CC BY
52
ВЕСТНИК САНКТ-ПТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Сер. 7 2007 Вып. 3
ГЕОГРАФИЯ
УДК 551.4.035.551.4.012 (239.9)
А. Н, Ласточкин, А. Е. Кротова-Путинцева
НОВЫЕ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ О ВУЛКАНИЗМЕ И ДИЗЪЮНКТИВНОЙ МОРФОТЕКТОНИКЕ АНТАРКТИДЫ
Новые данные о возможном наличии и положении в Антарктиде ныне и/или недавно действующих вулканов появились в ходе геоморфологических исследований изучения дизъюнктивной тектоники Южного континента. Один из распространенных методических комплексов, направленных, на выделение линейных морфоструктур или линеаментов основывается на представлениях о планетарной трещиноватости, созданных в результате статистического анализа распределения линейных элементов земной поверхности (ЗП), геофизических полей и структуры земной коры относительно их азимутальных углов на розах-диаграммах [1-4]. Такой анализ, проведенный для линеаментов на всех континентах Земли [2] (кроме Антарктиды) и их крупных частях— платформах, плитах [1, 3, 4], четко показал наличие на симметричных розах-диаграммах трех пар взаимно перпендикулярных систем планетарной трещиноватости с азимутами: 0° (360°) и 90° (270°), 30° и 300°, 60° и 330° (рис. 1, г). Позже подобная роза-диаграмма была составлена [5] на основе гипсобатимегрических данных по Антарктиде, полученных до их обобщения в рамках проекта BEDMAP [б]. На основе последних картографических материалов составлена карта линейных элементов подледно-подводной поверхности (111Ш) Антарктики [7]: гребневых и килевых линий, выпуклых и вогнутых перегибов, и авторами настоящей статьи осуществлен анализ их распределения относительно азимутальных углов (рис. 1, а-в).
В связи со значительно меньшей изученностью 111111 Антарктиды по сравнению с рельефом других материков, а также использованием в качестве основы при построении карты гипсобатиметрического положения ППП града [6] такого четкого отражения всех систем планетарной трещиноватости на розах-диграммах и их симметрии, которое наблюдается при распределении линеаментов относительно азимутов их простирания на других континентах и в рельефе на Земле в целом (см. рис. 1, г), ожидать не приходится. И вместе с тем большинство из систем планетарной трещиноватости проступают на розах-диаграммах, построенных для Антарктиды и, особенно на рис. 16, отражающем простирание склоновых линейных элементов (выпуклых и вогнутых перегибов ШШ), связь которых с дизъюнктивными дислокациями наиболее вероятна. Степень соответствия роз-диаграмм, полученных для Антарктики в целом и для ее отдельных морфотектонических областей, симметричной розе-диаграмме линеаментов на Земле, отражающей общепланетарные закономерности в простираниях линеаментов, косвенно и пока, естественно, в первом приближении указывает на дизъюнктивную предопределенность большинства выделенных прямолинейных элементов ППП на исходной гипсобатиметрической основе.
О А. Н. Ласточкин, А. Е. Кротова-Путинцева, 2007
Рис 1. Суммарные розы-диаграммы гребневых и килевых линий (а), линий выпуклых и вогнутых перегибов (б), всех линейных элементов (в) подледно-подводной поверхности Антарктиды и линеаментов рельефа Земли в делом (исключая Антарктиду) (г, по С. С. Незаметдиновой [2])
В соответствии с принятой методикой [4, 8] для каждой пары взаимно перпендикулярных систем составляются карты избранных простираний линейных элементов ЗП, и уже на данных построениях выделяются зоны их повышенной концентрации. Выделенные зоны, рассматриваются как наиболее достоверные следы проявления разрывных нарушений в рельефе или линеаменты. Линии, расположенные за пределами линеаментов, условно считаются «случайными». Так как их дизъюнктивная предопределенность вызывает сомнение, то они отбраковываются.
Учитывая отмеченные выше и другие (мелкомасштабность карт, неравномерность изученности и т. д.) особенности гипсобатиметрического материала по Антарктиде, авторам пришлось отойти от изложенной методики. Во-первых, на карты избранных простираний наносились не элементы 111111, в выделении которых [7] не всегда удавалось соблюсти строгость и объективность, а фрагменты смежных и одиночных горизонталей, которые апроксимировались прямыми линиями. И, во-вторых, для такой наиболее точной аппроксимации на мелкомасштабной карте осуществлен перевод ее в равноугольную проекцию. Бесспорно, что наиболее привычно и оптимально отражение и анализ гипсобати-метрической информации для Антарктики на мелкомасштабных картах, составленных в циркумполярной проекции. Перевод этой информации в равноугольную проекцию Меркатора, хотя и резко искажает рельеф особенно в приполярных районах, вместе с тем позволяет более уверенно выявить линейные морфострукгуры, выраженные в совокупности одно-ориентированных фрагментов горизонталей, представленных прямолинейными зонами, а также в виде отдельных наиболее протяженных и выдержанных по простиранию прямых изолиний—локсодромий. Те и другие, относящиеся к шести системам планетарной трещиноватости, отражены в виде линий равной толщины на рис. 2-4.
