygulanmasına dayanmaktadır. İskoçya'nın Tersiyer ve Paleozoyik dayklarının incelenmesi üzerine yapılan ve J. Ritchie ve E. Anderson tarafından yapılan genellemelerle sonuçlanan ayrıntılı çalışmalara dayanıyordu. Zaten bu malzeme üzerinde doğrusal daykların karakteristik özellikleri belirlendi. Kural olarak, benti barındıran kayaların önemli ölçüde sıkışması veya ezilmesi olmadan, kanatların kırığa dik olarak yayılmasıyla dikey kırıklar boyunca yerleştirilirler. Saldırı sırasında genellikle fay veya doğrultu atımlı yer değiştirme yoktur. Setler, setlerin kalınlığının aynı tutulduğu paralel olmayan bir sistem oluşturur.

E. Anderson, dayk oluşumunda magmanın etkin rolünü göstermiştir. Minimum basınç gerilimine dik bir çatlak boyunca içeri giren magmatik eriyik, çatlağın uzunluğunu arttıran bir kama etkisine sahiptir (bkz. Şekil 5.5,III). Müdahale sürecinin magma odası yakınındaki ana gerilimlerin oranına bağımlılığına ilişkin daha ileri bir çalışma J. Robson ve K. Barr tarafından yapılmıştır. Bununla birlikte, petrol üretimi sırasında kayaların hidrolik kırılma teorisinin gelişmesiyle bağlantılı olarak, daha sonra set penetrasyon mekanizmasının niceliksel olarak doğrulanması mümkün hale geldi. M. Hubbert ve D. Willis, yapay hidrolik kırılma ile magmatik daykların yer kabuğuna girmesi arasında bir benzetme yaptı. İkincisiyle ilgili olarak, konu A.A. tarafından özel olarak ele alındı. Peck ve V.S. Popov.

Hidrolik kırılma (hidrolik kırılma), magmatik eriyik de dahil olmak üzere sıvı basıncı altında kayalarda çatlakların oluşması ve yayılması sürecidir. Yer kabuğunun gerilmesi, yalnızca çok sığ derinliklerde - 2-3 km'ye kadar - aralıklı ayırma çatlaklarıyla ifade edilebilir. Daha derinlerde, artan sınırlayıcı basınç ve sıcaklıklarla birlikte, daha önce de belirtildiği gibi, kırılgan ayrılmanın yerini giderek daha fazla sayıda düzlem boyunca kayma alır ve daha sonra plastik deformasyona dönüşür. Bazaltik dayk sistemleri büyük derinliklerden kaynaklandığından, aralıklı çatlakların pasif doldurulması yoluyla oluşmaları mümkün değildir. Mümkün olan tek mekanizma, kayaların hidrolik kırılması yoluyla aktif olarak nüfuz etmesi ve ardından çatlak duvarlarının genişlemesidir.

Hidrolik kırılmanın gelişmesi için sıvı basıncının kayadaki minimum basınç gerilimini çok az aşması yeterlidir; Genellikle hesaplamalarda oranları 1,2 olarak alınır. Hidrolik bir kama oluşur, akışkan cephesi çatlağın ucuna yaklaşır ancak asla oraya ulaşmaz. Kama etkisi, hidrolik dirençteki azalmaya uygun olarak çatlak açıklığının küpüyle orantılı olarak uçtan itme basıncının arttığı çatlağın ucundaki stres konsantrasyonuyla sağlanır (bkz. Şekil 5.5, IV). . Hidrolik kırılmanın gelişimi, ana kayaların mukavemetindeki gerçek farklılıklardan çok az etkilenir. Gevrek kırılmanın ve onu iten magmatik kamanın hızlı bir şekilde yayılması söz konusudur. N.S.'nin hesaplamalarının gösterdiği gibi. Severina, böyle bir enjeksiyonun ısı transferi, kontaklardaki sürtünmeden dolayı ısının salınması ile telafi edilir, bu nedenle viskozitede önemli bir artış olmaz, bu da penetrasyon sürecini yavaşlatır. V.M.'nin sismolojik gözlemlerine göre. Gorelchik ve diğerleri, Kamçatka'daki Tolbachik çatlağı patlaması sırasında bazalt kamasının orada 100-150 m/saat hızla yükseldiğini keşfettiler.

Yatay olarak yönlendirilen ana basınç gerilimlerinden biri tektonik genişleme nedeniyle azaldığında dikey bir setin sokulması mümkün olur. Görünüşe göre aynı sürüye ait olan paralel dayklar sırayla enjekte edilmişti: Birbirini takip eden her hidrolik kama, diğer enjeksiyonları engelleyen bir basınç gerilimi halesi yarattı ve daha sonra tektonik genişlemeyle yavaş yavaş ortadan kaldırıldı.

Bu nedenle, rezervuarın derinliğinde sıvı magma varsa, her birinde eriyiğin enjeksiyonu ana kayaların yayılmasına yol açan birçok paralel hidrolik kırığın etkisi altında litosferik katmanların büyümesi için koşullar ortaya çıkar. Dayklar tarafından enjekte edilen litosfer tabakasının magmatik alt tabakası, gerekli yatay kayma özgürlüğünü sağlar. Bir yarık bölgesinde hem hidrolik kama hem de mekanik uzatmanın dönüşümlü olarak veya aynı anda (farklı seviyelerde) meydana gelmesi mümkündür.

Kıtasal yarıklar için, hidrolik kama mekanizması, gelişimlerinin son aşamasında, kabuğun incelmesi kritik değerlere yaklaştığında önemli hale gelir ve astenosferik çıkıntı üzerindeki yükün azalması, bazalt eriyiklerinin daha fazla ayrılmasına katkıda bulunur. Afar Rift'in batı tarafında, P. More (1983) tarafından keşfedilen ve bazaltik volkanizma ile ilişkilendirilen uzunlamasına paralel dayk sürüleri böyle koşullar altında ortaya çıkar. Kızıldeniz Rift'inde, benzer bir aşama yaklaşık 50 milyon yıl önce başladı ve 30 milyon yıl önce, zıt bileşime sahip güçlü paralel dayk sürülerinin (toleitik bazaltlardan granofirlere kadar) antik granit kabuğuna nüfuz etmesiyle yoğunlaştı. kuzeydoğu kıyısı. Sadece 5 milyon yıl önce magmatik kamalar dar bir şerit halinde yoğunlaşarak Arap Plakasının ayrılmasına neden oldu. Kıtasal riftleşme yerini günümüzde de devam eden okyanusal riftleşmeye bıraktı.

Kıtasal yarık gelişiminin daha erken bir aşamada sona erdiği durumlarda, aulakojenlerin örneklediği gibi, kıtasal levhada zayıflamış bir bölge, bir oluk olarak kalır (bkz. Bölüm 13).

5.3. Okyanus riftleşmesi (yayılma)

Magmatik kama yoluyla yayılmaya dayanan okyanusal riftleşme, kıtasal riftleşmenin doğrudan devamı olarak gelişebilir. Aynı zamanda, Pasifik ve Hint Okyanuslarının birçok modern yarık bölgesi, plaka hareketindeki yeniden düzenlemeler ve daha önceki yarık bölgelerinin ölümü nedeniyle başlangıçta okyanus litosferinde oluşmuştur.

Manto konveksiyonu ile genişlemeleri sırasında okyanus ortası sırtlarda yer kabuğunun oluşumu, bazaltik magmanın yükselişi ve kristalleşmesi ile ilgili varsayım, 30'lu ve 40'lı yıllarda A. Holmes tarafından okyanus kabuğunun aktiften sapmasına benzetilerek ifade edilmiştir. sonsuz konveyör bantlarına kadar bölge. Bu fikir, G. Hess'in (1960) onu okyanusların evrimi hakkındaki fikirlerin temeli haline getirmesinden sonra daha da geliştirildi. R. Dietz (1961) terimi icat etti deniztabanı yayılması(İngilizce, yayılmak - açılmak, yayılmak). Yakında G. Bodvarson ve J. Walker. (1964), İzlanda ve Okyanus Ortası Sırtları sempozyumunun odak noktası olan ve yayılma bölgesindeki kabuğu oluşturan tektonomagmatik süreçlerin deşifre edilmesini başlatan, okyanus kabuğunun setler yoluyla yayılması için bir mekanizma önerdi. Derin deniz sondajı ve insanlı denizaltılar kullanılarak yayılma bölgelerinin ayrıntılı araştırılması da dahil olmak üzere, önümüzdeki on yıllar boyunca yapılan yoğun araştırmalar, bol miktarda yeni malzeme sağladı.

İzlanda'da yayılıyor. Okyanus yarıklaşmasını anlamak için, Orta Atlantik Sırtı'nın deniz seviyesinden 350 km yüksekte olduğu İzlanda'dan gelen veriler özellikle ilgi çekicidir. Tekrarlanan çatlak bazalt sızıntılarının tarihi burada bir bin yıldır biliniyor ve geçen yüzyıldan beri, daha sonra jeofizik ve yüksek hassasiyetli jeodezik gözlemlerle desteklenen özel jeolojik araştırmalar yürütülüyor. Modern tektonik ve volkanik aktivite, adanın orta kısmından geçen su altı neovolkanik bölgelerde yoğunlaşmıştır. Brunhes dönemine karşılık gelen en genç bazaltlar kendi eksenleriyle sınırlıdır. Bunlar, 0,7-4 milyon yıllık bazaltlarla sınırlanmıştır, daha sonra bunların altından, neovolkanik bölgelere doğru baskın bir karşı eğimle uzanan Orta Miyosen'e (16 milyon yıl) kadar güçlü bir plato bazalt serisi ortaya çıkar. Ters yönde (eksenel bölgelerden) bazalt örtülerin kalınlığının azalması ve nispeten genç olanlardan başlayarak art arda dışarı çıkması karakteristiktir. Sonuç olarak, bazaltların yukarıdan aşağıya eğimi herhangi bir noktada artar: plato bazaltlarının halihazırda aşınmış çatısı yakınında yatay bir oluşumdan, yaklaşık 1000 m seviyelerde 3-4°'ye, deniz seviyesinde 7-8°'ye ve yaklaşık olarak 20° derinlikte (2000 m (sondaj verilerine göre) Her çatlak patlaması, 10 m veya daha fazla kalınlığa sahip yatay olarak uzanan (ve bölgenin doğrultusuna doğru uzanan) bazalt örtüsünü ve bunun kaynağını bırakır. Kanal - çoğunlukla 10 m genişliğinde, minimum basınç geriliminin eksenine dik olarak yönlendirilmiş, yani yarık bölgesi boyunca yönlendirilmiş dikey bir dolerit set. Sonraki her patlama, bir bazalt örtüsü ve bir set ekler, böylece plato bazaltları bölümünün aşağısında setler haline gelir. Bu konu, Doğu İzlanda'da J. Walker tarafından özel olarak incelenmiş ve deniz seviyesinden 1000-1100 m'ye yükseldikçe setlerin sayısında doğal bir azalma tespit edilmiş ve bunların doğrusal bir ilişkiye göre daha da azaldığı tahmin edilmiştir. Bu tür grafiklerin tümü, 1350-1650 m seviyelerinde, yani tam olarak plato bazaltlarının ana çatısının olması gereken yerde, daykların tamamen sıkıştığını gösteriyordu. Deniz seviyesinin altında set sayısının buna bağlı olarak arttığı varsayılmaktadır.

Plato bazalt tabakası olarak, manyetotellürik sondajla takip edilen besleyici magma odasıyla ilişkili olarak büyük ölçüde telafi edici olan yerçekimsel çökmeye maruz kalırlar. Aynı zamanda paralel dolerit dayklarının sayısı arttıkça toplam kalınlıkları kadar birbirlerinden uzaklaşırlar. Bu tür gözlemlere dayanarak, G. Bodvarson ve J. Walker, setlerin girmesi yoluyla yer kabuğunun genişlemesi için bir mekanizma önerdiler. İncirde. G. Palmason (1973) tarafından daha sonraki bir yayından 5.5.1'de bu mekanizma kinematik bir diyagramla açıklanmaktadır. Yeni oluşan kayaların eksenel bölgedeki sonraki inişleri ve eksenin bir tarafına hareketleri sırasında hareketinin hesaplanan yörüngelerini ve izokronlarını gösterir. I. Gibson ve A. Gibbs'in diyagramı (Şekil 5.5, II), plato bazaltlarının derinlikte giderek artan eğimini ve eksenel bölgenin her iki yanında çöküntü olarak oluşan yelpaze şeklindeki monoklinlerin yapısını göstermektedir. patlayan bazaltlar ve aktif bölgenin setlerle sıkışması. İkincisi, izinsiz girildiğinde dikeydir ve ardından ana plato bazaltlarıyla birlikte eğilir. Sonuçta ikinci bir okyanus kabuğu tabakasının oluşması sağlanır.

