Quot; 83

частичного плавления геохимически истощенной (деплетирован-
ной) мантии на сравнительно небольших глубинах. При этом сте-
пень плавления исходных пород была высокой, что выразилось, в
частности, обогащенностью расплава элементами группы железа.
На деплетированность мантийного источника .(которую объясняют
массовым выносом подвижных элементов в верхние оболочки Зем-
ли еще в раннем протерозое) указывают и изотопные характерис-
тики. Отношение ⁸⁷Sr/^SBSr в N-MORB около 0,7025, что заметно
ниже значений, отвечающих нормальному накоплению в мантии
радиогенного ⁸⁷Sr при допущении исходного хондритового соста-
ва с рубидий-стронциевым отношением 0,026—0,034. Предполага-
ется, что в геологическом прошлом вынос рубидия, более подвиж-
ного, чем стронций, снизил это отношение приблизительно.до со-
временного (0,006). Преимущественным выносом из мантии ^U4Nd
(Он • подвижней, чем ¹⁴⁷Sm, распад которого дает ^U3Nd) объясня-
ют наблюдаемые отношения ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd и соответствующие им вы-
сокие (около +Ю) значения меры изотопного состава f^d-

Нормальным океанским толеитам противопоставляются ба-
зальты геохимически обогащенного типа E-MORB (англ, enriched),
обозначаемого также P-MORB (англ, plume — струя), поскольку
появление в зоне спрединга обогащенных некогерентными элемен-
тами базальтов, в частности в Исландии, связывают с горячими
точками — с подъемом мантийных струй, несущих вещество из
неистощенных низов мантии. Выразительны редкоземельные спект-
ры этих базальтов с гораздо более высокими, чем в нормальных
толеитах, содержаниями легких редких земель. Выделяют и пе-
реходный геохимический тип базальтов T-MORB (англ, transi-
tional), степень обогащенности которых нарастает при прибли-
жении к горячим точкам.

Особенно важны данные о содержании в базальтах таких эле-
ментов, как торий, тантал, гафний, которые устойчивы при по-
следующих вторичных изменениях пород и поэтому надежны при
использовании химических данных для реконструкций (см.
рис. 5.10, //).

В случае дифференциации первичной базальтовой магмы в зо-
нах спрединга обычно проявляется так называемый «толеитовый»
тренд с накоплением железа на ранних стадиях процесса. Трен-
ды дифференциации, наряду с составом, широко используются
для распознавания и разграничения базальтоидов разных геоди-
намических обстановок.

Вариации состава базальтов в срединно-океанских хребтах" об-
наруживают связь с тектонической сегментацией. Согласно
Дж. Синтону (1990), крупные, длиной в сотни километров, отрез-
ки зон спрединга различаются такими геохимическими особеннос-
тями базальтов, которые лучше всего объясняются неодинаковым
составом исходного мантийного вещества. Вариации состава ба-
зальтов при сравнении сегментов длиной в десятки километров
обусловлены преимущественно степенью парциального плавле-
ния. Наконец, для самой дробной сегментации, измеряемой кШю-

мгграми, вариации базальтов отражают главным образом разную
глубину плавления. На все эти вариации накладывается зависи-
мость состава базальтовых магм от скорости спрединга (см. ни-
же).

Базальты окраинных морей, формирующиеся в задуговых зо-
нах спрединга, иногда неотличимы по составу от базальтов сре-
динно-океанских хребтов. Вместе с тем, как показали А. Сон-
дере и Дж. Тарни (1984), среди них представлены разности с
геохимическими признаками, которые сближают их с островодуж-
пыми толеитами.

Остается неясным вопрос о каких-либо направленных измене-
ниях базальтовых выплавок в ходе эволюции зоны спрединга от
ее заложения и до раскрытия бассейна океанских размеров. Та-
кие направленные изменения установлены в составе мантийных
реститов по образцам перидотитов, взятых в осевой зоне юных си-
стем спрединга (с острова Забаргад в Красном море), микро-
океанов и зрелых океанских бассейнов. Согласно Э. Бонат-
ти (1988), по мере эволюции зоны спрединга и расширения окру-
жающего ее бассейна возрастают температура выплавки базаль-
товой магмы (определяемая по пироксеновому термометру) и
геохимическая деплетированность мантийных реститов. С. А. Па-
ланджян (1991) рассмотрел и использовал при палеотектоничес-
ком анализе направленные изменения состава минералов в пери-
дотитах, в частности распределение окиси хрома между шпинелью
и ортопироксеном.

Сопоставление низко- и высокоскоростных зон спрединга.
Скорость спрединга, варьирующая от 1,5 до 15—18 см/год, опре-
деленным образом связана с особенностями глубинного строения и
режима, с поверхностной тектонической структурой и рельефом, а
также с характером вулканизма, петрографическими и геохимичес-
кими особенностями его продуктов. Обычно считают низкими ско-
рости спрединга менее 3 см/год, средними — 3—7 см/год, высо-
кими — более 7 см/год.