В целом на гипсобатиметрических картах избранных простираний, составленных в проекции Меркатора, более отчетливо, чем на картах равноплощадных проекций,
Рис. 2. Карта концентрических и прямолинейных горизонталей и зон повышенной концентрации последних с простираниями 0° (360°) и 90° (270°) на фоне упрощенной карты ВЕБМАР [6] в проекции Меркатора. Составил А. Н. Ласточкин
1—зоны повышенной концентрации прямолинейных и концентрических горизонталей, 2—концентрические горизонтали, 3—граница шельфовых ледников, 4—расположение некоторых станций.
Рис. 3. Карта концентрических и прямолинейных горизонталей и зон повышенной концентрации последних с простираниями 30° и 300° на фоне упрощенной карты ВЕБМАР [6] в проекции Меркатора. Составил А, Н. Ласточкин. Условные обозначения см. на рис. 2
Рис. 4, Карта концентрических и прямолинейных горизонталей и зон повышенной концентрации последних с простираниями 60° и 330° на фоне упрощенной карты ВЕБМАР [6] в проекции Меркатора. Составил А. Н. Ласточкин. Условные обозначения см. на рис. 2.
пр< гвляется вся общепланетарная сеть, которая выступает в качестве своеобразной матрицы для проявления блоково-разрывной формы неотектогенеза. Ограничение практически всех морфотектонических районов и крупнейших морфоструктур, границы собственно континента и континентальной окраины, бровка шельфа и другие линейные образования в подледно-подводном рельефе Антарктики обусловлены мезозой-кайнозойской и неотектонической активностью крупных дизъюнктивных дислокаций с высокоамплитудными вертикальными, а также горизонтальными смещениями. Резкая дифференциация неотектонических движений определила активизацию древних и образование новых многочисленных и протяженных разрывов сплошности и структурных швов в земной коре. Большинство из них выражено в рельефе древней плафтор-менной равнины и орогенных эпиплатформенных и складчатых сооружений.
Отмеченными преимуществами выделения линеаментов положительные стороны морфотектонического анализа рельефа на картах ППП, специально переведенных в равноугольную проекцию, не исчерпываются. Перевод гипсобатиметрической основы Антарктиды в проекцию Меркатора, на которой углы и форма контуров (в частности горизонталей) передается без искажений, а эллипс искажений закономерно превращается в окружность, позволил выявить четко выраженные мелкие изометричные контуры изогипс, которые на гипсобатиметрических картах ППП, построенных в равноплощадных проекциях не обнаруживаются. Не отражается на них и другой, более важный, признак проявления вулканизма в подледно-подводном рельефе, заключающийся в строго выдержанных по простиранию группировках большинства из однозначно выделяемых изометрич-ных форм и частое совпадение зон их концентрации с линейными морфоструктурами.
В пользу трактовки концентрических горизонталей, отражающих изометричные формы ППП, в качестве вулканических морфоструктур свидетельствуют следующие аргументы:
Рис. 5. Сводная схема прямолинейных фрагментов и изометричных горизонталей, а также зон их повышенной концентрации в Антарктике с азимутами простираний 0 и 90°, 30 и 300°, 60 и 330°, выделенных на гипсобатиметрической карте в проекции Меркатора.
Составили А.Е. Кротова-Путинцева, А.Н. Ласточкин, C.B. Попов. 1- зоны повышенной концентрации прямолинейных отрезков горизонталей; 2—изомегричные горизонтали, входящие в зоны повышенной концентрации прямолинейных отрезков избранных простираний.
1. Все подобные образования встречены только в той части Западной Антарктиды (рис. 5), где зафиксировано непосредственными наблюдениями в поле и по геофизическим данным проявление кайнозойского вулканизма, в том числе с неактивными и ныне действующими стратовулканами [9, 10, 11, 12]. За пределами этих вулканических провинций на платформенной равнине и в эпиплатформенных горных сооружениях Восточной Антарктиды, такие образования на карте отсутствуют. 2, Они отличаются размерами, характерными для габаритов данных вулканических морфострукгур. Более крупные изомегричные формы на данных картах не выделяются, если не считать единичных контуров в высоких широтах, размеры которых связаны со свойствами равноугольной проекции.