Pirinç. 5.5. Orta Atlantik yayılma bölgesi olan İzlanda'daki okyanus kabuğunun ikinci katmanının oluşum modeli:
I - G. Palmason'un (1973) kinematik diyagramı: yayılma ve izostatik çökme süreci sırasında patlayan bazaltların hareketinin yörüngeleri (noktalı çizgi) ve hareketlerinin izokronları (düz çizgiler). II - I. Gibson ve A. Gibbs'in (1987) diyagramı, daykların eklenmesi ve bazaltın yüzeye dökülmesi yoluyla yayılma mekanizmasını açıklayan: daykların kama etkisi yayılmayı belirler, bazalt yükü altında çökme yelpaze şeklinde oluşturur eksenel bölgenin her iki tarafında monoklinler (K ​​- paralel dayklardan oluşan bir kompleks). III - E. Anderson ve M. Habert'e göre, minimum basınç gerilimine dik bir düzlemde bazalt kanalın girmesi. IV - hidrolik kama olarak bazalt dayk: çatlağı ilerleten gerilimlerin (P) diyagramı, hidrolik kamanın tepesine doğru çatlak açıklığının küpüyle ters orantılı olarak keskin bir şekilde azalır, bu da burada bir gerilim konsantrasyonu oluşturur, bir kama etkisi ve kamanın ilerlemesi (A.A. Peck, 1968'e göre): ben - çatlak uzunluğu; D - çatlak açılması: Rk - çatlağın başlangıcında enjekte edilen sıvının basıncı; Rb - çatlağı sıkıştıran yanal gerilimler

Bu modelin İzlanda'daki gerçek uygulaması, volkanik bölge içindeki çatlak patlamaları ekseninin birden fazla yanal "sıçraması" ve hatta tüm bu bölgenin yer değiştirmesi nedeniyle karmaşık hale geliyor. Ayrıca uzamaların bir kısmı faylarda ve açık çatlaklarda, yani kopmalarda meydana gelir. Bu tür yapıların, yüzeye ulaşmayan hendeklerin izinsiz girişini üst kısımda telafi ettiğine inanılmaktadır. Özellikle perdelenmiş dayklar muhtemelen plato bazaltları arasında çok sayıda olan dolerit eşikleriyle son bulmaktadır. Ek olarak, çatlak patlamaları sırasında bazaltik magmanın bir kısmı, volkanik olarak aktif alandan daykların uzunlamasına büyümesi yoluyla bölgenin doğrultusu boyunca yayılır. G. Sigurdson'a göre, 1975 yılında Krabla'daki çatlak patlamasından sonra bu tür birkaç saldırı meydana geldi; bunların saatte birkaç yüz metre hızla ilerlemesine sismik sarsıntılar ve birkaç kilometre genişliğinde bir şerit halinde yüzeyin çökmesi eşlik etti. Bazı faylar boyunca yer değiştirmenin genliği de dahil olmak üzere toplam çökme miktarı 1,5 m'ye ulaştı - 1 m'ye kadar.

İzlanda'dan yapılan gözlemlerin kullanımı, ayrıntılarına ve güvenilirliklerine rağmen, okyanus ortası sırtının bu bölümünün normal denizaltı yayılma bölgelerine göre anormalliği nedeniyle sınırlıdır. Buradaki okyanus kabuğunun kalınlığı normalden çok daha yüksektir (40 km'ye kadar), bu da adanın yüzeyini jeolojik tarihi boyunca deniz seviyesinin üzerinde sabit bir şekilde korur. İzlanda bazaltlarının karakteristik jeokimyasal özellikleri dikkate alındığında bu durum, yayılma ekseninin manto jetinin üzerinden geçmesi, mantonun derin kısımlarından malzeme kaldırması ve okyanus kabuğunu oluşturan bazaltik eriyiğin tedarik oranının artmasıyla açıklanmaktadır. kalınlığı arttırılmıştır (bkz. Bölüm 6 ve 7).

Denizaltı okyanus ortası sırtlarında yayılıyor.İnsanlı su altı araçlarının yardımıyla okyanusun yarık bölgelerinin bir dizi bölümü artık ayrıntılı olarak inceleniyor. Bu çalışma, 1974-1975'te Fransız-Amerikan FAMOUS programıyla başladı. Azor Adaları'nın güneybatısındaki Orta Atlantik Sırtı'nın yarık vadisinde, dönüşüm fayı üzerinde ve bunların birleşim yerinde bulunan bölümleri haritalandı. İncelenen bölümdeki rift vadisinin sismik ve volkanik olarak aktif eksenel kısmının simetrik olarak inşa edildiği ortaya çıktı (bkz. Şekil 10.1, II). Yakın zamanda patlak veren yastık lavların her iki tarafında, uzunlamasına çatlaklar boyunca uzanan tepecikler oluşturarak, daha önceki çatlak patlamalarının ürünleri, lav üzerindeki ayrışma kabuklarının kalınlığına göre belirlenen bir yönde ve diğer yönde 1,5 km'lik bir mesafe boyunca izlendi. yastıklar.

Daha sonra, daha güneyde, Kane Fayı bölgesinde, MARK programı kapsamındaki benzer çalışmalar, Orta Atlantik Sırtı'nın toplam uzunluğu yaklaşık 80 km olan faylarla ayrılan birkaç bölümünü kapsıyordu (bkz. Şekil 10.1, I,IV). ,V,VII). Bu tür fraksiyonel bölümlerin bile kendi aralarında belirgin yapısal farklılıklara sahip olduğu ve yayılma sırasında aktif yayılmanın bir bölümden diğerine kaydığı keşfedildi. Dolayısıyla sırt genişlemesi tüm bu yerel olayların kümülatif etkisini temsil eder. Profiller, çatlak patlamalarının olmadığı dönemlerde bile kademeli faylarla ifade edilen genişlemenin devam ettiğini göstermektedir. Bazı kesimlerde genişlemenin bir kısmı, gabro ve serpantinleşmiş peridotitlerden oluşan tektonik blokların yükselmesiyle telafi edilmektedir. Okyanus kabuğunun ve litosferik mantonun III. katmanındaki kayalar.

Daha ileri derin deniz araştırmalarının gösterdiği gibi, bu gözlemler tesadüfi değildir. Orta Atlantik gibi düşük yayılma oranlarına sahip bölgeler, kabuğun gerilmesi ve incelmesi meydana geldiğinde, her birinde yayılmanın (magmatik, yapıcı), kıtasala benzer yapısal, deformasyonel riftleşme aşamaları ile dönüşümlü olduğu bölümlere ayrılır. Bu aşamalar sırasında, kıtalarda olduğu gibi bazı durumlarda simetrik olan, diğerlerinde ise tam tersine, B. Wernicke'nin büyük hafif bir faya dayanan deformasyon modeliyle tutarlı olan, faylarla sınırlı rift vadileri oluşur veya yenilenir. A. Carson'a (1992) göre, bu tür dönüşümlü aşamaların süresi onlarca ve ilk yüzbinlerce yıla ulaşmaktadır. Bu durumda sırtın komşu bölümleri aynı anda farklı evrelerde olabilir.

Her bölüm genişlemeli faylanmaya maruz kaldığından, uzunlukları boyunca düşük hızlı yayılma bölgelerinde merkezi yarık vadileri gözlenir. Doğu Pasifik gibi yüksek hızlı olanlar için yarık vadileri karakteristik değildir ve bunların gelişimi açıkça magmatik yayılmanın hakimiyetindedir. Aynı zamanda, İzlanda'daki karasal koşullarda gözlemlenenlere benzer şekilde yanal gezinme ve magmatik eksenin küçük "sıçramalarının" olduğu Atlantik tipi bölgelerin aksine, çatlak patlamaları ekseninin stabilitesi gözlendi. nadir değildir.

Yakın bir kıta çerçevesinde yer alan en genç yayılma havzalarında, hızlı çökelme mümkündür, bu da serbest çatlak patlamalarını ve normal bir II katmanının oluşumunu önler. Yüzeye ulaşmadan önce setler, Kaliforniya Körfezi'ndeki Guaymas havzasında olduğu gibi çökeltilerle son buluyor ve eşikler oluşturuyor.

Okyanus ortası sırtlarının volkanik bölgeleri, özellikle yüksek yayılma hızlarında çok sayıda olan, yüksek sıcaklıktaki hidrotermal sıvıların yüzeylemeleriyle ilişkilidir. Bakır-çinko sülfür cevherleri, ferromanganez metal içeren çökeltilerin yanı sıra bazaltların yeşil taş alterasyonu da bunlarla ilişkilidir.

Yayılma bölgelerinde okyanus kabuğunun oluşumu. Okyanus kabuğunun oluşum mekanizmaları hakkındaki modern fikirler, derin deniz sondajından elde edilen verilerle karşılaştırmalı olarak aktif yayılma bölgelerindeki gözlemlere ve ayrıca kıtalardaki eski okyanus kabuğunun parçaları olan ofiyolitlere ilişkin ayrıntılı çalışmalara dayanmaktadır (bkz. Bölüm 12). Bazaltik üst kısım ve altta paralel dolerit dayk kompleksi içeren II. Tabakanın oluşumu, ardışık hidrolik kamalamanın bir sonucu olarak yukarıda zaten tartışılmıştı. Bazaltik eriyiği besleyen magmatik kamaların kaynakları artık çok kanallı sismik profillemeyle tanımlanıyor, ancak yalnızca orta ve yüksek hızlı yayılma bölgelerinde. Boyuna uzanan bu odaklar küçük kesitlidir; yaklaşık 1 km genişliğinde ve yalnızca birkaç yüz metre yüksekliğinde olup yüzeyden 1-2 km derinlikte bulunurlar. Özellikle, R. Detrick ve diğerlerine (1937) göre, 9°30" Kuzeydeki Doğu Pasifik kuşağında, magma odasının üst sınırı 1 km'den daha az bir derinlikte izlenmekteydi ve yeni oluşan okyanusal bölge üzerindeki kabuk yalnızca II. katmanla temsil ediliyordu.

Böyle bir çatıda, yer yer masif gabro-diyabaz ve mikrogabrodan oluşan stok şeklindeki gövdeler, paralel dayk kompleksinden geçen ve daha sonraki dayk kompleksleri tarafından kesişebilen, izinsiz girer.

Yeni oluşan kabuk yayılma ekseninden uzaklaştıkça magma rezervuarının karşılık gelen kısmı da onunla birlikte besleme sisteminden uzaklaşır. Artık astenosferin bazaltik erimeleri tarafından yenilenmiyor, ana ısı kaynağıyla bağlantısını kaybediyor ve kristalleşme farklılaşması için uygun koşullar altında soğuyor (aşağıdaki Şekil 2.3'e bakın). Böylece, II. Tabakanın altında, okyanus kabuğunun III. Tabakası oluşur; bu tabaka, kesitin alt kısmındaki dünit kümülatlarına kadar üst kısımdaki melankokratik çeşitlerden geçişler içeren katmanlı bir gabbroid kompleksidir. Küçük miktarlarda artık eriyik bazen sıkıştırılarak, kaya serisinin geri kalanıyla koagmatik olan küçük plajiyogranit girintileri oluşturulur.

Daha sonra, zaten iki katmanlı olan okyanus kabuğunun hareketi sırasında

RIFT (a. yarık; n. Yarık; f. yarık; i. yarık), yarık bölgesi, yer kabuğunun yatay uzantısının büyük şerit benzeri (planda) bir bölgesidir ve üst kısmında şu şekilde ifade edilir: bir veya birkaç yakın doğrusal graben ve bunlarla birleşik blok yapılar, çoğunlukla eğimli faylar ve bindirme fayları gibi uzunlamasına faylarla sınırlı ve karmaşıktır. Yarıkların uzunluğu yüzlerce veya bin km'den fazladır, genişliği ise genellikle onlarca km'dir. Rölyefte, yarıklar genellikle dar ve derin uzun havzalar veya nispeten dik eğimlere sahip hendekler olarak ifade edilir.

Aktif gelişim dönemleri (rifting) sırasındaki yarıklar sismisite (sığ deprem odakları ile) ve yüksek ısı akışı ile karakterize edilir. Yarıkların gelişimi sırasında, büyük petroller, çeşitli metallerin cevherleri vb. içeren kalın tabakalar veya birikebilirler. Gelişmekte olan yarıklar altında mantonun anormal derecede ısıtılmış ve düşük viskoziteli üst kısmı genellikle yükselme yaşar (manto diyapiri olarak adlandırılır) ) ve bazıları yanlara doğru yayılıyor ve üstteki kabukta kemer benzeri bir şişkinlik görülüyor. Bazı araştırmacılar bu süreçleri yarık oluşumunun ana nedeni olarak görürken, diğerleri üst mantonun ve kabuğun yerel olarak yükselmesinin yalnızca bir yarık ortaya çıkmasına yardımcı olduğuna ve bunun lokalizasyonunu önceden belirlediğine (hatta bunun bir sonucu olduğuna) inanırken, yarıklaşmanın ana nedeninin de bu olduğuna inanıyor. bölgesel (hatta küresel mi?) uzanan bir kabuktur. Özellikle kuvvetli yatay gerilme ile, yarık içindeki eski kıtasal kabuk tamamen yırtılmaya uğrar ve ayrılmış blokları arasında, bu durumda, üst mantodan gelen temel bileşimdeki magmatik malzeme nedeniyle, okyanus tipinde yeni bir ince kabuk oluşur. . Okyanus yarıklarının karakteristik özelliği olan bu sürece yayılma denir.

Kabuğun yarıklardaki derin yapısının doğasına ve bunları çerçeveleyen bölgelere bağlı olarak, ana yarık kategorileri ayırt edilir - kıta içi, kıtalararası, kıtalararası ve okyanus içi (Şekil).

Kıta içi yarıklar, çevre bölgelere göre daha ince olan kıtasal tipte bir kabuğa sahiptir. Bunlar arasında, tektonik konumun özelliklerine göre, kubbe volkanik tipinde (örneğin, Kenya, Etiyopya, Şekil 1) ve zayıf veya volkanik olmayan yarık tipinde (örneğin, epiplatform veya intrakratonik) eski platformların yarıkları (örneğin, , Baykal, Tanganyika) (Şekil 2), periyodik olarak ortaya çıkan ve daha sonra jeosenklinal gelişimleri sırasında dönüşen ve esas olarak evrimlerinin post-jeosenklinal aşamalarında oluşan hareketli kuşakların yarıkları ve yarık sistemleri ile ayırt edilir. , Cordillera'daki Havzaların ve Sıradağların rift sistemi, Şekil 3). Kıtalararası yarıklardaki genişleme ölçeği, diğer kategorilerle karşılaştırıldığında en küçüktür (birkaç km'den ilk on km'ye kadar). Rift bölgesindeki kıtasal kabuk tamamen yırtılırsa, kıta içi yarıklar kıtalararası yarıklara dönüşür (Kızıldeniz, Aden Körfezi ve Kaliforniya yarıkları; Şekil 4).

Okyanus içi yarıklar (okyanus ortası sırtlar olarak da bilinir) hem eksenel bölgelerinde (modern yayılma bölgeleri) hem de yanlarında okyanus tipi kabuğa sahiptir (Şekil 5). Bu tür yarık sırtları, kıtalararası yarıkların daha da gelişmesinin bir sonucu olarak veya daha eski okyanus alanlarında (örneğin, Pasifik Okyanusunda) ortaya çıkabilir. Okyanus içi yarıklardaki yatay genişlemenin ölçeği en büyüğüdür (birkaç bin km'ye kadar). Bu yarıklar, sanki bu yarık bölgelerinin komşu bölümlerini planda birbirine göre değiştiriyormuş gibi, onları kesen enine fayların (dönüşüm fayları) varlığıyla karakterize edilir. Tüm modern okyanus içi, kıtalararası ve kıta içi yarıkların önemli bir kısmı Dünya yüzeyinde birbirine doğrudan bağlanır ve dünya yarık sistemini oluşturur.

