Геофизические процессы и биосфера: статья

НОВАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ВОСТОЧНО-ИНДИЙСКОГО ХРЕБТА, ИНДИЙСКИЙ ОКЕАН
В.К. ИЛЛАРИОНОВ1
А.Н. БОЙКО1
А.Ю. БОРИСОВА2,3
1 Институт физики Земли им.О.Ю. Шмидта РАН
2 Институт геологических и экологических наук г. Тулузы
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 18
Номер: 4
Год: 2019
Страницы: 225-240
УДК: 551
DOI: 10.21455/GPB2019.4-19
Информация об авторах
Аннотация
Библиографический список
Ключевые слова: блоковая морфоструктура, тектоно-вулканический рельеф, тафрогенный режим, кора переходного типа
Аннотация: Комплексный анализ геологических, геофизических и геохимических данных позволил получить наиболее полное представление о строении центральной части Восточно-Индийского хребта (ВИХ), плато Осборн и прилегающей части Центральной котловины. Установлено, что этот регион представляет собой сложнопостроенный тектонический узел. Выявленные особенности строения основных субмеридиональных разломов Индрани, Индира и разлома Ланка показали, что они по своей природе не являются трансформными. На основе обобщения результатов детальных исследований северной и южной частей ВИХ, дополненных полученными в настоящей работе результатами изучения центральной части ВИХ, установлено, что ВИХ заложен на континентальной коре древнего материка Лемурия. Предложена новая модель образования ВИХ, согласно которой он представляет собой реликтовый фрагмент этого материка, сохранившийся в виде эскарпа - протяженной горстовой структуры. Для написания статьи, прежде всего, были привлечены первичные материалы, полученные различными отечественными научными и производственными организациями при проведении экспедиционных работ в Центральной котловине в 1980-х-1990-х годах, а также материалы из других, в том числе зарубежных, источников.
Список литературы: Безруков П.Л., Канаев В.Ф. Основные черты строения дна северо-восточной части Индийского океана // Докл. АН СССР. 1963. Т. 153, № 4. С. 926-929.

Белоусов В.В. Земная кора и верхняя мантия океанов М.: Наука, 1968. С. 255.

Белоусов В.В. Основы геотектоники М.: Недра, 1989. 379 с.

Белоусов В.В., Паленкова Н.И. Типы земной коры Европы и Северной Атлантики // Геотектоника. 1989. № 3. С. 3-14.

Блюман Б.А. Выветривание базальтов и несогласия в коре океанов: Возможные геодинамические следствия // Региональная геология и металлогения. 2008. № 35. С. 72-86.

Бойко А.Н., Илларионов В.К., Удинцев Г.Б. Происхождение Центральной котловины Индийского океана // Геология морей и океанов: Материалы XIX Международной конференции. М., 2011. Т. V. С. 313.

Виноградов А.П. Геохимические проблемы эволюции океана // Основные проблемы океанологии: Второй Океанограф. конгресс. М.: Наука, 1968. С. 133-180.

Илларионов В.К., Бойко А.Н. К вопросу о геодинамических аспектах эволюции северо-западной части Индийского океана // Геофизические процессы и биосфера. 2017. Т. 16, № 4. С. 122-134. https//doi.org.10. 21455/GPB2017.4-10

Илларионов В.К., Бойко А.Н. Геологическое строение и особенности мезо-кайнозойского этапа развития южной части Восточно-Индийского хребта, Индийский океан // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2018. № 3. С. 62-71.

Илларионов В.К., Бойко А.Н., Удинцев Г.Б. Морфоструктура дна Бенгальского залива (Индийский океан), проблема его происхождения // Физика Земли. 2016. № 3. С. 50-67.

Макаренко Г.Ф. Базальтовые поля Земли. М.: Недра, 1978. С. 148 с.

Непрочнов Ю.П., Гринько Б.Н., Ганжа О.Ю. Строение земной коры Восточно-Индийского хребта // Океанология. 2000. Т. 40, №1. С. 85-96.

