Стр.
Скачать статью

Отражение контрастных геодинамических обстановок в тепловом поле

М.Д. Хуторской, Б.Г. Поляк

Оригинальная статья

DOI http://dx.doi.org/10.18599/grs.57.2.5

24-43
rus.

open access

Under a Creative Commons license

Рассматриваются особенности распределения теплового потока и глубинных температур в зонах осевого спрединга срединно-океанических хребтов, в зонах «рассеянного спрединга» задуговых бассейнов, в активных частях трансформных разломов, во внутриконтинентальных и периконтинентальных рифтовых зонах, в палеозойских линейных и мозаичных складчатых поясах, в осадочных бассейнах нагрузки и растяжения. Отмечаются контрастные различия в этих структурах значений теплового потока (от 15 до 1500 мВт/м2) и, соответственно, большой глубинный диапазон положения термической литосферы. Количественно для складчатых поясов оценен такой определяющий фактор как радиогенная теплогенерация. Показано, что нестационарность теплового потока проявляется не только в активных современных тектонических объектах, но и в позднепалеозойских складчатых поясах. Объясняется природа положительных и отрицательных геотермических аномалий.

геотермия, тепловой поток, температура, литосфера, рифтовые зоны, складчатые пояса, осадочные бассейны, 2D- и 3D-моделирование