Hint Okyanusu kenarlarının karakteristiği olan perikontinental yarıklar ve yarık sistemleri, okyanusun iç kısmına doğru okyanus kabuğunun yerini alan, oldukça inceltilmiş bir kıtasal kabuğa sahiptir (Şekil 6). İkincil okyanus havzalarının evriminin ilk aşamalarında oluşan kıtalararası yarık bölgeleri ve sistemleri. Kıtalararası ve okyanus içi yarıklar en azından Mezozoik'in ortasından ve muhtemelen daha önceki dönemlerden ortaya çıkmıştır. Antik platformlar içindeki kıtalararası yarıklar Proterozoyik'ten bu yana oluşmuştur ve daha sonra sıklıkla yenilenme (sözde) yaşanmıştır. Daha sonra sıkıştırmaya maruz kalan yarık benzeri doğrusal genişleme bölgeleri, halihazırda (yeşiltaş kuşaklarında) ortaya çıkmıştır.

Şairin yukarıda verilen sözleriyle nasıl ilişkilendirilir? Doğa gerçekten o kadar basit mi ki, aslında içindeki her şey açık ve doğa bilimi saf bir yanılsama, insanlığın çözümü için bu kadar boşuna çaba harcadığı yapay bir gizem yaratımı mı? Fyodor İvanoviç Tyutçev'in bilimin ne olduğunu anlamadığını ve doğanın sırlarını açığa çıkarmanın faydasız olduğunu düşünmek yanlış olur. Bütün mesele şu ki, insan bilinci ne olursa olsun doğanın kendisi gizemli hiçbir şey içermez, içeremez. Sübjektif gizem kavramı, doğal olayların insan bilinci tarafından kusurlu bir şekilde yansıtılmasının bir sonucu olarak ortaya çıkar. Bu eksikliğin üstesinden gelmek ve bunun için çabalamak bilimin gelişme yolunu oluşturur.

Meraklı insan bilinci için bilmeceler, sırlar, doğanın gizemleri - romantizm ve eşsiz çekicilikle dolu bir dünya. Ve bu anlamda doğa Doğu Sibirya'yı rahatsız etmedi. Baykal'ı bizim için bir gizem olarak, dünyanın iç kısmının gelişmesinde doğal olarak gerekli bir fenomen olarak yarattı.

Baykal Gölü'nün büyüklüğü ve sert doğası, kıyılarına gelen ilk kaşifler için gizemliydi. Baykal'ın bir deniz olduğu inancıyla bu gizem zihinlerinde çözüldü. Giderek daha fazla keşif bizi Baykal'ın gerçek bir deniz olarak tanınmasından vazgeçmeye zorladı. Böylece yeni bir gizem ortaya çıktı: Denize ya da o zamanlar bilimin bildiği en büyük göllere benzemeyen şey nedir? Bunu yeni keşifler takip etti. Ve hemen yeni gizemler ortaya çıktı. Zaten savaş sonrası dönemde, bilim adamlarının dilinde yeni bir terim ortaya çıktı; bu, genel okuyucu için çok az şey ifade ediyor - Baykal çatlağı ve Baykal çatlağı bölgesi.

XVII-XVIII yüzyıllarda Baykal. tatlı deniz olarak ünlendi. Sonraki yüzyılda, dünya çapında dünyanın en derin, tamamen taze gölü olarak tanındı. Yüzyılımızın ilk yarısında kendine özgü organizmaların (endemiklerin) doğup geliştiği kapalı bir biyolojik türleşme merkezi olma ününü kazandı. Yüzyılımızın ikinci yarısında Baykal, Asya'da kıtanın derinliklerinde ortaya çıkan tek yarık yapısı olarak ünlendi. Bu Baykal'ın bir tür bilimsel “kariyeridir”. Ve özellikle dikkat çekici olan, Baykal Gölü'nün doğada var olmayan, bilime musallat olan, depremler, volkanik yapılar ve Doğu'nun güneyindeki dağların konumu ile ilgili "sırrını" ortaya çıkaran son rolüdür. Sibirya doğal yerini buldu.

Şimdi Baykal bölgesindeki yer kabuğunun yapısının temel özelliklerini bir kez daha hatırlayalım. Burada eski Sibirya platformu ve aynı derecede eski katlama alanı buluşuyor, platformun çerçevesini veya sıklıkla söylendiği gibi güney katlanmış çerçevesini oluşturuyor. Bu bölgeler arasındaki sınır, güneyde iki "körfez" olan Irkutsk ve Aldan ile oldukça basit bir tasarıma sahiptir. Sibirya platformu, havzaların yüzeyinin düz veya hafif dalgalı bir topoğrafyasına sahiptir, ancak nehir vadileri derin ve dik yamaçlıdır. Dolayısıyla platformun diğer coğrafi adı Orta Sibirya Platosu'dur. Güney kenarı her yerde oldukça keskin bir çıkıntıyla ifade ediliyor - Sayans'ın dağlık bölgesine, Baykal Dağları'na ve Stanovoy Yaylalarına geçiş. Tüm bu dağların ortak özelliği, masif formların keskin, keskin olanlara üstünlüğü, daha sonra az çok izole edilmiş ana tepelerin (sırtlar, zincirler) Sibirya Platformunun kenarına ve orta yüksekliklerin aşılmayan paralelliğidir. bir kural, deniz seviyesinden 3000 m yükseklikte. Dağların kuzey ucundan ne kadar güneyde olursanız, bu bölgenin bireysel büyük yüksekliklerin yönü üzerindeki etkisi o kadar az olur, ancak yine de hafif bir viraj - kuzeybatı "Sayan" saldırılarının kuzeydoğu "Baykal" saldırılarına geçişi - genel anlamda ve Moğolistan'da korunmaktadır. Plato-dağ kavşağı hattına yakın, bazı yerlerde ondan dağların derinliklerine doğru uzaklaşan ve diğerlerinde ona yakından yaklaşan bireysel alçak alanlar görülebilir - ilk bakışta görünen dağ içi (dağlararası) çöküntüler. nehir vadilerinin büyük ölçüde genişletilmiş bölümleri olabilir. Bu çöküntülerin dibindeki uygun, düz yerler elbette öncelikle ilk yerleşimcileri kendilerine çekti, ilk gezginler buralarda durdu ve her şeyden önce onları çevreleyen doğa dikkat çekti. Bu nedenle, bu dağlık bölgenin dağlar arası çöküntüleri, tarihsel olarak jeoloji biliminin temel nesneleri haline gelmiştir. Bunlardan biri elbette ilki Baykal Gölü'nün çöküntüsüydü.

Aralarında o zamanın bilim adamlarının da bulunduğu ilk gezginler (isimleri Irkutsk Yerel Kültür Müzesi'nin kornişine yazılmıştır), dağların yükseklikleri arasındaki bu geniş ovaları farklı şekilde değerlendirdiler, ancak 18. yüzyılın sonlarında bazıları bilim adamları onlarda derin kuvvetlerin, yani özel yerel depremlerle kendilerini duyuranların neden olduğu yıkıcı başarısızlıkları gördüler. Dağlar arasındaki devasa çöküntülerin volkanik süreçlerin bir sonucu olduğu yönünde görüşler dile getirildi. Pek çok insan bunların sadece devasa antik nehir vadilerinin kalıntıları olduğuna inanıyordu ve I. Chersky, Baykal havzasının yer kabuğunun yavaş yavaş derinleşen ve daralan içbükey bir kıvrımı olduğuna inanıyordu.

19. yüzyılda Benzer büyük dağlar arası çöküntüler Avrupa'da iyi bir şekilde incelenmiştir. O zamanlar farklı ülkelerden doğa bilimciler birçok şeyi Avrupa modellerine göre yargılamaya başladılar. Büyük dağlararası çöküntülerin tipik yapısının bir graben, yani iki paralel fay arasında yer kabuğunun uzunlamasına bir bölümünün çökmesi olduğu bulunmuştur. Daha sonra benzer grabenler hemen hemen tüm dağlık ülkelerde bulunmaya başladı ve bunların örneği, prototipi, Kara Orman ve Vosges sıradağları arasındaki faylar boyunca uzanan bir çöküntü olan Ren Graben'i olarak kaldı. Baykal depresyonunu onunla karşılaştırmaya başladılar. Bu, Asya'nın tüm alanı boyunca "eski tacının" kısmen alçaltılmış, kısmen yükseltilmiş ve böyle bir "yapısal arka plana karşı" ayrı bloklara bölündüğüne inanan Sibirya'nın en büyük kaşifi V. A. Obruchev'in otoritesi tarafından büyük ölçüde kolaylaştırıldı. ” Baykal çöküntüsü yalnızca en büyüğü ve en küçüğüydü.

Daha ileri çalışmalar, Baykal bölgesi ve Kuzey Moğolistan'ın dağlar arası çöküntülerinin, sanki yer kabuğundaki geniş faylarla birbirine bağlanmış gibi, bağlantılarıyla, yani bireysel çöküntülerle, 2000 km'den fazla uzanan bir tür zincir oluşturarak birleşik bir sistem oluşturduğunu gösterdi. göl. Moğolistan'dan Güney Yakutya'ya Khubsugul. Daha önce, 19. yüzyılın başında, çöküntülerin dikkat çeken dış benzerliği, böyle bir zincirdeki tüm bağlantıların jeolojik ilişkisi, yakın zamanları ve oluşumlarının benzer yöntemi fikrini akla getiriyordu. Bu yüzyılın başında İngiliz jeolog J. Gregory, Doğu Afrika'daki benzer, hatta daha büyük benzer çöküntüler sistemini tanımladı ve bunlara yarık vadileri adını verdi. Filistin'deki Ölü Deniz çöküntüsünü inceleyen başka bir İngiliz jeolog B. Willis, onu oluşturan marjinal paralel fayların faylar değil, ters faylar veya graben duvarlarının merkezi aşağı doğru şeridi sıkıştırıyor gibi görünen dik bindirmeler olduğunu buldu. Yarıkların aksine bu yapıya rampa-pom adını verdi. Bundan kısa bir süre sonra Baykal çöküntüsüne rampa modeli uygulandı. Daha önce, bu yüzyılın başında jeolog Lvov, Baykal çöküntüsünün Afrika'daki bir başka derin göl olan Tanganika'nın çöküntüsüyle benzerliğine dikkat çekmişti. Son olarak, Baykal çöküntüleri ile Doğu Afrika'nın benzerliğine de dikkat çeken jeolog Pavlovsky, Baykal eyaletler arası çöküntü sisteminin tüm bölümleri için başarılı ortak ad olan "Baykal tipi çöküntüler" i önerdi.

Baykal bölgesinin eyaletlerarası havzalarındaki jeolojik araştırmalarda 50'li yıllarda petrol ve gaz aramalarıyla bağlantılı olarak çok keskin bir artış meydana geldi. Oldukça derin birkaç kuyu açıldı. Yer Kabuğu Enstitüsü, daha sonra kısaca Irkutsk'taki SSCB Bilimler Akademisi Jeoloji Enstitüsü, tüm bu bölgenin jeolojisiyle yakından ilgilendi. Baykal çöküntüsü ve en yakın komşuları için önemli sonuçlar elde edildi. Ancak en önemlisi, bu dönemde Dünya Okyanusu'nun dibindeki kapsamlı uluslararası araştırmaların yeni bir bilimsel ve teknik temelde gerçekleştirilmesi ve Dünya Rift Sisteminin keşfedilmesiydi. Bu keşif gerçek bir sansasyondu ve yer bilimlerinin gelişiminde önemli bir kilometre taşı oldu. Dünya Yarık Sistemi'nin temeli, sanki tüm dünyayı dolaştırıyormuş gibi birbirine tek bir ızgara halinde bağlanan okyanus ortası sırtlardan oluşuyor. Okyanus ortası sırtlar okyanusların orta (medyan) kısımlarına doğru çekilir, ancak hepsi bu kadar orta bir konuma sahip değildir: en iyi Atlantik denizaltı sırtında, özellikle kuzey kesiminde görülür. Okyanus tabanının bu yükseltileri kendi başlarına karada gördüğümüz gerçek sırtlara çok az benzerlik göstermektedir. Bunlar taban genişliği yüzlerce ila bir buçuk bin kilometre ve göreceli yüksekliği 3 km'ye kadar olan yükselmelerdir. Bu tür sırtların sisteminin toplam uzunluğu 70.000 km'yi aşıyor ve alan tüm kıtaların alanına eşit. Keskin kabartma formları sırtların yalnızca zirve, sırt kısımlarında bulunur. Bunlar, öncelikle yamaçların kademeli doğası ve ikinci olarak, fay kökenli derin ve dar eksenel çöküntülerin - yarık "vadilerinin" varlığıyla yaratılırlar. İnce (7-10 km) okyanus kabuğunun yükselişleri olan su altı sırtları, yüksek ısı akış değerleri (3-10 μcal cm2 s'ye kadar), bazaltik lavların fışkırdığı güçlü volkanizma, güçlü sismisite ve varlığı ile ayırt edilir. manto malzemesinin tabanının yüzeyine yakın bir yerde bulunduğunu gösteren ultramafik kaya parçaları. Kartpostal ve Dünya Rift Sisteminin daha fazla incelenmesi, yayılma hipotezinin (genişleme, okyanus tabanının medyan sırtlardan her iki yönde simetrik olarak büyümesi) yanı sıra jeolojik dönemde muazzam - binlerce kilometre hipotezinin yaratılmasına ivme kazandırdı. tarih - litosferik plakaların yatay hareketleri.