Павленкова Н.И., Шаблицкий В.М. Земная кора Западно-Австралийского хребта по сейсмическим данным // Геолого-геофизические исследования асейсмичных поднятий дна океана. М.: Наука, 1986. С. 128.

Пилипенко А.И. Сейсмостратиграфический анализ осадочного чехла Восточно-Индийского хребта на широте 10°-18° ю.ш. // Стратиграфия. 1993. Т. 1, № 4. С. 93-100.

Попов А.А. Сейсмические модели и строение земной коры северо-востока Индийского океана: Дис. … канд. геол.-мин. наук. Южно-Сахалинск: ДВНЦ ИМГГ РАН, 1986. 195 с.

Попов А.А., Попов А.А. (мл.), Петров А.В., Киктев Ю.В. Сейсмические модели северной части Восточно-Индийского хребта и прилегающих котловин // Океанология. 1985. Т. 25, вып. 6. С. 983-992.

Пущаровский Ю.М., Безруков П.Л. О тектонике восточной части Индийского океана // Геотектоника. 1973. № 6. С. 107-122.

Рудич Е.М. Движущиеся материки и эволюция океанического ложа. М.: Недра, 1983. 270 с.

Рудич Е.М., Удинцев Г.Б. О единстве принципов построения тектонической карты океанов и континентов // Сравнительная тектоника континентов и океанов. М.: МГК АН СССР, 1987. С. 10-33.

Свальнов В.Н., Мурдмаа И.О., Репечка М.А., Демиденко Е.Л. Вулканический материал в четвертичных отложениях восточной части Индийского океана // Океанология. 1976. Т. 16, вып. 3. С. 479-487.

Удинцев Г.Б. Новые данные о строении дна Индийского океана // Океанология. 1965. Т. 5, вып. 6. С. 993-998.

Удинцев Г.Б. Строение дна восточной части Индийского океана и место в ней Западно-Австралийского хребта // Геолого-геофизические исследования асейсмичных поднятий дна океана. М.: Наука, 1986. С. 104-122.

Удинцев Г.Б. Региональная геоморфология дна океанов. Индийский океан. М.: Наука, 1989. 112 с.

Удинцев Г.Б., Коренева Е.В. Происхождение асейсмичных хребтов восточной части Индийского океана // Геотектоника. 1980. № 6. С. 13-22.

Шнюков Е.Ф., Щербаков И.Б., Соболевский Ю.В. Кислые вулканокластиты Центральной котловины Индийского океана // Геол. журн. 1980. Т. 40, № 2. С. 65-71.

Borisova A.Y. Subalkalic suite from the Aphanasey Nikitin Seamount: Petrogenesis of the parental melts and secondary alteration of basalts // Geochem. Intern. 2001. V. 37. P. 123-137.

Borisova A.Y., Belyatsky B.V., Portnyagin M.V., Sushchevskaya N.M. Petrogenesis of olivine-phyric basalts from the Aphanasey Nikitin Rise: Evidence for contamination by cratonic lower continental crust // J. Petrology. 2001. V. 42. P. 277-319.

Borisova A.Y., Bohrson W.A., Gregoire M. Origin of primitive ocean island basalts by crustal gabbro assimilation and multiple recharge of plume-derived melts G-cubed // Geochem., Geophys., Geosystems. 2017. V. 18, N 7. P. 2701-2716.

Borisova A.Y., Nikulin V.V., Belyatsky B.V., Ovchinikova G.V., Levsky L.K., Sushchevskaya N.M. Late alkaline laves of the Ob' and the Lena Seamounts of Conrad Rise (Indian Ocean): Geochemistry and characteristics of mantle sources // Geochem. Intern. 1996. V. 34. P. 503-517.

Borisova A.Y., Portnyagin M.V., Sushchevskaya N.M., Tsekhonya T.I., Kononkova N.N. Olivine basalts of the Aphanasij Nikitin Rise, Indian ocean: Petrology and secondary alterations // Geochem. Intern. 1997. V. 35. P. 346-358.

Corchete V. S-velocity characterization of the crust and upper mantle structure beneath the Bay of Bengal // Geol. J. 2018. V. 1. P. 1-10.