Альмуханбетов Д., Алипбеков Е., Галкин А.С., Тулегенов С. Исследование земной коры и верхней мантии в Казахстане магнитотеллурическими методами. Алма-Ата: Наука. 1977. 152 с.
Антонюк Р.М., Ляпичев Г.Ф., Маркова Н.Г. и др. Структуры и эволюция земной коры Центрального Казахстана. Геотектоника. 1977. №5. С.71-82.
Артюшков Е.В. Геодинамика. М.: Недра. 1979. 268 с.
Артюшков Е.В. Физическая тектоника. М.: Наука. 1993. 364 с.
Богданов Н.А. Тектоника Арктического океана. Геотектоника. 2004. №3. С.13-30.
Боголепов В.Г., Гуляева Н.А., Сафин Д.А. и др. К методике поисков рудных тел на редкометальном месторождении Акчатау (Центральный Казахстан). Минералогия и геохимия вольфрамовых месторождений. Л.: Наука. 1975. С.55-65.
Борисов А.А. Глубинная структура территории СССР по геофизическим данным. М.: Недра. 1967. 303 с.
Булин Н.К., Егоркин А.В. Региональный прогноз нефтегазоносности недр по глубинным сейсмическим критериям. М.: ГЕОН. 2000. 194 с.
Галушкин Ю.И. Моделирование осадочных бассейнов и оценка их нефтегазоносности. М.: Научный мир. 2007. 455 с.
Галушкин Ю.И., Смирнов Я.Б. Термическая история осадочных бассейнов; экспресс-методы оценки теплового потока. Геология и геофизика. 1987. № 11. С.105-112.
Галушкин Ю.И., Смирнов Я.Б., Бертольд А., Ольсзак Г. Характеристика термической истории Восточно-Эльбской части Северо- Западноевропейского бассейна и Днепрово-Донецкой впадины: механизм развития и оценка положения зон нефтегазоносности. Тектоника плит и палеозойские ископаемые. М.: Недра. 1985. С. 132-147.
Гогель Ж. Геотермия. М.: Мир. 1978. 171 с.
Голубев В.А. Кондуктивный и конвективный вынос тепла в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск: «ГЕО». 2007. 220 с.
Гольмшток А.Я. Эффект влияния осадконакопления на глубинный тепловой поток. Океанология. 1979. Т. 19. № 6. С.1133-1138.
Грачев А.Ф., Друбецкой Е.Р., Мартынова М.А., Прасолов Э.М., Деденков Ю.Н., Суханов А.А. Первые данные об изотопном составе гелия в породах Байкальского рифта и воде оз. Байкал. Матер. IX Всесоюзн. симпоз. по стабильным изотопам в геохимии. М.: ГЕОХИ АН СССР. 1982. С.114-116.
Грин Т., Рингвуд А.Э. Происхождение магматических пород известково-щелочного ряда. Петрология верхней мантии. М.: Мир. 1969. С. 118-131.
Друбецкой Е.Р., Грачев А.Ф. Базальты и ультраосновные ксенолиты Байкальской рифтовой зоны: изотопия гелия и аргона. Глубинные ксенолиты и строение литосферы. М.: Наука. 1987. С. 54-63.
Дучков А.Д., Соколова Л.С., Соловьева З.А., Хайковский З.С. Тепловой поток западной части Алтае-Саянской области. Геология и геофизика. 1978. № 4. С. 96-100.
Евдокимов А.Н. Вулканы Шпицбергена. Мин-во природных ресурсов РФ. СПб: ВНИИОкеангеология. 2000. 123 с.
Зоненшайн Л.П. Учение о геосинклиналях и его приложение к Центрально-Азиатскому поясу. М.: Недра. 1972. 240 с.
Левашкевич В.Г. Закономерности распределения геотермического поля окраин Восточно-Европейской платформы (Баренцевоморский и Белорусско-Прибалтийский регионы). Автореф. докт. дисс. М.: МГУ. 2005. 42 с.
Леонов Ю.Г. Континентальный рифтогенез: современные представления, проблемы, решения. Геотектоника. 2001. № 2. С. 3-16.
Лысак С.В. Тепловой поток континентальных рифтовых зон. Новосибирск: Наука, Сиб. отд. 1988. 198 с.
Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М.: Энергоиздат. 1980. 222 с.
Моссаковский А.А. Орогенные структуры и вулканизм палеозоид Евразии и их место в процессе формирования континентальной земной коры. М.: Наука. 1975. 314 с.
Мусатов Е.Е. Неотектоническая структура. Геология и полезные ископаемые России. Т. 5, кн.1. Арктические моря. С-Пб: ВСЕГЕИ. 2004. С. 26-31.
Неволин Н.В., Ковылин В.М., Масляев Г.А. и др. Геолого-геофизическое моделирование нефтегазоносных территорий. М.: Недра. 1993. 206 с.
Николаев В.Г. Паннонский бассейн (строение осадочного чехла и развитие). М.: Наука, 1986. 103 с.
Осадочные бассейны: методика изучения, строения и эволюции. Ред. Ю.Г. Леонов, Ю.А. Волож. М.: Научный мир. 2004. 525 с.
Осадочный чехол дна Мирового океана и суши (по данным сейсморазведки). М.: Наука. 1984. 175 с.
Пейве А.В., Савельев А.А. Структуры и движения в литосфере. Геотектоника. 1982. № 6. С. 5-24.
Пейве А.В., Штрейс Н.А., Моссаковский А.А. и др. Палеозоиды Евразии и некоторые вопросы эволюции геосинклинального процесса. Сов. геология. 1972. №12. С. 7-25.
Пейве А.В., Яншин А.Л., Зоненшайн Л.П. и др. Становление континентальной земной коры Северной Евразии (в связи с составлением новой Тектонической карты). Геотектоника. 1976. № 5. С. 6-23.