Dünya Rift Sisteminin dallarından biri Hint Okyanusu'ndan karaya çıkıyor ve burada öncelikle Kızıldeniz'in devasa yarık yapısı ve ikinci olarak Doğu Afrika kıtasal yarık bölgesi şeklinde devam ediyor. havzalar. Ren Grabeni ve Baykal Bölgesi Grabenleri'ne gelince, Dünya Rift Sistemi ile doğrudan bir mekansal bağlantıya sahip olmasalar da, çeşitli açılardan okyanus yarık geçitlerine çok yakın oldukları ortaya çıktı. "Manzaraları", kapsamlı araştırma için erişilebilirlikleri, doğrudan, görsel tanışma olasılığı ve zaten oldukça yüksek jeolojik bilgileriyle, uzun zamandır Batı Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Ren, Baykal ve Sırtlar ve Havzalar Bölgesi'nin olduğu açıktır. Yerkabuğunun benzer yapılarına aday olan bu yapılar, Uluslararası program tarafından özel bir inceleme konusu haline gelmiştir.

1966'da Irkutsk'ta, Yer Kabuğu Enstitüsü'nün duvarları içinde, V.V. Belousov başkanlığında SSCB Bilimler Akademisi Yer Kabuğu ve Üst Manto Çalışmaları Bilimsel Konseyi'nin bir ziyaret oturumu düzenlendi. Baykal çöküntüsünde ve ona benzer komşu yapılarda yapılanların sonuçları özetlendi. Daha ileri bir araştırma programı hazırlandı. Adı geçen Bilim Konseyinin Baykal bölümü düzenlendi. Baykal'ın derin süreçlerin neden olduğu doğal bir fenomen olarak incelenmesi yeni bir aşamaya girmiştir.

Eğer şimdi Baykal tipi çöküntüler “yarık vadilerine” ya da sadece yarık çöküntülerine dönüştüyse, o zaman bunların Dünya Yarık Sistemi ile ilişkileriyle ilgili soru ortaya çıktı. Baykal yarık bölgesi, sanki Asya anakarasının derinliklerine "terk edilmiş" gibi tamamen izole edilmiş görünüyordu ve aynı zamanda eski ve kısmen antik kaya katmanlarından oluşan bir bölgede bulunuyordu. Tüm yarık bölgesinin altındaki derin yeraltının olası araç ve tekniklerini keşfetmenin zamanı gelmişti. Novosibirsk'teki Bilimler Akademisi Sibirya Şubesi Jeoloji ve Jeofizik Enstitüsü, Irkutsk Bilim Merkezi'nin diğer enstitüleri ve birçok Sibirya sanayi kuruluşu bu Çalışmaya dahil oldu. Doğal olarak jeofizik çalışmalar ön plana çıktı. Aşağıda onlar hakkında daha ayrıntılı olarak konuşacağız.

İncirde. Şekil 7 Baykal yarık bölgesinin genel diyagramını göstermektedir. Rift çöküntülerinin hatlarını, Neojen-Kuvaterner volkanik kayaların dağılım alanlarını ve kabartma olarak ifade edilen yer kabuğunun ana faylarını ve ayrıca izohipsum (çizgi) içindeki Sayan-Baykal kemerli yükselişinin (yaylalar) konturunu gösterir. eşit yükseklikte) Deniz seviyesinden 1500 m yükseklikte. Bütün bunlar yarık bölgesinin temel özellikleridir. Diyagram, güney kesimdeki yarık bölgesinin Moğol-Sibirya Dağları'nın kuzey sınırına ve dolayısıyla Sibirya Platformu'nun güney sınırına yakın olduğunu, kuzeydoğuda ise bu sınırdan güneye doğru çekildiğini göstermektedir. Volkanik alanlar yarık bölgesinin yan taraflarına doğru yöneliyor ancak Vitim lav platosu bunun doğusuna doğru kayıyor. Rift bölgesinin ana merkezi bağlantısı olan Baykal, yer kabuğundaki özellikle güçlü faylarla ilişkilidir. Bölgedeki pek çok fay, Neojen ve Kuaterner dönemlerinden günümüze kadar yer kabuğunun çatlaması sonucu oluşmuştur. Hemen hemen tüm çöküntüler ve Baykal da elbette az çok asimetriktir; kuzey ve kuzeybatı tarafları güney ve güneydoğu taraflarından daha kısa ve diktir.

Tüm yarık çöküntüleri, akarsu ve göl-bataklık kökenli çökelti katmanları tarafından değişen derinliklerde doldurulur. Benzer tortular artık içlerinde birikmeye devam ediyor. Sedimanter tabakalar en iyi Baykal havzasının güney kenarı boyunca ve bu bölgelerdeki petrol aramaları ve derin sondajlarla ilişkili olan batıya bitişik Tunka çöküntüsünde incelenir. Karasal ve sudaki çökeltilerin birikiminin (ve dolayısıyla rift havzalarının kökeninin) Üst, belki de Orta Paleojen'de başladığı ve Neojen ve Kuvaterner dönemleri boyunca, yani 25 milyon yıldan fazla devam ettiği bulunmuştur. Kıtasal (deniz koşullarından ziyade) koşullarda genellikle olduğu gibi, rift havzaları "büyüdükçe", yani derinleşip genişledikçe tortu birikimi düzensiz bir şekilde meydana geldi. Rift bölgesinin batı kanadında çökelti birikimine, bazaltik lavların tekrar tekrar döküldüğü ve piroklastların, yani kırıntılı volkanik malzemelerin emisyonlarının eşlik ettiği görüldü. Bu kadar kalın tortu merceklerinin bileşimi ve yapısı, Şekil 2'den değerlendirilebilir. 5. Rift havzalarının hem kenarlarında hem de orta kısımlarında yer yer çökeltiler faylardan etkilenerek küçük kıvrımlar halinde kıvrılır.

Son yıllarda Baykal'ın modern derin denizindeki çökeltilerin birikmesine ilişkin çok ilginç veriler elde edildi. “Gençliğini” doğruladılar ve içindeki çökelti birikim mekanizmasının denizdekine benzer olduğunu gösterdiler. Bu arada Baykal Gölü'nün dibinin derinlikleri ve topografyası hakkında birkaç söz.

Baykal Gölü'nün muazzam derinliği elbette Baykal Gölü'nün ilk sakinleri - Buryatlar, Evenkler, Kurykanlar ve belki de burada balık tutma konusunda ustalaşan daha eski halklar tarafından biliniyordu. Geçtiğimiz yüzyılda basit bir deniz araştırması kullanılarak yapılan ölçümler yapıldı, daha doğru ölçümler ise bu yüzyılın başında Drizhenko'nun keşif gezisiyle yapıldı. Bilimler Akademisi Baykal Limnoloji İstasyonu'nun çalışması, Olkhon Adası'nın çok doğusunda olmayan Baykal'ın en büyük derinliğini gösterdi. 1740 m'ye eşitti, ancak daha sonra, 60'lı yıllarda Limnoloji Enstitüsü, yankı sireni kullanarak göl üzerinde özel çalışmalar yaptı ve Baykal Gölü'nün tabanının ilk kabartma haritasını derledi. Yaklaşık olarak aynı bölgede bulunan Baykal'ın maksimum derinliği 1620 m olarak ortaya çıkmıştır. Şu anda en güvenilir olarak kabul edilmektedir. Ve tabiri caizse bazı "puan kayıplarına" rağmen Baykal, derinliği açısından tatlı su gölleri arasında dünya şampiyonu olmaya devam ediyor.

Gölün taban kabartmasının haritası bir bütün olarak Baykal'ın açıkça izole edilmiş üç havzadan oluştuğu, en derininin ortadaki olduğu, kuzeybatı su altı eğiminin çok dik ve basamaklı olduğu, güneydoğu tarafının daha uzun ve basamaklı olduğu varsayımlarını doğruladı. Baykal'ın en derin kısımlarının su altı ovaları olduğu, Olkhon Adası'nın kuzey ucunun kuzeydoğusunda, yaklaşık olarak Ushkany Adaları'na doğru, Akademik Sırt adı verilen bir su altı tepesinin bulunduğu, daha düz, ancak çok karmaşık bir araziye sahip. Son olarak, su altı yamaçları okyanusta olduğu gibi derin kanyonlarda olduğu gibi yer yer olukludur. Ancak göl tabanının incelenmesine yönelik çalışmalar devam etti. Yankı sondaj profillerini kullanan giderek daha fazla ölçüm, V.I. Galkin'in Baykal çöküntüsünün heykelsi bir alçı modelini oluşturmasına izin verdi. Son olarak, Bilimler Akademisi Limnoloji Enstitüsü ve Oşinoloji Enstitüsü'nün ortak güçleri, Baykal havzasında hassas (yüksek hassasiyetli) yankı sondajı, su altı fotoğrafçılığı ve hatta doğrudan gözlemler yoluyla daha da doğru çalışmalar gerçekleştirdi. Pysis su altı araçları. İlk su altı çalışmalarının ana sonuçlarını tam olarak doğruladılar, ancak bunları önemli ölçüde detaylandırdılar. Ve dikkat çekici olan şey, diyagramda, fikirde, Baykal depresyonunun mevcut yapısının, jeologların 50'li yıllarda onu neredeyse sezgisel olarak hayal ettiği ve tasvir ettiği şekilde tam olarak ortaya çıkmasıdır. Çöküntünün batı yamacının genişliğinin, dik veya dik kayalıklarla ve çok dar bireysel basamak alanlarıyla yalnızca 3-5 km olduğu ortaya çıktı. Aksine, doğu yamacının genişliği çok daha fazladır (25-30 km), çok düzensizdir, hem boyuna hem de enine faylarla çok sayıda bloğa bölünmüştür. En gençleri de dahil olmak üzere göl çökeltilerinin, özellikle batı yamacının tabanında, yani ana Obruchevsky fayının etki alanında açıkça görülebilen faylardan etkilendiği ortaya çıktı. Baykal çöküntüsünün gelişimini sürdüren keskin asimetrik bir yarık yapısı olduğu bir kez daha doğrulandı.

Bu bölümde şu ana kadar tartışılan her şey, deyim yerindeyse Baykal yarığının ve onun merkezi bağlantısı olan Baykal yarığının dış jeolojik resmini oluşturur. Doğa bize ana özelliklerini açıkça göstermiştir. Ancak bununla yetinemeyiz, çünkü Baykal yarık bölgesinin kökeni, nedenleri ve oluşum mekanizması hakkında sunulan materyallerden yalnızca çok yüzeysel olarak (hem doğrudan hem de dolaylı anlamda) yargıda bulunabiliriz. Ancak bu bölge genel olarak kıtasal yarık bölgelerinin bilinen bir örneği, genotipidir. Rift bölgesinin altındaki yer kabuğunun mümkün olduğunca "derinlerine inmeye" çalışalım.

Hem tarihsel hem de esasen Baykal bölgesindeki yer kabuğunun bilgisinde ilk söz sismolojiye aittir. 17. yüzyılda yerel depremlerle ilgili materyaller birikmeye başladı ve Baykal bölgesinin yüksek sismisiteye sahip bir alan olduğu ortaya çıktı. 30'lu yıllarda, Güneydoğu Baykal bölgesindeki Baykal Gölü'nde petrol aramasıyla bağlantılı olarak, yer kabuğunun üst katmanlarındaki yapay elastik titreşim uyarıcıları (patlayıcı cihazlar) kullanılarak sismik sondaj yapılmaya başlandı. Kabuk yapısının genel problemlerinin çözümü için sismik sondaj 1979'larda geniş bir kapsam kazandı. Novosibirsk akademisyeni ve Irkutsk üretim (keşif) bilim adamlarıyla ortaklaşa gerçekleştirildi. Bu çalışmalar, Baykal bölgesindeki yer kabuğunun, Baykal'ın altında kalınlığı 30-50 km olan, yoğunluğu ve viskozitesi azaltılmış bir tabakanın altında olduğunu büyük bir kesinlikle gösterdi. Dünyanın farklı bölgelerindeki bu sözde astenosferik (zayıf) katman, 200-300 km'ye kadar farklı derinliklerde uzanır ve bu nedenle, onunla yer kabuğunun tabanı arasında genellikle normal mantonun üst kısmı bulunur. alt kaya kabuğunu - litosferi oluşturan yoğunluk ve viskozite değerleri. DSS yöntemi kullanılarak yapılan çalışma, Baykal bölgesinde boyuna sismik dalgaların anormal katmanındaki hızın 7,6-7,8 km/s olduğunu ve alttaki "normal" üst mantodaki hızın 8,1-8,2 km/s olduğunu göstermiştir. Bu fark, astenosferik katmanın azaltılmış viskozitesini ve yoğunluğunu değerlendirmenin görsel temelini oluşturur. Ayrıca Baykal Gölü'nün altındaki "zayıf" katmanın nispeten sığ derinliğinin başka yöntemlerle de belirlenebileceğini göreceğiz.

Merkez üsleri Baykal'a ve bir bütün olarak Baykal yarık bölgesine doğru yönelen yerel depremleri incelemek için Yer Kabuğu Enstitüsü, bütün bir sismik istasyon ağı (20'ye kadar) düzenledi. Yoğun bir istasyon ağı, yerel depremlerin merkez üslerinin konumunu çok doğru bir şekilde belirlemeyi ve yeni ve yeni depremlerden elde edilen materyallerle sürekli güncellenen haritalarını derlemeyi mümkün kıldı. Baykal bölgesindeki odakların, yani biriken sismik enerjinin deşarj yerlerinin ve dolayısıyla elastik dalga kaynaklarının nispeten sığ bir derinlikte - 15-20 km'ye kadar - yer aldığı tespit edildi. Güney Baykal'dan başlayarak yarık bölgesinin doğu kanadına kadar bu merkezlerin birçoğundaki stresin analizi yaklaşık olarak aynı tabloyu gösterdi: yataya yakın genişleme, tektonik ve orografik hatlara doğru yönlendirilmiş ve ikincisine yaklaşık olarak paralel, aşağı yukarı paralel yatay sıkıştırma. Baykal Gölü'nün batısındaki deprem odaklarında sıkışma ve genişleme vektörleri yer değiştiriyor gibi görünüyordu. Daha önce de bilindiği gibi böyle bir tablo, Sovyet Orta Asya'sında ve tüm Orta Asya'da oldukça sismik olan deprem odaklarının karakteristiğidir. Bu veriler Baykal bölgesindeki yer kabuğunun modern mekaniğini anlamak için çok önemlidir. 60-70'lerde Yer Kabuğu Enstitüsü'nün çalışmaları, uzak depremlerden Baykal bölgesindeki istasyonlara gelen sismik dalgaların sistematik gecikmelerini tespit etti. Bu fenomenlerin incelenmesi, tüm Moğol-Sibirya dağ sisteminin altında, Baykal'ın altındaki üst sınırı yer kabuğunun tam tabanına yaklaşan, damla şeklinde, sıkıştırılmamış ve görünüşe göre aşırı ısınmış mantodan oluşan devasa bir bölge olduğunu gösterdi. “Anormal” manto konturunun yatay izdüşümünün, yüksek ve bazı yerlerde - Batı Moğolistan'da - en yüksek depremsellik (11 puana kadar), Baykal yarığı ile en son dağ oluşumunun bölgesini çok yakından kapsadığı ortaya çıktı. bölge, sıcak su çıkıntılarının dağılım alanı ve güncel volkanizmanın izleri. Baykal bölgesi ve komşu bölgelerin toprak altı yapısı hakkındaki bilgimizi sismik yöntemler bu kadar geliştirdi, Baykal havzasının eşsiz jeolojik konumu ve onunla birlikte eşsiz gölün kendisi de bu kadar netleşti. !

