ПРОБЛЕМА ТРЕТЬЕГО СЛОЯ СОВРЕМЕННЫХ И ДРЕВНИХ ОКЕАНОВ

Два тезиса: (1) «Современная океаническая литосфера зарождается в зонах спрединга - срединно-океанических хребтах и им подобных» и (2) «Офиолиты суть фрагменты древней океанической литосферы» - в настоящий момент неоспоримы. Принято считать, что в осевой зоне хребта на твердом перидотитовом фундаменте в результате затвердевания гигантской стационарной магматической камеры образуются кумуляты (расслоенные габбро) мощностью до 4-6 км, соответствующие 3-му геофизическому слою океана, еще выше - комплекс параллельных базальтовых даек (КПД), базальтовые лавы и пелагические осадки. Общепризнано, что фундамент сложен остатком (реститом) от выплавления в мантии базальтовой жидкости, запечатленной в дайках и лавах, однако трактовка 3-го слоя уязвима по трем причинам. (1) Сейсмические исследования не обнаружили в современных зонах спрединга гигантских бассейнов жидкой магмы; идентифицированы лишь ничтожные скопления базальтовой магмы - фидеры КПД. (2) Нет надежных доказательств существования древних магматических камер в офиолитовых комплексах. Граница между КПД и габбро есть граница истинной (вулканической) океанической коры с подстилающим твердым 3-м слоем, структурное единым с океанической мантией. (3) Возможна альтернативная трактовка расслоенности габбро без привлечения идеи фракционирования. Единственным местом генерации 3-го слоя может быть сектор аномальной верхней мантии под океаническими хребтами до глубин в 20-25 км, где высокие температуры сочетаются с низкими давлениями и где существует восходящий астеносферный мантийный поток. Вещество габбро приходит в этот сектор кристаллическим и горячим вместе с базальтовыми выплавками и истощенным перидотитом. Протолитом габбро могут быть эклогиты, составляющие 3-7% объема верхней мантии. Переход эклогит → габбро сопровождается инверсией плотности, в результате чего гравитационная сепарация в среде с реологическими свойствами вязкой жидкости неизбежно должна привести к формированию 3-го океанического слоя. Океанический разрез состоит из двух кристаллических, структурно и фациально единых, но химически отличных мантийных слоев - перидотитового и габбрового - и вулканического слоя, отделенного от двух первых резким геологическим, реологическим и термодинамическим разделом - поверхностью конвекционной ячейки зоны спрединга.

габбро , дайковый комплекс , декомпрессия , древние океаны , кумулятивные структуры , кумуляты , магматическая камера , магматическое фракционирование , мантийный эклогит , метаморфическая дифференциация , океаническая кора , океаническая литосфера , океаническая мантия , океанический спрединг , офиолиты , переход эклогит-габбро , пластическое течение , расслоенность , скрытая расслоенность , современные океаны , срединно-океанические хребты , третий слой океана

1. Глубинные ксенолиты и верхняя мантия. Новосибирск: Наука, 1975. 271 с.

2. Грин Д.Х., Рингвуд А.Э. Экспериментальное изучение перехода габбро в эклогит и применение результатов этого изучения в петрологии // Петрология верхней мантии. М.: Мир, 1968. С. 9-77.

3. Грин Д.Х., Рингвуд А.Э. Происхождение магматических пород известково-щелочного ряда // Петрология верхней мантии. М.: Мир, 1968. С. 118-131.

4. Ефимов А.А. «Горячая тектоника» в гипербазитах и габброидах Урала // Геотектоника. 1977. № 1. С. 24-44.

5. Ефимов А.А. Габбро-гипербазитовые комплексы Урала и проблема офиолитов. М.: Наука, 1984. 232 с.

6. Ефимов А.А. Природа троктолита // Докл. АН СССР. 1985. Т. 281. № 6. С. 1419-1423.

7. Ефимов А.А. Метаморфическая дифференциация: механизм образования анортозитовых сегрегаций в габбро Довыренского массива (Северное Прибайкалье) // Геохимия. 1989. № 7. С. 1042-1046.

8. Ефимов А.А., Ефимова Л.П., Маегов В.И. Стронций в плагиоклазе уральских габбро: петрогенетический и прикладной аспекты // Геохимия. 1989. № 11. С. 1541-1553.

9. Ефимов А.А., Пучков В.Н. О происхождении офиолитовой ассоциации. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1980. 63 с.

10. Ballu V., Dubois J., Deplus C., Diament M., Bouvalor S. Crustal structure of the Mid-Atlantic Ridge south of Kane fracture zone from seafloor and sea surface gravity data // J. Geophys. Res. B. 1998. V. 103. № 2. Р. 2615-2631.

11. Boudier F., Nicolas A. Nature of Moho transition zone in the Oman ophiolite // J. Petrol. 1995. V. 36. № 3. Р. 777-796.

12. Boudier F., Nicolas A., Ildefonse B. Magma chambers in the Oman ophiolite: fed from the top and bottom // Earth Planet. Sci. Lett. 1996. Vol. 144. Р. 239-250.