Перфильев А.С. Формирование земной коры Уральской эвгеосинклинали. М.: Наука. 1979. 188 с.
Подводные геологические исследования с обитаемых аппаратов. М.: Наука. 1985. 230 с.
Поляк Б.Г. Тепломассопоток из мантии в главных структурах земной коры. М.: Наука. 1988. 192 с.
Поляк Б.Г. Спрединг и рифтогенез – изотопно-гелиевая специфика. Геотектоника. № 6. 2004. С.19-32.
Поляк Б.Г., Смирнов Я.Б. Связь глубинного теплового потока с тектоническим строением континентов. Геотектоника. 1968. № 4. С.3-19.
Поляк Б.Г., Кононов В.И., Хуторской М.Д. Тепловой поток и строение литосферы Исландии в свете новых данных. Геотектоника. № 1. 1984. С.111-119.
Поляк Б.Г., Гордиенко В.В., Чешко А.Л. и др. Изотопы гелия в подземных флюидах Восточных Карпат. Доклады РАН. 1999. Т. 367. № 2. С.244-249.
Поляк Б.Г., Лаврушин В.Ю., Чешко А.Л., Прасолов Э.М., Каменский И.Л. Новейшая тектоно-магматическая активизация Колючинско- Мечигменской зоны Чукотского полуострова (по данным о составе газов гидротерм). Геотектоника. 2010. № 6. С. 102-114.
Поляк Б.Г., Толстихин И.Н., Якуцени В.П. Изотопный состав гелия и тепловой поток – геохимический и геофизический аспекты тектогенеза. Геотектоника. 1979. № 5. С.3-23.
Попова А.К., Смирнов Я.Б., Хуторской М.Д. Геотермическое поле трансформных разломов. Глубинные разломы океанского дна. М.: Наука. 1984. С.78-87.
Пущаровский Ю.М. Предисловие. Континентальный и океанский рифтогенез. М.: Наука. 1985. С. 3-4.
Романов В.А. Тектоника Магнитогорского мегасинклинория. Уфа: ИГ БФ АН СССР. 1985. 112 с.
Сальников В.Е. Геотермический режим Южного Урала. М.: Наука. 1984. 79 с.
Сейсмические модели литосферы основных геоструктур территории СССР. М.: Наука, 1980. 183 с.
Сорохтин О.Г. Тепловые потоки через срединно-океанические хребты. Океанология. Геофизика океана. Т 2 (геодинамика). М.: Наука, 1979. С. 178-181.
Тектоника Северной Евразии (Объясн.зап. к Тектонической карте Северной Евразии м-ба 1:5 млн.). М.: Наука. 1980. 222 с.
Тектоническая расслоенность литосферы. М.:Наука. 1986. 215 с.
Ушаков С.А., Галушкин Ю.И. Литосфера Земли (по геофиз. данным). Ч.2. Континентальная литосфера. М.: ВИНИТИ. 1979. Т. 4. 221 с.
Хорват Ф., Бодри Л., Оттлик П. Геотермия Венгрии и тектонофизика «красного пятна» Паннонской впадины. Тепловое поле Европы. Под. ред. В. Чермак, Л. Рибах. М.: Мир. 1982. С.176-190.
Хуторской М.Д. Тепловой поток, модель строения и эволюции литосферы Южного Урала и Центрального Казахстана. Геотектоника. 1985. № 3. С.77-88.
Хуторской М.Д. Геотермия Центрально-Азиатского складчатого пояса. М.: Изд-во РУДН. 1996. 289 с.
Хуторской М.Д., Антипов М.П., Волож Ю.А., Поляк Б.Г. Температурное поле и трехмерная геотермическая модель Прикаспийской впадины. Геотектоника. №1. 2004. С. 63-72.
Хуторской М.Д., Вискунова К.Г., Подгорных Л.В., Супруненко О.И., Ахмедзянов В.Р. Геотемпературная модель земной коры Баренцева моря: исследования вдоль геотраверсов. Геотектоника. №2. 2008. С. 36-54.
Хуторской М.Д., Городницкий А.М., Гольмшток А.Я., и др. Тепловой поток, базальтовый вулканизм и строение литосферы Тирренского моря. Геотектоника. №5. 1986. С. 116-123.
Хуторской М.Д., Подгорных Л.В., Грамберг И.С., Леонов Ю.Г. Термотомография Западно-Арктического бассейна. Геотектоника. 2003. №3. С. 79-96.
Хуторской М.Д., Леонов Ю.Г., Ермаков А.В., Ахмедзянов В.Р. Аномальный тепловой поток и природа желобов в северной части Свальбардской плиты. Докл. РАН. Т.424. №2. 2009. С. 227-233.
Хуторской М.Д., Тевелева Е.А., Цыбуля Л.А., Урбан Г.И. Тепловой поток в солянокупольных бассейнах Евразии – сравнительный анализ. Геотектоника. №4. 2010. С.3-19.
Шенгер А.М., Натальин Б.А. Рифты мира. М: ГЕОКАРТ. 2009. 186 с.
Щапов В.А., Юрков А.К., Демежко Д.Ю,, Николаев В.В. Геотермические исследования Уральской сверхглубокой скважины. Тепловое поле Земли и методы его изучения. М.: Изд-во РУДН. 1997. С. 195-198.
Barberi F., Bizonard H., Ferrara G., Gasparini P. et al. Age and nature of basalts from the Tyrrhenian abyssal plain. Initial Rep. DSDP. Leg 42a. Site 373a. 1978. Pp. 509-513.
Birch F., Roy R.F., Decker E.R. Heat flow and thermal history in New England and New York. Chapt. 33. Studies in Appalachian Geology. N.Y. 1968. Pp. 437-451.
Blackman, D.K., Karson, J.A., Kelley, D.S., Cann, J.R., Fruh-Green, G.L., Gee, J.S., Hurst, S.D., John, B.E., Morgan, J., Nooner, S.L., Ross, D.K., Schroeder, T.J., and Williams, E.A. Geology of the Atlantis Massif (MAR 30°N): implications for the evolution of an ultramafic oceanic core complex. Mar. Geophys. Res. 2004. 23. Pp. 443-469.