Тектонотипом низ.коскоростных зон служит Срединно-Атланти-
мгский хребет, высокоскоростных — Восточно-Тихоокеанское под-
нятие. Уже в географических названиях — хребет (англ, ridge)
и поднятие (англ, rise) — отразилось различие рельефа этих круп-
нейших поясов. При медленном спрединге образуется сравнитель-
но узкий подводный хребет с отчетливо выраженной, ограничен-
ной сбросами центральной рифтовой долиной, к осевой части ко-
мфой приурочен вулканизм (см. гл. 10). При быстром спрединге
появляется обширное вздутие океанской литосферы, вдоль него
имссто центральной долины протягивается система мелких грабе-
iiod и горстов (рис. 5.11). Воздымание литосферы связывают с
более свободным подъемом разогретой астеносферы, что способст-
nyi'T более полному соответствию рельефа изостатическому равно-
ценно. Полагают, что таким образом, через рельеф срединно-
океапских поднятий, вытесняющих массы морской воды на конти-
нентальные шельфы, скорости спрединга контролируют эвстати-

АКТИВНАЯ ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ЗОНА

ВОЗРАСТ 15 МЛН ЛЕТ

I АКТИВНАЯ ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ЗОНА

Рис. 5.11. Зависимость рельефа срединно-океанского хребта, морфологии ба-
зальтовых лав и их химического состава от скорости спрединга. Профили — по
Р. Экиньяну, 1984 (/ — Средннно-Атлангический хребет; //, /// — Восточно-
Тихоокеанское поднятие). Процентные соотношения подушечных лав и базаль-
товых покровов, по Э. Бонатти и К. Харрисону, 1988 (/ — Красное море,
18° с. ш.; 2 — Срединно-Атлантический хребет, 37° с. ш.; 3 — рифт Галапагос,
86° з. д., 4—12 — Восточно-Тихоокеанское поднятие, в том числе 4, 5,—21°с. ш.,
6, 7 — 12°50' с. ш., « — 20° ю. ш., 5 —2ГЗО' ю. ш., 10 — 18°30' ю. ш., 11 —
17°30' ю. ш., 12 — 20° ю. ш.). График содержаний окиси титана, по В. В. Мат-
веенкову, 1983 (К —Красное море, 18° с. ш.; А — Срединно-Атлантический хре-
бет, 37° с. ш., ВТ-1 — Восточно-Тихоокеанское поднятие. 21° с. ш.: ВТ-2 — там

же, 9° с. ш.)

ческие колебания уровня Мирового океана («тектоноэвстазия»).
Поэтому эвстатическая кривая дает представление о крупных ва-
риациях глобальной интенсивности спрединга (см. рис. 17.1).

Обособление базальтовой магмы, предшествующее ее выходу
на поверхность, также зависит от скорости спрединга. В низкоско-
ростных зонах магматические очаги до сих пор не установлены,
подъем базальтового расплава, по-видимому, рассредоточен, что
согласуется с наблюдениями о непостоянстве оси трещинных из-
лияний в таких зонах в отличие от высокоскоростных.
86

При малых скоростях спрединга базальтовая магма выходит
и;i поверхность при температуре и вязкости, способствующих об-
разованию подушечных лав, которые в виде насыпи нагромож-
даются непосредственно над подводящей трещиной. Чем выше
скорости спрединга, тем больше условий для быстрого подъема
магмы, тем выше температура и ниже вязкость изливающейся ла-
пы. Поэтому она все реже проявляет сферическое строение, все
чаще вместо подушечных лав при подводных трещинных излияни-
ях образуются базальтовые покровы, похожие па платобазальты
континентов. Так, съемка с помощью многолучевого сонара бо-
кового обзора показала, что при извержении на Восточно-Тихо-
океанском поднятии у 8° ю. ш. базальтовая лава разлилась на
расстояние до 18 км от осевой трещины, образовав покров пло-
щадью около 220 км².

Текучесть базальтовых лав в таких условиях может быть очень
высокой и известны базальтовые покровы толщиной всего лишь
0,2 м Наблюдались лавовые озера. На диаграмме (см. рис. 5.11)
видно вполне закономерное соотношение подушечных лав и лаво-
вых покровов в осевой части рифтовых зон с разной скоростью

•спрединга.

Согласно В. В. Матвеенкову (1983), при малых скоростях
спрединга, затрудняющих выход базальтовой магмы на поверх-
ность, возрастает степень ее дифференциации, появляются пор-
фировые и .даже крупнопорфировые разности базальтов. Однако,
судя по более поздним данным У. Мелсона (1993), эта зависи-
мость не столь однозначна.

Различие условий отделения базальтового расплава при раз-
ных скоростях спрединга выражается не только в объемах маг-
мы, поступающей на единицу длины рифтовой зоны, но и в ее
геохимических особенностях, что важно для палеотектонических
реконструкций. Дж. Морел и Р. Экиньян (1980) обнаружили воз-
растание содержаний титана и отношения железа к магнию с
увеличением скорости спрединга, эта зависимость была в даль-
нейшем уточнена (см. рис. 5.11).