Dupré B., Allègre C.J. Pb-Sr isotope variation in Indian Oceanbasalts and mixing phenomena // Nature. 1983. V. 303. P. 142-146.

Escrig S., Capmas F., Dupré B., Allègre C.J. Osmium isotopic constraints on the nature of the DUPAL anomaly from Indian mid-ocean-ridge basalts // Nature. 2004. V. 431. P. 59-63.

Frey F.A., Jones W.B., Davies H., Weis D. Geochemical andpetrologic data forbasalts from Sites 756, 757, and 758: Implications for the origin and evolution of the Ninetyeast Ridge // J. Weissel, J. Peirce, E. Taylor, J. Alt et al. (eds). Proc. of the Ocean Drilling Program: Scientific results. 1991. V. 121. P. 611-659. https//doi.org.10.2973/odp.proc.sr.121.163

Frey F.A., Weis D. Geochemical constraints in the origin and evolution of the Ninetyeast Ridge: A 5000 km hotspot trace in the eastern Indian Ocean // Contr. Mineral. Petrol. 1995a. V. 121. P. 18-28.

Frey F.A., Weis D. Temporal evolution of the Kerguelen plume: Geochemical evidence from 38 to 82 Ma lavas forming the Ninetyeast Ridge // Contr. Mineral. Petrol. 1995b. V. 121. P. 12-28.

Frey F.A., Coffin M.F. et al. Origin and evolution of a submarine large igneous province: The Kerguelen Plateau and Broken Ridge, Southern Indian Ocean // Earth and Planet. Sci. Let. 2000. V. 176. P. 73-89.

Frey F.A., Weis D., Borisova A.Y., Xu G. Involvement of continental crust in the formation of the Cretaceous Kerguelen plateau: New perspectives from ODP Leg 120 Sites // J. Petrol. 2002. V. 43. P. 1207-1239.

Frey F.A., Pringle M., Meleney P., Huang S., Piotrovski A. Diverse mantle sources for Ninetyeast ridge magmatism: Geochemical constraints from basaltic glasses // Earth and Planet. Sci. Let. 2011. V. 303. P. 215-224.

Geldmacher J., Hoernle K., Klüge, A., van den Bogaard P., Bindeman I. Geochemistry of a new enriched mantle type locality in the northern hemisphere: Implications for the origin of the EM-I source // Earth and Planet. Sci. Let. 2008. V. 265. P. 167-182.

Goldstein S.L., Soffer G., Langmuir C.H., Lehnert K.A., Graham D.W., Michael P.J. Origin of a ‘Southern Hemisphere’ geochemical signature in the Arctic upper mantle // Nature. 2008. V. 453. P. 89-93.

Grevemeyer I., Flueh E.R., Reichert C., Bilas J., Klaschen D., Kopp C. Crustal architecture and deep structure of the Ninetyeast Ridge hotspot trail from active-source ocean bottom seismology // Geophys. J. Intern. 2001. V. 144. P. 414-431.

Hart S.R. A large-scale isotope anomaly in the Southern Hemisphere mantle // Nature. 1984. V. 309. P. 753-757.

Hanan B.B., Blichert-Toft J., Pyle D.G., Christie D.M. Contrasting origins of the upper mantle revealed by hafnium and lead isotopes from the Southeast Indian Ridge // Nature. 2004. V. 432. P. 91-94.

Hoernle K., Hauff F., Werner R., van den Bogaard P., Gibbons A.D., Conrad S., Muller R.D. Origin of Indian Ocean Seamount Province by shallow recycling of continental lithosphere // Nature Geosci. 2011. V. 4. P. 883-887.

Ingle S., Weis D., Frey F.A. Indian continental crust recovered from Elan Bank, Kerguelen plateau (ODP Leg 183, Site 1137) // J. Petrol. 2002. V. 43. P. 1241-1257.

Janney P.E., Le Roex A.P., Carlson R.W. Hafnium isotope and trace element constraints on the nature of mantle heterogeneity beneath the Central Southwest Indian Ridge (138 E to 478 E) // J. Petrol. 2005. V. 46 (12). P. 2427-2464.