Boccaletti M., Horvath F., Loddo M. et al. The Tyrrehenian and Pannonian basin: a comparison of two Mediterranean interarc basins. Tectonophysics. V.35. 1976. Pp. 45-69.
Boccaletti M., Nicolich R., Tortorici L. The Calabrian arc and the Ionian Sea in the dynamic evolution of the central Mediterranean. Marine Geol. 1984. V.55. Pp. 219-245.
Bonatti E., Hartman K., Innocenti F., Kay R. Basalt drilled at the Vema fracture zone. Initial Rep. DSDP. Leg 39. 1977. Pp.507-511.
Cornides I., Takaoka N., Nagao K., Matsuo S. Contribution of mantle derived gases to subsurface gases in a tectonically quiescent area, the Carpathian Basin, Hungary, revealed from noble gases measurements. Geochem. J. 1986. V..20. Pp. 119-125.
Della Vedova B., Pollis G., Foucher I.P., Rehault J.P. Geothermal structure of the Tyrrhenian Sea. Marine Geol. 1984. V. 55. Pp. 271-289.
Folinsbee R.A. Heat flow over the equatorial Mid-Atlantic Ridge. Degree Master of Sci. diss. Massachus. Inst. Technology. 1969. 68 p.
Gregory J.W. The Great rift valley. London: Seeley Service. 1896. 64 p.
Griesshaber E., O’Nions R.K., Oxburgh E.R. Helium and carbon isotope systematics in crustal fluids from the Eifel, the Rhine graben and Black Forest. F.R.G. Chemical Geology. 1992. V. 99. Pp. 213-235.
Heezen B., Gray C., Segre A.G., Zarudski E.F.K. Evidence of foundered continental crust beneath the central Tyrrhenian Sea. Nature. 1971. V. 229. Pp. 327-329.
Hutchinson I. The effect of sedimentation and compaction on oceanic heat flow. Geophys. Roy. Astron. Soc. 1985. V. 82. Pp. 439-459.
Jaupart C., Sclater J.G., Simmons G. Heat flow studies: constraints on the distribution of uranium, thorium and potassium in the continental crust. Earth Planet. Sci. Lett. 1981. V. 52. Pp. 328-344.
Kukkonen I.T., Golovanova I.V., Khachay Yu.V. et al. Low geothermal heat flow of the Urals fold belt – implication of low heat production, fluid circulation or palaeoclimate? Tectonophysics. 1997. V. 276. Pp. 63-85.
Lachenbruch A.H. Preliminary geothermal model of the Sierra Nevada. J. Geophys. Res. 1968. V. 73. Pp. 6977-6989.
Lachenbruch A.H., Sass J.H. Heat flow and energetics of the San Andreas fault zone. J. Geophys. Res. 1980. V. 85. N B11. Pp. 6185-6222.
Langseth M., Hobart M. Interpretation of heat flow measurements in the Vema fracture zone. Geophys. Res. Lett. 1974. V. 3. N 5. Pp. 241-244.
Lenkey L. Geothermics of the Pannonian Basin and its bearing on the tectonics of basin evolution. Netherlands Research School of Sedimentary geology, Amsterdam. 1999. 215 p.
Lubimova E.A., Nikitina V.N. On heat flow singularities over mid-ocean ridge. J. Geophys. Res. V.80. Is.2. 1975. Pp.232-243.
McKenzie D.P. The variation of temperature with time and hydrocarbon maturation in sedimentary basins formed by extension. Earth Planet. Sci. Lett. 1981. V. 55. Pp. 87-98.
Marty B., Tolstikhin I.N. CO2 fluxes from mid-oceanic ridges, arcs and plumes. Chem. Geol. 1998. V.145. Pp. 233-248.
Mohr R.A. The Cenozoic volcanic succession in Ethiopia. Bull. volcanol. 1968. V. 32. N 1. Pp. 5-14.
Oxburgh E.R., O’Nions R.K., Hill R.I. Helium isotopes in sedimentary basins. Nature. V. 324. N 3-4. 1986. Pp. 632-635.
Parsons B., McKenzie D.P., Mantle convection and the thermal structure of plates. J. Geophys. Res. 1978. 83. Pp. 4485-4496.
Rehault J.P., Mascle J., Fabbri A. et al. The Tyrrhenian Sea before Leg 107. Initial Report. ODP. Leg 107. 1987. Pp. 9-35.
Roy R.F., Decker E.R., Blackwell D.D., Birch F. Heat flow in the United States. J. Geophys. Res. 1968. V. 73. N 16. Pp. 5202-5221.
Sengхr A.M.C., Burke K. Relative timing of rifting and volcanism on the Earth and its tectonic implication. Geophys. Res. Lett. 1978. V. 5. Pp. 419-421.
Turcotte D.L., Schubert G. Frictional heating of the descending lithosphere. J. Geophys. Res. 1973. V. 78. Pp. 5876-5878.
Van Andel T.H., Thiede J., Sclater J.G., Hay W.W. Depositional history of the South Atlantic ocean during the last 125 million years. J. Geology. 1977. V. 85. N 6. Pp. 651-698.
Williams D., Green K., van Andel T. et al. The hydrothermal mounds of the Galapagos rift: observations with DSRV “Alvin” and detailed heat flow studies. J. Geophys. Res. 1979. V. 84. N B13. Pp. 85-100.

Геологический институт РАН, Москва

Для цитирования:

Хуторской М.Д., Поляк Б.Г. Отражение контрастных геодинамических обстановок в тепловом поле. Георесурсы. № 2(57). 2014. С. 24-43.

For citation:

Khutorskoy M.D., Polyak B.G. Reflection of Contrasting Geodynamic Conditions in the Thermal Field. Georesursy [Georesources]. No. 2(57). 2014. Pp. 24-43.