Bu satırlara bakarak okuyucular, Yer Kabuğu Enstitüsü'ndeki sismik araştırmaların yalnızca çevredeki bölgenin toprak altı yapısını anlamak ve Baykal yarık bölgesinin oluşum mekanizmasını anlamaya yaklaşmak için yapıldığını düşünebilir. Evet, bu amaçla yürütülüyorlar, ancak yalnızca ana çalışmayla bağlantılı olarak - Moğol-Sibirya dağ sisteminin sismisitesinin, içinde yaşadığımız doğal çevrenin önemli koşullarından, önemli bileşenlerinden biri olarak incelenmesi, çalışması ve inşa edin. Mondinsky 1950, Muysky 3957, Srednebaikalsky 1959 depremlerinin sonuçları, Doğu Sibirya ve Moğolistan'daki mevcut sismik servisten elde edilen kabartma ve verilerde ifade edilen eski, tarih öncesi depremlerin izlerinin gözlemlenmesinin yanı sıra depremlerle ilgili tarihi bilgiler Burada olan şey, sismik bölgeleme haritasının derlenmesi için en değerli materyaldir; Yer Kabuğu Enstitüsü tarafından uzun yıllardan beri yürütülen ulusal öneme sahip bir çalışmadır. Sismik istatistiksel materyale dayanan, tek tek bölgelerin sismik tehlikesini değişen olasılık dereceleriyle değerlendiren bu tür haritalar, farklı ölçeklerde derlenir ve ilgili ifadeye göre normatif öneme sahiptir. Yeni binaların yerleşiminin planlanması, yapı türleri, yapı malzemesi türleri ve ödeneklerin büyüklüğü büyük ölçüde bunlara bağlıdır. Yukarıda, 50'li yıllarda SSCB topraklarının sismik bölgeleme taslak haritasında BAM güzergahının orta bölümünün alanının oldukça güvenli olarak değerlendirildiğini gördük, ancak aslında IZK'nin çalışmasının gösterdiği gibi, Baykal yarığı bölgesinde yer alıyor ve sismikliği şu anda oldukça objektif verilere göre 10 puan olarak tahmin ediliyor. Son yıllarda, çoğu yarık bölgesinden geçen BAM rotasının tamamı sismik tehlike açısından daha doğru bir değerlendirmeye tabi tutuldu.

Yerel deprem kaynaklarının derinliklerini, odak mekanizmalarını, merkez üslerinin dağılımını ve yoğunluğunu ve depremlerin zaman içindeki sıklığını belirlemek gibi bilimsel görevler, hem bilimsel amaçlara hem de çok özel pratik sorunların çözümüne hizmet eder. Son yıllarda bilgimizde her iki yönde meydana gelen değişim çok büyük.

Deprem konusuna daha sonra döneceğiz ama şimdi kısaca geleneksel jeofizik yöntemlerden ve Baykal bölgesindeki uygulamalarından bahsedeceğiz.

Jeofizik araştırma yöntemlerinin özü, Dünya'nın fiziksel alanlarındaki (manyetik, yerçekimi, termal vb.) anormallikleri, yani özel aletlerin yardımıyla gözlemlenen sapmaları, belirli bir alanın normalden değerlerini belirlemektir. değerler. Jeofizik yöntemler aynı zamanda mineral arama pratiğine de hizmet eder ve Dünya'nın bağırsaklarındaki fiziksel süreçlerin anlaşılmasına yardımcı olur. Baykal bölgesindeki yerçekimi alanının anormallikleriyle başlayalım.

Yüzyılımızın başında bile, Baykal navigasyon yönlerinin hidrografik açıklaması ve derlenmesi sırasında, navigasyon ihtiyaçları için Baykal'ın genişliğinin astronomik yöntemle ve üçgenleme yöntemiyle belirlendiğinde farklı olduğu keşfedildi. - ilk durumda daha dardı. İlk bakışta bu kadar tuhaf bir olgunun çözümü, astronomik yöntemlerle yapılan ölçümlerin yerçekimi yönüne bağlı olmaması, jeodezik ölçümlerin ise doğrudan çekül hattının konumuna bağlı olmasıydı. Baykal kıyılarında, çekül hattı yoğun (yaklaşık 2,7 g/cm3) kristal kayalardan oluşan dağ yamaçlarına doğru sapıyordu. Yoğunluğu 1'e yakın olan Baykal'daki devasa su hacminin de etkisi oldu. Böylece Baykal'da yoğunluk kontrastlarıyla ilişkili yerçekimi anomalileri ilk kez keşfedildi. 1930'lu yıllarda özellikle savaş sonrası yıllarda gravimetrik çalışmalar sistematik olarak yapılmaya başlandı. Hepsi Baykal Gölü'ndeki petrol aramalarıyla ilgiliydi. En başından beri burada karmaşık bir çekim alanı bekleniyordu. Bu, hem yüksek sismisiteden hem de aynı profiller boyunca tekrarlanan tesviye yöntemi kullanılarak yapılan doğrudan ölçümlerden kaynaklanan karmaşık dağlık arazi, Baykal'ın devasa su kabı, yer kabuğunun modern hareketlerinin "önlenemezliği" ile ima edildi. Böylece Baykal çöküntüsünün şu anda komşu sırtlara göre yılda 6 mm'ye varan bir hızla alçalmaya devam ettiği ortaya çıktı. Yerçekimi anormalliklerinin resminin gerçekten karmaşık olduğu keşfedildi ve genel görüşe göre negatif yerçekimi anormallikleri burada sadece su tarafından değil, aynı zamanda yoğunluğu daha az olan gölün dibindeki gevşek çökeltilerin kalınlığı tarafından da yaratılıyor. yer kabuğunun ortalama yoğunluğundan daha fazladır. Hesaplamalar, Baykal depresyonundaki Senozoik çökeltilerin kalınlığının yanı sıra üzerinde bulundukları kristal temelin yüzeyinin derinliğini tahmin etmeyi mümkün kıldı. Bu derinlik deniz seviyesinden 6000 m'ye kadar aşağıdadır!

Baykal Gölü'nün olumsuz anormalliklerinin yaratılmasında su ve tortunun rolü göz önüne alındığında, bilim adamları, onun altında büyük derinliklerde yoğunluğu artan kayaların olması gerektiği sonucuna vardılar ve bu temelde yer kabuğunun Baykal çöküntüsünün altında olduğu öne sürüldü. komşu sırtların altından biraz daha incedir ve buna göre üst mantonun yoğun kayaları dünya yüzeyine daha yakındır. Bu, kabuğun üst kısmındaki kütle "eksikliğinin" derin bir fazlalıkla telafi edildiği, yani depresyonun yaklaşık olarak izostatik olarak dengelendiği anlamına gelir. Yer kabuğu manto üzerinde yüzüyor gibi görünüyor ve Baykal'ın altında belirli bir daralma veya metalurjistlerin dediği gibi bir "boyun" oluşturuyor. Bu varsayım genel olarak son zamanlardaki derin sismik verilerle doğrulanmıştır.

Baykal yarık bölgesinde manyetik alanın nispeten basit olduğu ortaya çıktı. Genel olarak normale yakın bir arka plana karşı, bir dizi yerel uzamış anomali tespit edildi. Hesaplamaların gösterdiği gibi, manyetik anormalliklerin kaynakları, yarık bölgesinde, komşu Sibirya platformunun (33 km) altından çok daha ince bir katmanda (18 km) yer almaktadır. Böyle bir katmanın kalınlığının yaklaşık 450°C'lik bir sıcaklık (Curie noktası olarak adlandırılır) tarafından belirlendiğine inanılmaktadır; bu sıcaklığın üzerinde titanyum-manyetit manyetik özelliklerini kaybeder; yarık bölgesi altında 450°'lik bir sıcaklık ortaya çıkar; izoterm, örneğin Irkutsk amfitiyatrosunun iç kısmının neredeyse yarısı kadar derinlikte bulunur.

Baykal bölgesindeki manyetotellürik sondaj, yeraltının elektriksel iletkenliğini inceleme yöntemlerinden biri olan çok önemli veriler getirdi. Rift bölgesinin altında üst sınırı 40-50 km derinlikte olan Baykal bölgesinin altındaki mantoda ve platformun komşu alanlarında yaklaşık 200 m derinlikte artan iletkenlik katmanının olduğu gösterilmiştir. 100-120 km. Silikat kayalar üzerinde yapılan deneylerden de anlaşılacağı üzere (manto bunlardan oluşur), elektriksel iletkenlikte böyle bir artış yaklaşık 1200°C sıcaklıkta elde edilir. Bu sıcaklıktaki bir katmanın da çok daha yüksekte, yarık bölgesinin altında yer aldığı sonucu çıkıyor. Şimdi yukarıda anlatılan Baykal bölgesindeki çok genç volkanizmanın sayısız izlerini ve buradaki çok sayıda kaplıca çıkışını hatırlayalım; bunlar hep birlikte doğrudan Baykal yarık bölgesi altındaki toprak altının artan ısınmasını gösterir.

Kitabın başında Baykal Gölü'ndeki derin ısı akışının gözle görülür şekilde arttığını belirtmiştik. Özel ölçümler, Baykal depresyonundaki doğrusal olarak uzamış termal anomalilerin tüm alanı kapsamadığını, ancak dar doğrusal fay bölgelerinde yoğunlaştığını tespit etmiştir. İçlerindeki spesifik ısı akışının değeri kıtaların ortalamasından iki ila üç kat daha yüksektir ve 3 μcal cm2 / s'ye ulaşır. Yani tüm bunlar, yarık bölgesinin altında son on yılda sismik yöntemlerle keşfedilen güçlü bir derin enerji kaynağının bulunduğunu gösteriyor. Tekrar konuya dönelim.

Doğu Sibirya'nın güneyindeki anormal manto fenomeni keşfedildi veya daha doğrusu, depremlerin tetiklediği sismik dalgaların Baykal bölgesindeki sismik istasyonlara ulaşmasındaki sistematik zaman gecikmesi nedeniyle şüphelenildi. Buradaki okuyucuların şu soruyu sorma hakkı var: Sismik dalgaların gecikmesi ne anlama geliyor ve onlar için bir “program” var mı? Evet, yeni meydana gelen her deprem için böyle bir program mevcuttur ve bunun ihlali, sismik titreşim yolunun bir veya başka bir bölümünde, tabiri caizse, belirli derinlikler için normal hızlarının şu veya bu yönde değiştiği anlamına gelir. Fiziksel sismolojide son derece önemli bir kavram vardır - hodograf, yani dalgaların bir kayıt istasyonuna varış zamanının kaynağa olan mesafeye bağımlılığının bir grafiği. Dünyanın her yerindeki depremler sırasında dünyanın çeşitli derinliklerindeki sismik dalgaların hızlarının çok sayıda gözlemlenmesi ve gezegenin farklı kabuklarındaki ortalama hızların bilgisi (kabukların kendisi ve sınırları sismik yöntemlerle oluşturulmuştur) bunu yaptı Sismik dalgaların dünya yüzeyindeki bir noktaya veya başka bir noktaya gelişine ilişkin teorik bir programa sahip olmak mümkündür. Böyle bir gecikmenin gerçeği, dalganın içinden geçtiği ortamın özelliklerindeki değişiklikler anlamına gelmez, yani bazı hacimlerdeki ortamın anormalliğini gösterir. Örneğin sismik dalgaların grafik seyrini yeniden oluşturarak, anormal mantonun şekli ve boyutu yaklaşık olarak hayal edilebilir. Sismik dalgaların hızındaki azalmanın, dalgaların içinden geçtiği manto malzemesinin kısmi erimesiyle ve dolayısıyla ortalama yoğunluğunun azalmasıyla ilişkili olduğu varsayılmaktadır. Ve eğer durum böyleyse, o zaman yoğunluğu azaltılmış kütlelerin manto boyunca normal yoğunlukta "yüzmesi" gerekir. Arşimet yasası devreye giriyor. Ancak mantonun yukarıya doğru yükselen nispeten hafif (daha az yoğun) maddesi, büyük derinliklerden yakalanan büyük bir ısı kaynağını taşımaktan başka bir şey yapamaz. Fizik yasalarıyla hiçbir şekilde çelişmeyen tüm bu varsayımlar dikkate alındığında, yarık bölgesi ve çevresi altındaki anormal mantonun bir diyagramını vermenin mümkün olduğu ortaya çıktı (Şekil 8). Bu formda anormal manto, Baykal Gölü'nün altındaki kabuğun en dibini destekler ve güneybatıda 700 km veya daha fazla derinliğe dalar (Şek. 9).

Böylece, yarık bölgesinin ve onun ana bağlantısı olan Baykal'ın geçişinin, Asya'nın bu bölgesinin en derin derinliklerinde güçlü bir termal enerji kaynağının varlığıyla ilişkili olduğu ortaya çıktı. Rift zonunun oluşumunun başlangıcı ise Paleojen sonu veya Neojen başlangıcına denk geldiğinden, anormal mantonun yer kabuğuna yaklaşmasının başlangıcı bu bölgede yaklaşık 25 milyon yıl öncesine tarihlenebilir.

