ЭТ-аномалии различных морфоструктур дна Мирового океана

Самые низкие значения Dg_ЭТА получены над шельфами (‑440×10^‑5 м×с^-2), причем над докембрийскими щитами ЭТ-аномалия уменьшается до минимума (-520×10^{-5 м}×с^-2).

Все это служит ясным указанием на возрастание мощности разуплотненной мантии под краями континентов, что коррелируется в целом с их тектонической неустойчивостью в позднем кайнозое и четвертичном периоде.

В целом линейный характер изменения ЭТ-аномалии в зависимости от глубины моря отражает глобальную перестройку в строении вещества на уровне верхней мантии под подошвой перисферы – его закономерное уплотнение под океанами и разуплотнение под континентальными окраинами, крупными подводными хребтами и поднятиями. Отсюда не случайно проявление современного и четвертичного вулканизма на многих из них (Гавайские о-ва, Мадейра, Азорские о-ва, Кергелен, рифтовые хребты и т. д.).

Приведенные данные изменения ЭТ-аномалии позволяют оценить избыточную плотность верхней мантии Dr котловин в сравнении с материковой окраиной в размере 0,095 г/см³, а по сравнению с веществом в мантии рифтовых хребтов – около 0,05 г/см³.

В условиях примерно одинаковой мощности, плотности и стратификации каменной оболочки (перисферы) в пределах всей Земли (Орлёнок, 1980, 1983) и латеральной изменчивости толщины астеносферного слоя – вплоть до полного редуцирования его под щитами и утонения под океаническими платформами (Буллен, 1978) – гравитационные ЭТ-аномалии будут отражать не гидростатическую динамику «коры», а плотностную статику верхов мантийной оболочки.

Критика применения условных аномалий Буге на море в геологических целях содержится в работах Н. Л. Грушинского и Н. Б. Сажиной, В. А. Литинского, С. В. Евсеева, Дж. Уэрзела и Г. Шербета. Однако эти исследователи еще находились под впечатлением гипотетических принципов изостазии и модели плотной и тонкой океанической коры. Поэтому предложенные ими редукции (сравнение морских аномалий Фая с сухопутными аномалиями Буге у В.А. Литинского, применение сглаживания рельефа в аномалии Фая – Евсеева – Граф-Хан­тера), как в этом нетрудно убедиться, не решали проблему редуцирования силы тяжести на море.

Предложенная нами впервые в 1980 г. (Орлёнок В. В, 1980) и изложенная здесь схема редуцирования принципиально отличается от всех этих и других действующих построений. Полученные при этом результаты полностью согласуются с рассмотренными выше критически сейсмическими данными, а также данными сейсмологии о подъеме и увеличении мощности разуплотненной зоны астеносферы под тектонически активными областями континентов и океанов.

Следовательно, r₁h < r₂h, при r₁ < r₂, где r₁ = r +r₂ +r₃; r₂ = r +r₃ (см. рис. 80). Но, согласно данным сейсмологии и полученным выше выводам, плотность перисферы континентальных и океанических областей в среднем одинакова. Поэтому при равенстве масс континентальной и океанической перисферы получаем r₂ + r₃ < r₃, т. е. плотность мантии океанов оказывается выше плотности мантии континентального блока.

Иными словами, региональный максимум ЭТ-аномалии над океанами обусловлен избытком массы под подошвой перисферы (35 – 40 км), а не в верхних 10 км так называемой «океанической» коры, как это трактуется в настоящее время. Отсюда приходим к важному выводу о том, что по значению ЭТ-аномалии можно судить о состоянии вещества мантии и астеносферы под различными районами континентов и океанов (при расчетах с единым уровнем приведения). При наличии же сейсмических данных о толщине перисферы (что позволяет исключить ее притягивающий эффект) с учетом Dg_конт и Dg_ок величина ЭТ-аномалии дает возможность рассчитать избыточную плотность мантийного вещества (или астеносферы, где она есть): Dg = Dg_ок –
–Dg_конт.= 2pGh₂×(r₂ – r₁), откуда Dr = Dg/2pGh₂. В первом приближении уменьшение величины ЭТ-аномалии характеризует разуплотненность мантии (астеносферы), и следовательно, такие аномалии должны быть присущи тектонически активным областям. Высокие значения ЭТ-ано­малии отражают либо отсутствие астеносферы, либо ее слабое разуплотнение. Такие аномалии должны наблюдаться над тектонически спокойными структурами. Глубоководным же желобам присущи высокие значения ЭТ-аномалий, что отражает сильное уплотнение пород на большой глубине.