Kemp E.M., Harris W.K. The vegetation of Tertiary is lands of the Ninetyeast Ridge // Nature. 1975. V. 258, N 27. P. 303-307.

Krishna K.S., Bull J.M., Scrutton R.A. Evidence for multiphase folding of the central Indian ocean litosphere // Geology. 2001. V. 29, N 8. P. 715-718.

Mahoney J.J., Jones W.B., Frey F.A., Salters V.J.M., Pyle D.G., Davies H.L. Geochemical characteristics of lavas from Broken Ridge, the Naturaliste Plateau and southernmost Kerguelen plateaux Cretaceous plateau volcanism in the Southeast Indian Ocean // Chem. Geol. 1995. V. 120. P. 315-345.

Matthews K.J., Müller R.D., Sandwell D.T. Oceanic microplate formation records the onset of India-Eurasia collision // Earth and Planet. Sci. Let. 2016. V. 433. P. 204-214.

McKenzie D., Sclater J. The evolution of the Indian ocean since the late cretaceous // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1971. V. 25. P. 437-528.

Meyzen C.M., Ludden J.N., Humler E., Luais B., Toplis M.J., Mével C., Storey M. New insights into the original distribution of the DUPAL isotope anomaly in the Indian Ocean mantle from MORB of the Southwest Indian Ridge // Geochem., Geophys., Geosystems. 2005. V. 6, Q11K11. https//doi.org.10.1029/2005gc000979

Morgan W.J. Deep mantle convection plumes and plate motions // Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol. 1972. V. 56. P. 203-213.

Nobre S.I.G., Weis D., Scoates J.S., Barling J. The ninetyeast ridge and its relation to the Kerguelen, Amsterdam and St. Paul Hotspots in the Indian Ocean // J. Petrol. 2013. V. 54, N 6. P. 1177-1210. https//doi.org.10.1093/petrology/egt009

Orellana-Rovirosa F., Richards M. Rough versus smooth topography along oceanic hotspot tracks: Observations and scaling analysis // Geophys. Res. Let. 2017. V. 44, N 9. P. 4074-4081.

Pringle M.S., Frey F.A., Mervine E.M. A simple linear age progression for the Ninetyeast ridge, Indian Ocean: New constraints on Indian plate motion and hot spot dynamics // EOS Trans. AGU Fall Meet. Suppl. Abstr. 2008. V. 89 (53). T54B-03.

Silva I.G., Weis D., Scoats J., Barling J. The Ninetyeast Ridge and its relation to the Kerguelen, Amsterdam and St. Paul hotspots in the Indian Ocean // J. Petrol. 2013 V. 54, N 6. P. 1177-1210.

Sreejith K.M., Krishna K.S. Magma production rate along the Ninetyeast Ridge and its relationsip to Indian plate motion and Kerguelen hot spot activity // Geophys. Res. Let. 2015. V. 42. P. 1105-1112.

Stocks T. Zur Bodengestalt des Indisches Ozean // Erdkunde. 1960. V. XIV, N 3. P. 161-170.

Timothy J.G., Francis T.J. G., Raitt R.W. Seismic refraction measurements in the Southern Indian Ocean // J. Geophys. Res. 1967. V. 72, N 12. P. 3015-3041.

Weis D., Ingle S., Damasceno D., Frey F.A., Nicolaysen K., Barling J. Leg183 shipboard scientific party origin of continental components in Indian Ocean basalts: Evidence from Elan Bank (Kerguelen Plateau, ODP Leg183, Site1137) // Geology. 2001. V. 29. P. 147-150.

Williams S.E. RV Southern surveyor SS2011/06 voyage summary // The perth Abyssal Plain: Understanding Eastern Gondwana break-up. 2011. P. 1-9.

Yano T., Vasilev B.I., Choi Dong R., Miyagi S., Gavrilov A.A., Adachi H. Continental rocks in the Indian Ocean // New Concepts in Global Tectonics Newsletter. 2011. N 58. С. 9-28.