Bu makalede sunulan verileri özetlemenin ve Baykal yarık bölgesinin ve onu örnek alan diğer kıtasal yarık bölgelerinin nasıl oluştuğunu veya oluşmuş olabileceğini hayal etmeye çalışmanın zamanı geldi.

Başlangıç ​​noktası, gezegenin kalınlığında, yani mantonun ve dünyanın çekirdeğinin sınırında, yoğunluğa göre belirli bir madde ayrımının meydana gelmesidir (hatırladığımız gibi bu derinliklerde 5,9 g/cm3'e ulaşmaktadır). ve daha az yoğun maddelerin yavaş yavaş yükselişi kitlelerin gezegenin yüzeyine doğru ilerlemesine neden olur. Zamanla, mantonun tüm kalınlığını, yani neredeyse 3000 km'yi geçtikten sonra, refrakter peridotit ve erimiş (peridotitten eritilmiş) bazalt karışımından oluşan düşük yoğunluklu bir maddenin kısımları yer kabuğunun altında birikir ve kaldırır ve böylece dünya yüzeyinde dağ oluşumu sürecinin başlamasına neden olur. Kabuğun kemerli bir yükselmesi oluşur; boyutları açıkça altında biriken derin maddenin hacmine bağlı olacaktır. Kabuğun altına nispeten düşük yoğunluklu manto maddesinin sürekli akışıyla birlikte yükselme ve dağ oluşumu süreci, yalnızca izostatik denge sağlanana kadar, yani kemerli yükselmenin ağırlığının kaldırma kuvvetini telafi ettiği ana kadar devam edebilir. . Ancak "dikey" böyle bir denge, henüz tüm sistemde tam mekanik dengenin oluştuğu ve sürecin tamamlandığı anlamına gelmez. Gerçek şu ki, kabuğun altında biriken anormal manto maddesinin, minimum yerçekimi enerjisi için çabalama ilkesine uyarak yanlara yayılması gerekir. Yani örneğin yatay bir düzleme yerleştirilen bir perde parçası kaçınılmaz olarak yanlara doğru yayılacaktır. Manto malzemesinin yayılması, viskoz sürtünme nedeniyle, kemerli yükselmenin altındaki yer kabuğunda çekme kuvvetleri yaratır. Çekme kuvvetlerine, kemerli yükselmenin eğimleri boyunca yönlendirilen kuvvetler eklenir - eğimli bir düzlemdeki herhangi bir cisim gibi kabuk, manto çıkıntısının yamaçlarından kayma eğiliminde olacaktır. Öte yandan gerilme, yer kabuğundaki eski faylarda çatlakların açılmasına ve yeni fayların oluşmasına yol açmalı ve dolayısıyla fayların çatlaklarına anormal manto malzemesinin girmesi, soğuması, soğuması, kristalleşme ve çatlak görevi gören ultramafik kayaçlara dönüşme. Manto malzemesi aynı zamanda çevreye ısı vererek faya komşu sınırlı bir hacimdeki kabuğu ısıtacaktır. Buna karşılık kabuğun ısıtılan hacminde maddenin viskozitesi azalacak ve esneme kabiliyeti artacaktır. Tüm bu süreç Geniş bir cephe şeklinde ilerlerse (kabukta çok sayıda fay çatlağı açılır ve çok sayıda manto gövdesi bunlara nüfuz eder), o zaman genel olarak yer kabuğu, mantonun çıkıntısının üzerine uzanacak ve dolayısıyla uzaklaştırılacaktır. Böyle bir çıkıntının üzerindeki Dünya yüzeyi tüm özellikleriyle bir rift havzası olacaktır. Belirtilen hipotez (ana yazarı Profesör Yu. A. Zorin'dir), gördüğümüz gibi, yerleşik gerçeklerin genel bir fikir çerçevesinde yorumlanmasıdır. Jeolojik verileri (ilk etapta fayların yaygın gelişimi), rift bölgesinin dış rahatlamasına ilişkin verileri ve sismisite verilerini, özellikle de deprem yapılarına enine çekme kuvvetlerinin baskınlığı hakkındaki sonucu içerir ve bunlarla doğrulanır. deprem odaklarındaki yarık bölgesi ve yer kabuğunun altındaki sismik dalgaların gecikmesine ilişkin veriler, jeofizik alanların gözlemleri, kısacası Baykal yarık bölgesindeki tüm modern bilimsel materyal. İncirde. Şekil 7, Baykal yarığının yapısının diyagramını grafiksel olarak göstermektedir. Prensip olarak diğer kıtasal yarıkların kökenini açıklamaya uygundur.

Bu nedenle, çekme kuvvetlerinin kemerli yükselme boyunca etkili olduğu varsayılır, ancak bunlar, özellikle çatlaklar nedeniyle güçlü bir şekilde zayıflayan ve manto maddesinin izinsiz girişleri tarafından ısıtılan yer kabuğunu deforme eder. Kabuğun soğumasından sonra plastiği, yani hatasız gerilmesi, kabuğun ince kısmında yeni bir fay oluşumu ile yer değiştirebilir ve ardından tüm süreç tekrarlanır. Rift havzasının uzun vadeli (milyonlarca yıl) oluşumu muhtemelen açık çatlakların ortaya çıktığı alternatif aşamalardan ve manto eriyiğinin çatlaklara girmesinden sonra kırılma olmadan genişleme aşamalarından oluşur. Tabii ki tüm bunlar kolayca ilerlemez, çünkü kabuğun daha az ısıtılmış ve dolayısıyla daha kırılgan olan üst kısmında, derinliğe inmeyen ve zamanla zayıflayan yeni fayların oluşması nedeniyle gerilme karmaşıklaşacaktır. daha ısıtılmış ve plastik olarak deforme olmuş bir kabuğun bölgesi. Bu, bu tür fayların (diğerlerinden farklı olarak - derin ve süper derin, örneğin tüm litosferik blokları veya plakaları ayıran) yalnızca kabuğun üst kısmında "işe yarayacağı" anlamına gelir. Gerçekten de, Baykal ve diğer yarık bölgelerindeki depremlerin kaynakları, kuşkusuz kabuk faylarıyla bağlantılı olarak, ağırlıklı olarak 15-20 km'ye kadar sığ derinliklerde yatmaktadır.

Geriye bir soru daha kalıyor. Kemerli yükseliş ve üzerindeki yarık çöküntüsü bir bakıma birbirine karşıt gibi davranan zıt olgulardır. Ancak manto maddesinin kemerli yükselişin altındaki yanlara yayılması onun azalmasına ve ardından yıkıma yol açmalıdır. Aslında, hem karadaki hem de okyanustaki rift havzaları neredeyse her zaman geniş kemerli yükselmelerle ilişkilidir. Baykal Yarığı böyle. Modern jeofizik ölçümler, yarık çevresindeki sırtların yükselmeye, çukurların ise alçalmaya devam ettiğini gösteriyor. Bu, bizim tarafımızdan sunulduğu haliyle rkft oluşum mekanizması açısından nasıl açıklanabilir? Açıkçası, buradaki asıl mesele, anormal manto maddesinin yer kabuğunun altına sürekli akışı ve böylece kemerli yükselişin yüksekliğinin yeniden sağlanmasıdır.

Peki, Baykal yarığının gizeminin ve bununla birlikte pek çok ortak özelliğe sahip olan Dünya'nın diğer yarık bölgelerinin oluşumunun gizeminin artık başarıyla ve tamamen çözüldüğünü söyleyebilir miyiz? Tabii ki bunu söylemek mümkün değil, ancak bu bizi hiçbir şekilde hayal kırıklığına uğratmamalı. Aslında jeolojik ve jeofiziksel geniş ve çeşitli malzemelerin genelleştirilmesinden Baykal yarığının çizilmiş bir modeli takip edilebilir. İnşa ederken esas olarak fiziksel veriler kullanılmış ve kemerli yükselişin ve tepesindeki yarık çöküntüsünün oluşum süreci yalnızca mekanik deformasyonlar olarak tasvir edilmiştir. Ancak yer kabuğunda ve üst mantoda, özü ve sonuçları tam olarak incelenemeyen karmaşık fiziksel ve kimyasal süreçler meydana gelir. Sonuçta, gezegenin hala erişilemeyen ve opak derinliklerinden bahsediyoruz ve bunları anlamanın dolaylı yöntemleri ne kadar çeşitli ve karmaşık olursa olsun, pek çok zorluğun üstesinden gelmek hala çok uzak.

Baykal yarık bölgesi büyük ölçüde çözülmemiş bir gizem olmaya devam ediyor ve eğer Tyutchev'e göre aslında çok basitse, o zaman doğa bu basitliği karmaşık engellerin arkasına saklamaya devam ediyor. Ve Tyutchev'in yazdığı cazibe, istemsizce karmaşık ve zor şekillerde olsa bile basitliğin kendisini kavrama arzusudur.

Baykal Rift Bölgesi, göl ve Doğu Sayan Dağları bölgesinde yer alan farklı bir sınırdır. Orta kısmı gölün altındadır. Yerkabuğunun farklılaşmasının meydana geldiği yer burasıdır. Yarıkların batısında Avrasya plakası bulunur ve doğuda yarıktan Japonya'ya doğru yılda yaklaşık 4 mm hızla hareket eden Amur plakası ile sınırlıdır.

Genel bilgi

Diğer farklı bölgelerde olduğu gibi Baykal Rift'in kabuğu da inceliyor ve magma dünya yüzeyine çok yaklaşıyor. Gölün hem tabanında hem de yüzeyinde kaplıcalar bulunmaktadır. Ancak gölün kıyı şeridinin yakın çevresinde herhangi bir volkanik aktivite izine rastlanmadı. Nispeten yakın zamanlarda gölün yakınında volkanizma meydana geldi ve muhtemelen yarık bölgesiyle ilişkilendirildi. Bunlar, gölün üst kenarının yaklaşık 400 km kuzeydoğusunda yer alan Udokan Platosu'nun volkanik bölgeleri, güney ucunun kuzeybatısında Kropotkin ve Peretolchin volkanlarının bulunduğu Oka Platosu, yarığın 200 km doğusundaki bir plato ve Tunkinskaya'dır. Göller arasında yer alan ve yarığın su altında kalmayan kısmı olan havza. Baykal Rift'in güneybatı kesiminde Moğolistan topraklarında Khubsugul Gölü bulunmaktadır.

Bazı araştırmacılar Baykal yarığının oluşumunu dönüşüm fayı mekanizmasıyla açıklıyor, bazıları Baykal'ın altında bir manto tüyünün varlığını öne sürüyor, diğerleri ise havzanın oluşumunu Avrasya plakasının çarpışması sonucu pasif riftleşmeyle açıklıyor. Hindustan. Çöküntünün çökmesinin, bazaltların yüzeye dökülmesi (Kuvaterner dönemi) nedeniyle vakum merkezlerinin oluşmasıyla ilişkili olduğu yönünde öneriler vardır. Baykal yarığı aktif. Yakın çevresinde sürekli depremler meydana geliyor.

Doğu Afrika Rift'iyle birlikte Baykal Rift'i de kıtasal kabukta yer alan farklı sınırların bir başka örneğidir.

Başvuru. Baykal Yarığı

Baykal'ın ilk jeolojik tanımları 18. yüzyılda yapıldı. Böylece, 1772'de doğuştan Alman olan bir Rus akademisyen şunu yazdı:

“Baykal büyük bir felakete tanıklık ediyor gibi görünüyor; Yer yer ölçülemeyecek kadar derindir ve sanki derinliklerden kazılmış gibi sütunlara benzeyen birkaç uçurum vardır. Ama dağlarda talihsiz ve zayıf depremler dışında başka bir yıkıma rastlanmıyor... ne fay, ne volkan, ne lav izi.".

Faylar ve volkanlar daha sonra, bir sonraki yüzyılda keşfedildi (onların detaylı çalışmaları Baykal'ı bir yarık yapısı olarak sınıflandırmayı mümkün kıldı). Ancak insanlar yarık temasıyla ciddi olarak ancak 20. yüzyılın ortalarında ilgilenmeye başladı. Baykal yarığının çalışmasına önemli bir katkı, kıtasal yarıkların incelenmesi için bilimsel bir okul oluşturan Yer Kabuğu Enstitüsü SB RAS çalışanları tarafından yapıldı.

Riftleşmenin nedenleri: hipotezler

1970'lerin başında riftleşmenin nedenleri hakkında yaygın tartışmalar yaşandı. Bu anlaşmazlık Baykal Yarığını da etkiledi. Tanınmış araştırmacılar Amerikalı Peter Molnar ve Fransız Paul Tapponnier, Asya ve Hint levhalarının çarpışması ile Asya'nın iç kısmındaki deformasyon arasındaki bağlantıya dikkat çekti. Bu mekanizmanın Baykal yarık bölgesinde “pasif” genişlemeye yol açabileceğini öne sürdüler. Bu bakış açısı yurtdışında büyük bir popülerlik kazandı. Yer Kabuğu Enstitüsü'nden Vera Aleksandrovna Rogozhina ve Vladimir Mihayloviç Kozhevnikov, sismik verileri kullanarak, Baykal yarığının altında, Dünya'nın üst mantosu olarak adlandırılan alt litosferik derinliklerde anormal bir basınç azalması kaydetti. Bu nedenle Rus tarafı, derin termal süreçlerin, yani "aktif" yarıkların baskın rolüne ilişkin bakış açısını savundu. Baykal çatlağının "pasif" ve "aktif" genişleme mekanizmasıyla ilgili uzun zamandır devam eden sorun hala geçerliliğini koruyor. Her ne kadar son zamanlarda giderek daha fazla araştırmacı her iki mekanizmanın eşzamanlı eylemi fikrine varmıştır. Yazar, Baykal çatlağının oluşum mekanizmaları hakkında kesin bir görüş empoze etmiyor. Bunun yerine yeni ve şahsi kanaatimce tektonik, volkanizma, sedimantasyon ve derin yapıya ilişkin en önemli veriler sunulmaktadır. Bu verilerin yorumlanması genellikle belirsiz kalır.