13. Coleman R.G. Ophiolites. An ancient oceanic lithosphere ? N.-Y.: Springer-Verlag, 1977. 229 p.

14. Detrick R.S., Mutter J.C., Buhl P., Kim J.J. No evidence from multichannel reflexion data for a crustal magma chamber in the MARK area on the Mid-Atlantic Ridge // Nature. 1990. V. 347. № 6288. Р. 61-64.

15. Dietz R.S. Alpine serpentinites as oceanic rind fragments // Bull. Geol. Soc. Amer. 1963. V. 34. Р. 947-952.

16. Greenbaum D. Magmatic processes at oceanic ridges, evidence from the Troodos massif, Cyprus // Nature Phys. Sci. 1972. V. 238. Р. 18-21.

17. Kelemen P.B., Koga K., Shimizu N. Geochemistry of gabbro sills in the crust-mantle transition zone of the Oman ophiolite: Implications for the origin of the oceanic lower crust // Earth Planet. Sci. Lett. 1997. V. 146. № 3-4. Р. 475-488.

18. Kent G.M., Harding A.J., Orcutt J.A. Distribution of magma beneath the East Pacific Rise between the Clipperton Transform and the 9o17"N Deval from forward modeling of common depth point data // J. Geophhys. Res. 1993. V. 98. № 8. Р. 13945-13969.

19. Kornprobst J. Le massif ultrabasique des Beni Bouchera (Rif Interne, Maroc) // Contrib. Miner. Petrol. 1969. V. 23. Р. 283-322.

20. Kushiro J., Yoder H.S. Anorthite-forsterite and anorthite-enstatite reactions and their bearing on the basalt-eclogite transformation // J. Petrol. 1966. V. 7. № 3. Р. 337-362.

21. Lewis B.T.R. The process of formation of ocean crust // Science. 1983. V. 220. № 4593. Р. 151-157.

22. Malpas J., Brace T., Dunsworth S.M. Structural and petrologic relationships of the CY-4 drill hole of the Cyprus Crustal Study Ptoject // Malpas J. et al. (Eds.). Cyprus Crustal Study Project: Initial report, Hole CY-4. 1989, Pap. Geol. Survey of Canada 88-9. Р. 39-67.

23. Meurer W.P., Boudreau A.E. Petrology and mineral compositions of the Middle Banded series of the Stillwater Complex, Montana // J. Petrol. 1996. V. 37. Р. 583-607.

24. Meurer W.P., Klaber S., Boudreau A.E. Discordant bodies from olivine-bearing zones III and IV of the Stillwater Complex, Montana - evidence for postcumulus fluid migration and reaction in layered intrusions // Contrib. Mineral. Petrol. 1997. V. 130. Р. 81-92.

25. Nicolas A. Structures of ophiolites and dynamics of oceanic lithosphere. Boston, Mass., Kluwer Academic Press, 1989. 367 p.

26. Nicolas A., Boudier F. Rooting of the sheeted dike complex in the Oman ophiolite // Tj. Peters et al. (Eds.). Ophiolite genesis and evolution of the oceanic lithosphere. Dordrecht: Kluwer Academic, 1991. Р. 39-54.

27. Obata M. The Ronda peridotite: garnet-, spinel-, and plagioclase-lherzolite facies and the PT-trajectories of a high-temperature mantle intrusion // J. Petrol. 1980. V. 21. № 3. Р. 533-572.

28. Paces J.B., Miller J.D. Precise U-Pb ages of Duluth Complex and related mafic intrusions, Northeastern Minnesota: Geochronological insight to physical, petrogenetic, paleomagnetic, and tectonomagmatic processes associated with 1.1 Ga midcontinent rift system // J. Geophys. Res. 1993. V. 98. № 8. Р. 13997-14013.

29. Parrot J.-F., Ricou L.-E. Evolution des asemblages ophiolitiques au cours de l'expansion ocйanique // Can. ORSTROM. Geol. 1976. V. 8. № 1. Р. 49-68.

30. Ramberg H. Experimental model studies of rift-valley system // Tectonics and geophysics of continental rifts. Dordrecht etc. 1978. V. 2. P. 39-40.

31. Quick J.E., Denlinger R.P. Ductile deformation and the origin of layered gabbro in ophiolites // J. Geophys. Res. 1993. V. 98. № 8. Р. 14015-14027.

32. Sinha M.C. et al. Magmatic processes at slow spreading ridges: Implications of the RAMESSES experiment at 57o45' N on the Mid-Atlantic Ridge // Geophys. J. Int. 1998. 135. № 3. Р. 731-745.

33. Sinton J.M., Detrick R.S. Mid-ocean ridge magma chambers // J. Geophys. Res. 1992. V. 97. Р. 197-216.

34. Smewing J.D. Mixing characteristics and compositional differences in mantle-derived melts beneath spreading axes: Evidence from cyclically layered rocks in the ophiolite of North Oman // J. Geophys. Res. 1981. V. 86. № 4. Р. 2645-2659.

35. Smith C.H. Bay of Islands igneous complex, Western Newfoundland // Mem. Geol. Surv. Canada. № 290. 1958. 132 p.

36. Wager L.R., Deer W.A. Geological investigations in East Greenland. 3. The petrology of the Skaergaard intrusion, Kangerdlugssuaq, East Greenland // Medd. Greenland. 1939. Bd. 105. № 4. 352 p.