3. Изометричные формы ППП, трактуемые как стратовулканы, часто и четко группируются в выдержанные по простиранию зоны и вместе с линеаментамии наиболее плотно концентрируются в узлах их пересечения. 4. Для ряда цепочек изометричных форм характерна выдержанность расстояний между ними, что отвечает установленной во многих вулканических областях Земли закономерности, называемой вулканическим шагом.
Таким образом, представленные в статье геоморфологические данные о вулканизме и дизъюнктивной морфотектонике, взаимно дополняя друг друга, способствуют прогнозу, а также фиксации на карте инъекгивных и дизъюнктивных дислокаций земной коры. Использование данного обстоятельства имеет особое значение для геолого-геоморфологических исследований в Антарктиде, слабая геологическая изученность которой в определенной мере компенсируется накопленным на настоящее время обширным массивом данных радиолокационного профилирования и сейсморазведки о гип-собатиметрическом положении ППП [13]. (В задачу нашей работы не входил разбор известных данных о вулканизме и дизъюнктивной тектонике).
Summary
LastochkinA.N., Krotova-Putintseva A. Y. New geomorphologic data on volcanism and disjunctive morphotectonics of Antarcl a.
The new information on probable existence and location of active and/or recently active volcanoes in Antarctica was obtained during geomorphologic investigations of disjunctive morphotectonics. Presented geomorpholo^ ; data on volcanism ant disjunctive morphotectonics, supplementing each other, contribute to prognosis and allocation of injective and disjunctive dislocations of the earth crust.
Список литературы
1. Воронов П. С., Ласточкин А. Н., РейнинИ.В., Якушев В. И. Закономерности ориентировки линеаментов и их наиболее вероятный генезис//Тр. ААНИИ. 1968. Т. 285. 2. Незаметдтова С. С. Анализ ориентировки региональных разрывных нарушений нефтегазоносных областей на примере Предкавказья: Автореферат дис, ... канд. геол.-мин. наук. Л., 1970. 3. Ласточкин А.Н. О планетарной и местной трещиноватости и ее выраженности в рельефе платформенных равнин//Изв. ВГО. 1976. № 2. 4. Ласточкин А.Н. Рельеф земной поверхности Л., 1991. 5. АнохинВ.Н., ОдесскийИ.А. Характеристика глобальной сети планетарной трещиноватости//Геотектоника. 2001. № 5. 6. Ly-the, М.В., Vaughan, D. G. and the BEDMAP Consortium. BEDMAP—bed topography of the Antarctic. 1:10,000,000 scale map. BAS (Misc) 9. Cambridge, 2000. 7. Ласточкин A. H„ Попов С. В. Методика выделения структурных линий в подледно-подводном рельефе Антарктики // Геоморфология. 2003. № 4. 8. Голъбрайх И.Г., Забалуев В.В., Ласточкин А.Н., Миркин Г.Р., РейнинИ.В, Морфострук-турные методы изучения тектоники закрытых платформенных нефтегазоносных областей. Л., 1968. 9. Gonzalez-Ferran О. The Antarctic Cenozoic volcanic provinces and their implication in plate tectonic processes//Antarctic geoscience, the University of Wisconsin Press, 1982. 10. BehrendtJ.C., SaltusR., DamaskeD., McCaffertyA., FinnC.A., BlankenshipD.D., Bell R.E. Patterns of late Cenozoic volcanic and tectonic activity in the West Antarctic rift system revealed by aeromagnetic surveys //Tectonics. 1996. Vol. 15 (3). 11. FerraccioliE, BozzoE., DamaskeD. Aeromagnetic signatures over western Marie Byrd Land provide insight into magnetic arc basement, mafic magmatism and structure of the Eastern Ross Sea Rift flank//Tectonophysics. 2002. Vol. 347. 12. BehrendtJ.C, BlankenshipD.D., Morse D.L. and R. E.Bell Shallow-source aeromagnetic anomalies observed over the West Antarctic Ice Sheet compared with coincident bed topography from radar ice sounding—new evidence for glacial «removal» of subglacially erupted late Cenozoic rift-related volcanic edifices//Global and Planetary Change. 2004. Vol. 42 (1-4). Ice sheets and neotectonics. 13. Ласточкин A. H., ЛутнВ.В., МасоловВ.Н., Попов С. В. Содержание, задачи и практическое значение геоморфологических исследований Антарктики // Изв. РАН. Сер. географ. 2004. № 3.
Статья принята к печати 27 февраля 2007 г.