Baykal yarığının yapısı

Baykal yarık sistemi kıtanın iç kısmında yer alır ve Avrasya plakasının kuzeydeki kararlı kısmını Amur mikroplakası adı verilen başka bir büyük kararlı bloktan ayırır. Rift sistemi, 1500 km'den fazla uzanan bir dizi çöküntüden (bunların en büyüğü Baykal'dır) ve bunları ayıran yükselmelerden oluşur; ayrıca çöküntülerden ve bunların dağ çerçevelerinden biraz uzakta bulunan geç Senozoik volkanizma alanlarını da içerir. .

Baykal Havzası, Akademik su altı sırtıyla birbirinden ayrılan Güney Baykal ve Kuzey Baykal olmak üzere iki bağımsız çöküntüden oluşur.

Yer Kabuğu Enstitüsü SB RAS'ta (Irkutsk) kıtasal riftleşme çalışmaları için bilimsel okul

Bilim okulunun kurucuları jeologların yanı sıra jeofizikçi Andrei Alekseevich Treskov'du. Baykal yarığının sistematik çalışmasının temellerini attılar. Otobiyografisinde (Nisan 1984) N.A. Florensov şunu yazdı:

“Doktora tezimin kömür jeolojisi, genç volkanizma ve en önemlisi Baykal bölgesi ve Transbaikalia'nın Geç Mesozoik ve Senozoyik tektoniğinin unsurlarını içerdiği ortaya çıktı. Daha önce burada tipik Afrika'dan farklılıklar arıyordum. farklılıklar, ancak sonra ikisi arasında açık benzerlikler olduğu ortaya çıktı. Neyse ki, hatam sadece bendeydi ve tezde ve ardından monografide verilen özet... kapsamlı ve uzun vadeli araştırmalar için başlangıç ​​​​noktası olarak hizmet etti neredeyse tüm enstitümüzün yarık konularındaki..."

Nikolai Aleksandroviç ayrıldıktan sonra cop, en yakın silah arkadaşı ve öğrencisi akademisyen tarafından ele geçirildi.

Nikolai Aleksandrovich Florensov, kurucusu (1962'ye kadar - SSCB Bilimler Akademisi Doğu Sibirya Şubesi Jeoloji Enstitüsü) ve ilk yöneticisiydi. Nikolai Alekseevich Logachev'in (1976 – 1998) liderliği sırasında, çatlak araştırmaları Enstitü'ye uluslararası da dahil olmak üzere geniş bir ün kazandırdı. Bu yöndeki araştırmalar halen öğrencileri ve meslektaşları tarafından yürütülmektedir.

Sedimanter tabakaların yaşı

Baykal Havzası'ndaki gevşek çökelti miktarının 75 bin km 2 olduğu tahmin edilmektedir; bu, tüm yarık sisteminin çöküntülerindeki çökeltilerin yaklaşık %70'idir (Logachev, 2003). Güney Baykal depresyonu en eskisi olarak kabul edilir. 1970'lerde Nikolai Alekseevich Logachev ve Nikolai Aleksandrovich Florensov, oluşumunun yaklaşık 30-35 milyon yıl önce Eosen sonlarında - Oligosen başlarında başladığını öne sürdüler. O zamandan beri, bu değer geleneksel olarak Baykal çatlağı hakkındaki çoğu yayında yer aldı. Son yıllarda Nikolai Alekseevich Logachev, aslında depresyonun çok daha eski olabileceğini kaydetti.

Depresyon oluşumunun başlangıç ​​zamanını belirlemek zordur. Bu sorunun cevabını alabilmek için kilometrelerce tortul tabakanın altına gömülü kayalara ulaşmak gerekiyor. Uluslararası “Baykal Sondajı” projesi kapsamında, 1996-1998 kış dönemlerinde Baykal çökeltilerinde çok sayıda kuyu açıldı. buzda donmuş mavnalardan. Baykal tabanının bu bölümü tüm kıyı malzeme kaldırma kaynaklarından uzak olduğundan ve bu nedenle en düşük çökelme oranıyla karakterize edildiğinden, en uzun yaş rekoru Akademicheskiy Sırtı'ndaki çökeltilerin sondajı ile elde edildi. 585 m uzunluğundaki sondajla elde edilen sediman çekirdeğinin tabanındaki sedimanların yaşı yaklaşık 8,3 My olarak belirlenmiştir (Horiuchi vd., 2004). Bu, Baykal Gölü'nün kanıtlanmış minimum yaşıdır. En son verilere göre Akademik Sırt'ta son 4,5 milyon yılda sedimantasyon oranı yıllık ortalama 0,04 mm iken, daha önce bu oran yıllık ortalama 0,1 mm'ydi (ibid.). Yani sedimantasyon oranı yarıdan fazla azaldı! Bu beklenmedik bir sonuçtur, çünkü geleneksel olarak Baykal Rift'in kuru vadi çöküntülerinin tortul bölümünün değişkenliği üzerine yapılan çalışmaya göre, "yavaş" Oligosen-Miyosen ve "hızlı" Pliyosen-Kuvaterner riftleşme aşamaları ayırt edilmiştir.

Başka bir deyişle sedimantasyon oranında kaydedilen değişiklik beklenenin tam tersi oldu. Bana göre bu gerçeğin tek açıklaması, Akademichesky su altı sırtının 5-4 milyon yıl önce önemli ölçüde yükselmesi olabilir, bu da onun esas olarak Selenga, Barguzin ve Yukarı Angara tarafından getirilen karasal malzemeden izolasyonuna yol açtı. nehirler.

Modern blok hareketi

Baykal Havzası'nın genişleme hızı yakın zamana kadar ciddi bir tartışma konusu olmaya devam etti. Uydu navigasyon sistemlerinin (GPS) kullanılması sayesinde sorun çözüldü. Kalıcı ve geçici GPS noktaları kullanılarak yapılan on yıllık gözlemlere dayanarak, Sibirya platformunun ve Amur mikroplakasının sabit bloklarının genişleme hızının yılda 4 mm olduğunu bulmak mümkün oldu. Bu durumda, tüm deformasyonlar Baykal yarığının eksenel kısmı boyunca lokalizedir.

Derin yapı

Riftleşmeyi anlamada önemli bir rol, kabuğun ve mantonun modern derin yapısını “görmemize” olanak tanıyan çalışmalar tarafından oynanmaktadır. 1992'deki Rus-Amerikan deneyi sırasında gerçekleştirilen sismik tomografi verilerine dayanarak, P dalgalarının geçişinin hız kesiti oluşturuldu (Mordvinova ve diğerleri, 2003). Baykal Gölü'nün neredeyse altında bir düşük hız anomalisinin bulunduğu keşfedildi. Bununla birlikte, ikincisi, kabuğun gerilmediği Moğolistan topraklarının altında, çok daha güneyde yer almaktadır. Makul bir soru ortaya çıkıyor: Sismik dalgaların mantoda geçiş hızının azalmasına ne sebep oluyor - artan sıcaklık veya maddenin bileşiminin özellikleri? Genellikle ilk açıklama kabul edilir.

Litosferin derin termal rejiminin evrimi

Mantodaki alkali bazaltoidlerin kısmi erimeleri bazen yüzeye giderken çevredeki kayaların parçalarını yakalar. Ksenolit adı verilen bu tür kayaların bulguları, yerkürenin derinliklerindeki maddesel bileşimin ve “yaşam” koşullarının anlaşılması açısından oldukça değerlidir. Baykal yarığında, manto ksenolitlerinin en büyük "hasatı", Vitim volkanik alanının doğu kısmında, SB RAS Ortak Jeoloji, Jeofizik ve Mineraloji Enstitüsü'nden Igor Viktorovich Ashchepkov ve meslektaşları tarafından toplandı.

Vitim alanının Miyosen lavlarından gelen manto ksenolitlerinin geniş bir basınç aralığına işaret ettiği ve bunların büyük derinliklerden, daha küçük bir aralıktaki genç Kuvaterner lavlarından kaynaklandığı ortaya çıktı. Bu, Kuvaterner dönemine kıyasla Vitim sahası altındaki Miyosen'de litosferin daha kalın olduğunu gösterir. Hesaplamalara göre litosferin 13 milyon yılda incelmesi yaklaşık 15 km kadardı. Aynı zamanda, gösterge mineralleri, garnetler ve spinellerin oluşum seviyeleri arasındaki sınır yaklaşık 8 km derinleşti ve bu, deneysel verilere göre sıcaklıkta bir artışa işaret ediyor.

İlginç bir özelliğe daha değinelim. Vitim sahasının altındaki litosferin önemli ölçüde incelmesine rağmen, kabukta önemli bir gerilme meydana gelmedi. Sondaj verilerine göre lavların altındaki çöküntülerle dolu çöküntülerin genişliği birkaç on kilometreyi, derinliği ise birkaç yüz metreyi geçmiyor.

Volkanizma

Baykal yarığının volkanik kayalarının yaşı belirlenirken, Doğu Sayan ve Udokan Sıradağları'nda karmaşık bir volkanizma göçü tespit edildi. Her iki bölgede de volkanizma zaman içinde batıya doğru baskın bir eğilimle karmaşık yörüngeler boyunca ilerledi. Avrasya litosfer plakasının genel hareketinin neredeyse zıt yönünde. Bu muhtemelen, astenosferdeki nispeten sabit bir sıcak magma kaynağının varlığıyla tutarlı volkanizmanın batıya doğru genel bir kaymasıyla birlikte, sıkışma ve genişleme yapılarının birleşim noktasında magmaların yükselişinin tektonik kontrolünü gösterir.

Mantoda kısmi bir erimenin ortaya çıkması için ya sıcaklığının yükseltilmesi ya da basıncın düşürülmesi ya da mantonun uçucu bileşenlerle doyurulması gerekir. Yılda 5 mm oranındaki pasif riftleşmenin yanı sıra Baykal riftliğinde olduğu gibi litosfer ve kabuk kalınlığı ile mantodaki basınç, manto kayalarının yokluğunda erimeye başlamasına yetecek kadar asla azalmayacaktır. uçucu bileşenler. Ancak mantoda su içeren mineraller veya karbonatlar içeren düşük erime noktalı alanlar varsa, bu tür alanlar sıcaklık ve basınçtaki küçük değişikliklerle bile eriyiğe dönüşecektir.

Volkanik alanların dağılımının, rift havzalarına veya yerçekimi minimumlarına (potansiyel ısı artışı olan alanlara) doğru yönelmemesi karakteristiktir. Moğolistan'daki Dariganga volkanik platosu örneği özellikle açıklayıcıdır. Görünüşe göre bu, Baykal yarığının ve bitişik bölgelerin mantosunun erimesinin her şeyden önce bileşimi tarafından kontrol edildiğini gösteriyor.

Eriyen mantonun bileşimini incelemek için elementlerin izotop oranları incelenir. Baykal Rift'in güneybatı kısmındaki lavlarda ölçülen neodim ve stronsiyum izotoplarının oranı, Khangai Sırtı lav bileşimleriyle karşılaştırıldığında, manto erime bölgesinin üç parçaya bölünebileceğini gösterdi (keyfi olarak A bileşenleri olarak adlandırılmıştır). , B ve C). Bileşen A, sublitosferik manto bölgesini (astenosfer) ifade eder ve diğer iki bileşen, heterojen litosferik mantoyu karakterize eder. Ayrıca B bileşeni, granat taşıyan mantonun daha derin kısımlarıyla ilgili olabilir ve C bileşeni, spinel içeren mantoya veya kabuk-manto geçiş bölgesine atıfta bulunabilir.

İç bölgelerdeki litosferik genişlemenin "aktif" ve "pasif" riftleşme modelleri olarak adlandırılan iki aşırı modeli vardır. "Aktif" riftleşmenin itici gücü, genellikle bulut olarak adlandırılan, yükselen manto akışının ısı kaynağıdır. Bu tür bulutların menşe bölgesinin, üst ve alt mantonun 650 km derinlikteki bölümünde, hatta 2700 km derinlikteki çekirdek sınırında yer alabileceği varsayılmaktadır.

"Aktif" riftleşmenin temel özellikleri, büyük bir bölgesel yükselmenin arka planında tektonik çöküntülerin oluşması, artan ısı akışı ve yaygın volkanizmadır. İkincisi, hem bölgesel bir yükselişin oluşmasından hem de bir çöküntünün oluşmasından önce gelmelidir. “Aktif” yarıktaki volkanik kayaların baskın bileşimi geniş bir alanda kendini göstermeli ve litosferin bileşimine ve yaşına bağlı olmamalıdır.

"Pasif" riftleşme modelinde, genişlemenin ana nedeninin, litosferik plakaların sınırlarında, genişleme alanından önemli bir mesafede ortaya çıkan tektonik gerilimler olduğu düşünülmektedir. Sublitosferik mantonun gözlemlenen yükselişi, litosferin incelmesini pasif olarak takip eder. "Pasif" yarıkların özellikleri, tüm yarık yapılarının, farklı yaşlardaki litosferik bloklar ve zayıf şekilde ortaya çıkan volkanizma arasındaki antik sınırlarla sınırlı kalması olarak kabul edilir. Bu durumda genişleme volkanizmadan önce gelir ve volkanik kayalar litosferin heterojen bileşimini yansıtır.

Tektonik olayların korelasyonu

Yalnızca Hint-Asya çarpışma bölgesinden kaynaklanan kabuksal gerilimler veya mantodaki yerel ısı kaynakları Baykal yarığının oluşumuna yol açamadı. Son yıllarda Avrasya'nın doğu kenarındaki litosferik levhaların etkileşiminde önemli bir rol oynadığı düşüncesi de tartışılmaya başlandı.

Hint-Asya ve Pasifik-Asya levhalarının çarpışma bölgelerindeki sıkışma ve uzama olaylarının zaman içinde birbirine göre yer değiştirmesi dikkat çekicidir. Eğer sıkışma Orta Asya'nın güney kenarını etkiliyorsa, o zaman doğu kenarında da bir genişleme rejimi mevcuttu. Ve tam tersine, doğu eteklerinde ortaya çıkan ciddi sıkışmanın tersine, güney eteklerinde bir rahatlama dönemi yaşandı.

