Отсюда видно, сколь важное значение в тектонической жизни Земли играют именно океанические плиты. Но их активность, как и эндогенная активность всей Земли в целом, в конце концов определяется только одним параметром - величиной суммарного теплового потока, пронизывающего океанические литосферные плиты. Поэтому, следуя работе [121], подробнее остановимся на рассмотрении этого круга вопросов.[ ...]
Сравнение теоретической зависимости (2.4) с экспериментальными данными приведено на рис. 2.8. Из приведенного графика видно, что теоретическая кривая как бы осредняет только максимальные значения измеренного теплового потока. Обращает на себя внимание тот факт, что с удалением от центра рифтовых зон разброс результатов измерений резко уменьшается и на расстояниях, примерно соответствующих возрасту 50 млн лет, сокращается до минимальных значений.[ ...]
Использование тепловых измерений для обнаружения сульфидных месторождений в основном сводится к поиску полей гидротермальной деятельности по распределению теплового потока, измеренного в самых верхних слоях океанической коры. Как отмечалось, измеренные величины теплового потока в окрестности гребней хребтов имеют очень большую дисперсию, и, как правило, меньше предсказываемых теоретической термической моделью. Естественно объяснить наблюдаемую дисперсию теплового потока влиянием гидротермальной циркуляции на распределение температур в эффективно проницаемой молодой океанической коре.[ ...]
При поисках гидротермальных полей наиболее интересны области с минимальным осадконакоп-лением. В этих областях гидротермальная циркуляция меняет как распределение теплового потока по площади, так и локальные значения q. Зона погружения воды, как отмечалось выше, занимает большую площадь, хотя и здесь не исключена локализация нисходящей ветви конвективной ячейки в отдельных трещинах. Восходящая ветвь гидротермальной конвекции - это, как правило, струйная конвективная ветвь с большой мощностью теплового выноса. Как будет рассмотрено далее, мощность теплового выноса струй предполагает ограниченное время их существования (от десятков-сотен до первых тысяч лет). Оценки по скоростям отложения сульфидных минералов и силикатов в месторождениях сульфидных тел офио-литов показывают, что тепловой поток, выносимый такими нестационарными струями (типа черных курильщиков), может достигать 20 000 ЕТП [198].[ ...]
Гидротермальная циркуляция приводит к сильному разбросу в значениях измеряемого теплового потока в пределах осевой зоны СОХ от очень высоких значений д в окрестности высокотемпературных струй до нормальных или пониженных значений д в области нисходящих струй конвекции. В целом конвективный вынос тепла благодаря контакту с огромным резервуаром океанической воды приводит к уменьшению среднего (по всей площади океана) значения теплового потока через дно океана. Такое уменьшение составляет от 32 до 43% от общих потерь тепла для быстро- и медленно раздвигающихся хребтов соответственно.[ ...]
При измерении тепловых потоков следует иметь в виду существенную нестационарность гидротермальных систем, питаемых мелкими приповерхностными очагами магмы. Оценки показывают, что времена жизни черных курильщиков составляют от десяти до сотни лет максимум. Расчеты охлаждения интрузий за счет пористой конвекции свидетельствуют, что, например, при охлаждении интрузии шириной 2,3 км и высотой 3,3 км, внедренной на глубину 1,75 км, тепловой поток в развивающейся системе конвекции над осью интрузии достигает 17 ООО ЕТП через 5 ООО лет, но спадает до д = 200 ЕТП уже через 10 000 лет [198].[ ...]
Большой разброс измеряемых значений теплового потока и мозаичность планового расположения тепловых аномалий в рифтовых зонах и на склонах СОХ можно объяснить случайным распределением трещиноватых зон на дне океана, а также случайным расположением точек измерения по отношению к сети трещин. С увеличением возраста литосферы проницаемость ее поверхностного слоя должна постепенно уменьшаться за счет накопления осадков и отложения термальными водами минеральных веществ в самих трещинах. По-видимрму, за время порядка 50 млн лет этот процесс завершается полным перекрытием и тампонированием трещиноватых зон. В результате полностью пропадает конвективная составляющая теплового потока, а кондуктивная составляющая становится равной величине истинного потока. По этой же причине на более древних участках океанического дна уменьшается разброс экспериментальных данных, приближаясь по своей величине к ошибкам измерения [121].[ ...]
По формулам (2.8) и (2.9) были рассчитаны ожидаемые значения кондуктивной составляющей теплового потока при условии, что суммарный поток дг совпадает с теоретическим, определяемым выражением (2.6), а среднее значение кондуктивной составляющей в центре рифтовых зон равно дэксп. (0) 5-10"6 кал/см -с. Кроме того, было принято 4=5-10 лет. Результаты расчета показали, что кондуктивная составляющая потока неплохо аппроксимирует средние эмпирические значения [121]. Полные тепловые потоки через срединно-океанические хребты можно определить только путем теоретических расчетов или по максимальным значениям измеренных потоков в тех точках, где конвективная составляющая оказалась не очень существенной.[ ...]
Если принять, что т - 120 млн лет, то средний тепловой поток через океаническую кору оказывается равным 40Кц= 2,41-10 6 кал/см -с.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Зависимость экспериментальных и расчетных значений теплового потока от возраста дна океана, по [514] |
![Зависимость экспериментальных и расчетных значений теплового потока от возраста дна океана, по [514]](/static/pngsmall/820745044.png) |