Bu tür sıkıştırma ve genişleme dinamikleri, Orta Asya'nın iç kısımlarını "sallayabilir", bu da blokların yer değiştirmesine yol açabilir; bu bloklar, geometrileri göz önüne alındığında, bu blokların sınırlarında sıkışma ve genişleme bölgeleri oluşturur. Böyle bir mekanizma ile, Orta Asya'daki ana tektonik olayların darbelerinin (örneğin, Amur mikroplakasının dönme darbelerinin), litosferik plakaların sınırlarındaki tektonik rejimdeki bir değişiklikle zaman içinde çakışması beklenmelidir. . Ne yazık ki, bu tür bakliyatların tarihlendirilmesi hala bir zorluktur. Baykal Yarığı için, kabartmadaki eski lavların konumu incelenerek yükselme dönemleri tahmin edilebilir. Bu tür toplam 4 bölüm tanımlandı: 21-19, 16-15, 5-4 ve yaklaşık 0,8 milyon yıl önce. 5-4 milyon yıl önce su altı Akademik Sırtı'nda meydana gelen çökelme oranındaki değişimin bu yükselme olaylarından biriyle aynı zamana denk gelmesi ilginçtir. Daha önce de belirtildiği gibi, bu olay "hızlı" bir yarıklanma aşamasının başlangıcı olabilir. Bu dönemde Hint-Asya çarpışma cephesinde bir genişleme rejimi mevcuttu ve Orta Asya'nın doğu ucundaki sıkışma bu dönemden biraz daha erken başlamıştı. Dolayısıyla "hızlı" riftleşme aşamasının genetik olarak Hint-Asya çarpışma cephesindeki uzak tektonik olaylarla ilişkilendirilmesi mümkün değil. Asya'nın doğu sınırındaki tektonik olaylarla ya da yerel manto ısı kaynaklarının litosfer üzerindeki termal ve/veya kimyasal etkileriyle ilişkilidir.

Çözüm

Peki bu ne tür bir Baykal çatlağı - "aktif" mi yoksa "pasif" mi?

Kabuk deformasyonu ve uzaması esas olarak plaka sınırlarında meydana gelen uzak tektonik olaylarla kontrol edilir. Litosferin ısınması, incelmesi ve erimesi derin ısı kaynakları ya da mantoda ışıkla eriyen bölgelerin varlığı nedeniyle gerçekleşmektedir. Bu, Baykal yarığının hem "aktif" hem de "pasif" yarık özelliklerini içerdiği anlamına gelir. Baykal yarığının gelişimini yalnızca kabuk deformasyonları veya volkanizmanın evrimi veya derin jeofizik açısından incelemeye çalışırken, kendimizi ünlü benzetmede fili dokunarak inceleyen kör bilgeler konumunda buluyoruz. Yalnızca çeşitli araştırma alanlarının entegrasyonu, riftleşme mekanizmalarından hangisinin baskın olduğunu, oranlarının zaman içinde değişip değişmediğini, kabuk genişlemesi ve magma oluşumu süreçlerinin ilişkili olup olmadığını veya bu iki bağımsız süreç olup olmadığını yanıtlamamıza olanak sağlayacaktır. Bugün çabalarını birleştirmenin gerekliliği hemen hemen tüm araştırmacılar tarafından kabul ediliyor, bu da bir gün Baykal Rift'le ilgili bir makaleye başlayarak "nasıl ve neden oluştuğunu biliyoruz" demek mümkün olacağı anlamına geliyor.

Pirinç. 5.1. Modern kıta ve okyanus yarıklarından oluşan küresel sistem, ana dalma ve çarpışma bölgeleri, pasif (levha içi) kıta kenarları.
Yarık bölgeleri: Orta Atlantik (MA), Amerika-Antarktika (Am-A), Afrika-Antarktika (Af-A), Güneybatı Hint Okyanusu (SWI), Arap-Hint (A-I), Doğu Afrika (EA)), Kırmızı Deniz (KR), Güneydoğu Hint Okyanusu (SEI), Avustralya-Antarktika (Av-A), Güney Pasifik (YT), Doğu Pasifik (EP), Batı Şili (34), Galapagos (G), Kaliforniya (Cl) , Rio Grande - Havzalar ve Sıradağlar (BH), Gorda Juan de Fuca (HF), Nansen-Gakkel (NG, bkz. Şekil 5.3), Momskaya (M), Baikalskaya (B), Ren (R). Dalma bölgeleri: 1 - Tonga-Kermadec; 2 - Yeni Hebridler; 3 - Süleyman; 4 - Yeni Britanya; 5 - Pazar; 6 - Manila; 7 - Filipin; 8 - Ryukyu; 9 - Mariana; 10 - Izu-Boninskaya; 11 - Japonca; 12 - Kuril-Kamçatka; 13 - Aleutian:, 14 - Cascade Dağları; 15 - Orta Amerika; 16 - Küçük Antiller; 17 - And Dağları; 18 - Güney Antilleri (Scotia); 19 - Aeolian (Kalabrian); 20 - Ege (Girit); 21 - Mekran.
a - okyanus yarıkları (yayılma bölgeleri) ve dönüşüm hataları; b - kıtasal yarıklar; c - dalma bölgeleri: ada yayı ve marjinal-kıtasal çift hat); d - çarpışma bölgeleri; d - pasif kıta kenarları; e - kıta kenarlarını dönüştürmek (pasif olanlar dahil); g - eklemelerle birlikte J. Minster, T. Jordan (1978) ve K. Chase (1978)'e göre litosferik plakaların göreceli hareketlerinin vektörleri; yayılma bölgelerinde - her yönde 15-18 cm/yıl'a kadar, batma zonlarında - 12 cm/yıl'a kadar

Pirinç. 5.2. E.E.'ye göre, küresel modern yarıklar sisteminin Dünya'nın dönme eksenine göre yerleştirilmesinin geometrik doğruluğu. Milanovsky, A.M. Nikişin (1988):
1 - Senozoik riftleşme eksenleri, çoğunlukla aktif; 2 - Senozoik çağın okyanus litosferi; 3 - aynı, Mezozoik yaş; 4 - kıtasal litosferli alanlar; 5 - yakınsak sınırlar
Pirinç. 5.3. Nansen-Gakkel okyanus yarık bölgesinin güneydoğu ucu ve onu devam ettiren sismik açıdan aktif faylar, Avrasya ve Kuzey Amerika litosfer plakalarını ayırıyor. L.M.'ye göre. Parfenova ve diğerleri (1988). Aşağıda - D. Cook ve diğerlerine (1986) göre bu aktif sınırdaki sismik kaynakların odak mekanizmaları:
1 - yayılma bölgeleri (NG - Nansen-Gakkel bölgesi); 2 - derin deniz hendekleri (batma bölgeleri); 3 - dönüşüm hataları; 4 - ters arızalar; 5 - hatalar ve kaymalar; 6 - dağınık yarık bölgeleri; 7 - litosferik plakaların ve mikroplakaların hareketi; 8 - sismik kaynakların odak mekanizmaları; 9 - Avrasya (a) ve Kuzey Amerika (b) plakaları içindeki arazi. Litosferik plakalar ve mikroplakalar: EA - Avrasya; CA - Kuzey Amerika; T - Pasifik; ZB - Transbaikal; Am - Amur; Ah - Okhotskaya

Modern tektonik aktivite son derece dengesiz bir şekilde dağılmıştır ve esas olarak litosferik plakaların sınırlarında yoğunlaşmıştır. Bu sınırların iki ana türü (bkz. Bölüm 3.1) aynı zamanda ana jeodinamik ortamlara da karşılık gelir. Riftleşme, bu bölümün konusu olan farklı sınırlarda gelişir, çünkü bunlar öncelikli olarak aşağıdakilerle ilişkilidir; Okyanusların yarık bölgeleri. Litosferik levhaların yakınsak etkileşimi dalma, batma ve çarpışma ile ifade edilir (bkz. Bölüm 6). Göreceli olarak zayıf ancak jeolojik sonuçları bakımından önemli olan levha içi tektonik süreçler hakkında bilgi Bölüm 7'de verilecektir.

Dönem yarık vadisi(İngilizce, rift - yarık) J. Gregory geçen yüzyılın sonunda Doğu Afrika'da genişleme koşulları altında oluşan faylarla sınırlı grabenleri tespit etti. Daha sonra, B. Willis bunları karşıt ters faylar arasına sıkıştırılmış rampalarla (grabenler) karşılaştırdı. Başlangıçta ağırlıklı olarak yapısal içeriğe sahip olan kavram, daha sonra, özellikle son yıllarda, bu doğrusal genişleme zonlarının jeolojik koşulları ve olası derin oluşum mekanizmaları, karakteristik magmatik ve tortul oluşumlar hakkındaki fikirlerle zenginleştirilmiş ve dolayısıyla yeni bilgilerle doldurulmuştur. genetik içerik. Çeyrek asır önce levha tektoniği kavramının en önemli unsurlarından biri haline gelen modern bir riftleşme anlayışı şekilleniyordu. Rift bölgelerinin çoğunluğunun (yeni, geniş anlamda) okyanuslarda yer aldığı, ancak faylar tarafından kontrol edilen yapılar ikinci derecede öneme sahip olduğundan ve çekme gerilimlerini uygulamanın ana yolunun genişleme yoluyla olduğu ortaya çıktı.

5.1. Küresel Rift Bölge Sistemi

Modern yarık bölgelerinin çoğu birbirine bağlı olup, kıtalar ve okyanuslar boyunca uzanan küresel bir sistem oluşturur (Şekil 5.1). Tüm dünyayı kapsayan bu sistemin birliğinin farkındalığı, araştırmacıları gezegen ölçeğinde tektogenez mekanizmaları aramaya yöneltti ve geç dönemde litosferik plaka tektoniği kavramı olarak adlandırılan "yeni küresel tektoniğin" doğuşuna katkıda bulundu. 60'lar.

Dünyanın yarık bölgesi sisteminde, çoğu (yaklaşık 60 bin km) okyanuslarda bulunur ve burada okyanus ortası sırtlarla ifade edilir (bkz. Şekil 5.1), bunların listesi Bölüm'de verilmiştir. 10. Bu sırtlar birbirini devam ettirir ve birçok yerde “üçlü kavşaklar” ile birbirine bağlanırlar: Batı Şili ve Galapagos sırtlarının Doğu Pasifik ile birleştiği yerde, Atlantik Okyanusu'nun güneyinde ve Hint Okyanusu'nun orta kısmında. . Pasif kıta kenarlarıyla sınırı geçen okyanus yarıkları, kıtasal yarıklarla devam ediyor. Böyle bir geçiş, Aden ve Kızıldeniz okyanus yarıklarının Afar Vadisi yarığı ile üçlü birleşiminin güneyinde izlendi: boyunca, kuzeyden güneye doğru okyanus kabuğu sıkışıyor ve kıtasal Doğu Afrika bölgesi başlıyor. Arktik Havza'da okyanusal Gakkel Sırtı, Laptev Denizi sahanlığındaki kıtasal yarıklarla ve ardından Momma Yarığını da içeren karmaşık bir neotektonik bölgeyle devam ediyor (bkz. Şekil 5.3).

Okyanus ortası sırtların aktif kıta kenarına yaklaştığı yerlerde, bunlar bir dalma zonu tarafından absorbe edilebilir. Böylece Galapagos ve Batı Şili sıradağları And Dağları'nın eteklerinde sona eriyor. Diğer ilişkiler, üzerinde Rio Grande kıtasal yarığının Kuzey Amerika Levhası üzerinde oluştuğu Doğu Pasifik Yükselişi ile gösterilmektedir. Benzer şekilde, Kaliforniya Körfezi'nin okyanus yapıları (görünüşe göre ana yarık bölgesinin bir kolunu temsil ediyor) kıtasal Havza ve Sıradağ sistemi tarafından sürdürülüyor.

Doğrultu boyunca yarık bölgelerinin yok olması, kademeli zayıflama ile karakterize edilir veya örneğin Juan de Fuca ve Amerika-Antarktika sırtlarının sonunda olduğu gibi bir dönüşüm fayı ile ilişkilidir. Kızıldeniz Rift'inin sonu Levanten doğrultu atımlı fayıdır.

Neredeyse tüm gezegeni kaplayan Senozoik yarık bölgeleri sistemi geometrik düzenlilik sergiler ve jeoidin dönme eksenine göre belirli bir şekilde yönlendirilir (Şekil 5.2). Rift bölgeleri, Güney Kutbu çevresinde 40-60° enlemlerinde neredeyse tam bir halka oluşturur ve bu halkadan yaklaşık 90° aralıklarla meridyen yönünde kuzeye doğru solan üç kuşakla uzanır: Doğu Pasifik, Atlantik ve Hint Okyanusu. E.E.'nin gösterdiği gibi. Milanovsky ve A.M. Nikishin (1988), belki bazı geleneklerle birlikte, riftleşmenin bir dizi yay arkası tezahürü olarak izlenebilecek dördüncü Batı Pasifik kuşağını da özetledi. Buradaki yarık kuşağının normal gelişimi, Pasifik Plakasının batıya doğru yoğun yer değiştirmesi ve batması nedeniyle bastırıldı.

Dört kuşağın tamamı altında, ilk yüzlerce kilometrenin derinliklerine kadar tomografi, negatif hız anormalliklerini ve sismik dalgalarda artan zayıflamayı ortaya koyuyor; bu durum, ısıtılmış manto malzemesinin yükselen akımıyla açıklanıyor (bkz. Şekil 2.1). Rift bölgelerinin yerleştirilmesindeki doğruluk, hem kutup bölgeleri arasında hem de Pasifik yarımküresine göre küresel asimetri ile birleştirilmiştir.

Rift bölgelerindeki gerilme vektörlerinin yönelimi de düzenlidir; meridyene yakın ve enlemesine yakın olanlar baskındır. İkincisi ekvator bölgelerinde maksimumdur, hem kuzey hem de güney yönlerinde sırtlar boyunca azalır.

Büyük yarıkların yalnızca birkaçı küresel sistemin dışında yer alıyor. Bu, Batı Avrupa sistemi (Ren Grabeni dahil) ile Baykal (Şekil 5.3) ve Fengwei (Shanxi) sistemleri olup kuzeydoğu gidişli faylarla sınırlı olup, faaliyetlerinin fayların çarpışmasıyla desteklendiğine inanılmaktadır. Avrasya ve Hindustan'ın kıtasal plakaları.