Глубинное строение коры и тектоносферы подводных поднятий Индийского океана по геофизическим данным тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат наук Шайхуллина Анжела Асафовна

• Шайхуллина Анжела Асафовна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Шайхуллина Анжела Асафовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

1.1. Батиметрические данные

1.2. Гравиметрические данные

1.3. Магнитометрические данные

1.4. Сейсмические данные

1.5. Дополнительные геолого-геофизические данные

1.5.1. Возраст океанического дна

1.5.2. Мощность осадков

1.5.3. Тепловой поток

1.6. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДВОДНЫХ ПОДНЯТИЙ ИНДИЙСКОГО ОКЕАНА

2.1. Распределение и морфологическая выраженность подводных поднятий Индийского океана

2.2. Геологическая и геофизическая характеристика подводных поднятий Индийского океана

2.2.1. Поднятия, связанные с крупными магматическими провинциями

2.2.2. Поднятия, связанные с локализованными горячими точками

2.2.3. Линейно-вытянутые поднятия

2.2.4. Микроконтиненты

2.3. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ КОРЫ И ТЕКТОНОСФЕРЫ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОДВОДНЫХ ПОДНЯТИЙ ИНДИЙСКОГО ОКЕАНА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

3.1. Плато Кергелен

3.2. Плато Крозе, поднятия Конрад и Афанасий Никитин

3.3. Чагос-Лаккадивский хребет

3.4. Восточный Индийский хребет

3.5. Микроконтинеты

3.6. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ ПОДНЯТИЙ ИНДИЙСКОГО ОКЕАНА В ПРОЦЕССЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЛИТОСФЕРЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Индийский океан является третьим по величине океаном на Земле. Спрединговые хребты: Центральный Индийский (ЦИХ), Юго-восточный Индийский (ЮВИХ) и Юго-западный Индийский (ЮЗИХ) делят его на три части: антарктическую, индоавстралийскую и африканскую и ограничивают внутриплитные котловины (рис. 1). Значительное место в строении рельефа дна Индийского океана играют поднятия, которые формируют морфоструктурный план внутриплитных областей. Они различаются по своей морфологической выраженности и представляют собой линейно-вытянутые хребты, изометричные обширные плато, подводные горы и острова, сложенные как океанической, так и континентальной корой. Следует отметить, что в Индийском океане располагаются такие гигантские структуры, протягивающиеся на расстояние несколько тысяч километров как Восточно-Индийской хребет, Чагос-Лаккадивский хребет, а также крупнейшая магматическая провинция мира, выраженная в виде подводного плато Кергелен. Геологические данные и геофизическая информация также свидетельствуют о разнообразии глубинного строения этих структур, а, следовательно, и о различных условиях их происхождения и эволюции.

В настоящее время имеется обширный банк доступной геолого-геофизической информации, разной детальности. Использование этих данных может существенно помочь при исследовании строения коры и тектоносферы отдельных структур и изучении эволюции литосферы.

Актуальность исследований

Несмотря на довольно неплохую изученность морфологии подводных поднятий Индийского океана остается немало вопросов, касающихся строения их коры и тектоносферы, которое значительно отличается от строения нормальной океанической коры. Эти вопросы встают особенно актуально так как, происхождение многих подводных поднятий до сих пор остается дискуссионным. Очевидно, что в формировании большого количества подводных поднятий сыграл магматизм, связанный с активностью плюмов и горячих точек. Строение коры таких поднятий отличается значительной мощностью, связанной как с формированием вулканической постройки, так и с андерплейтингом - наращиванием коры снизу за счет выплавок из мантии. Однако в Индийском океане обнаружено немало погруженных структур имеющих изначально континентальную кору. Такие структуры представляют собой в настоящее время микроконтиненты, некогда отторженные от материнского континента в процессе перехода от континентального рифтинга к океаническому спредингу. Как правило, они характеризуются утоненной континентальной корой и литосферой. В ряде случаев

образование микроконтинетов, сопровождалось плюмовой активностью, что существенно осложняло строение их коры. Поэтому особенно актуально в настоящее время встает не только проблема строения коры и тектоносферы подводных поднятий разных генетических типов, но и проблемы выработки четких геофизических критериев, или индикаторов (атрибутов), способных с большой вероятностью идентифицировать тип коры.

60° 80°

О° 20° 40° 60° 80° 100° 120° 140°

М

Ш I I I I

■6000

Рис. 1. Обзорная схема изучаемых структур на батиметрической основе. ПАН - поднятие Афанасий Никитин, ПГД - поднятие Гульден-Драак, ПБ - поднятие Батавиа, ПЗ - плато Зенит, ПВ - плато Валлаби, ПН - плато Натуралист, ЛАК - хребет Лакшми, МХ - Мозамбикский хребет, МДХ - Мадагаскарский хребет, СБ - Сейшельская банка, ЮЗИХ - Юго-западный Индийский хребет, ЮВИХ - Юго-восточный Индийский хребет, ЦИХ - Центральный Индийский хребет. Условные обозначения: 1 - оси срединно-океанических хребтов, 2 - горячие точки, 3 - скважины международного глубоководного бурения (ODP) [Cooper et al, 2004].

Степень разработанности

На сегодняшний день есть несколько моделей реконструкции границ плит и эволюции литосферы Индийского океана [Benard et al., 2009; Bhattacharya et al., 2015; Gibbons et al., 2012; Krishna et al., 2012; 2014; Лейченков и др., 2015; Matthews et al., 2016; Muller et al., 2016 Дубинин и др., 2020а], на фоне которой формировались внутриплитные поднятия. Однако многие вопросы строения и эволюции подводных поднятий до сих пор остаются открытыми.

Наличие данных о батиметрии, гравитационном и аномальном магнитном полях, результатах сейсмических и сейсмотомографических исследований, мощности осадков, возрасте океанического дна, а также другой доступной геолого-геофизической информации, полученной в период советских, российских и зарубежных экспедиций, способствовало эффективному изучению строения и эволюции подводных поднятий Индийского океана (Удинцев Г.Б., Гайнанов А.Г., Ушаков С.А., Кашинцев Г.Л., Непрочнов Ю.П., Городницкий А.М., Шрейдер А.А., Вержбицкий Е.В., Сборщиков И.М., Левченко О.В., Сущевская Н.М., Бориссова А.Ю., Мюнши М., Шлих Р., Ротштейн Я., МакКензи Д., Дж. Склатер и многие другие). Большой вклад в исследования структур Индийского океана и его эволюции внесли такие ученые как Лейченков Г.Л., Голь К., Коффин М.Ф., Деза М., Чарвис П., Оперто С., Гаина С., Мюллер Р.Д., Гозлан Ж.В, Наирн А.Е.-М., Виттакер Д.М., Вилльямс С.Е. и другие. В последние годы большое внимание анализу потенциальных полей и плотностному моделированию уделяли Булычев А.А., Дубинин Е.П., Гилод Д.А., Тальвани М., Кришна К.С., Сриджит К. М., Чаубей А.К. и другие. Их работы в значительной мере способствовали изучению строения коры и тектоносферы Индийского океана.

Объект исследований

В сфере внимания настоящей работы находилась большая часть подводных поднятий Индийского океана. Однако наибольшее внимание было уделено плато Кергелен, поднятиям Конрад и Афанасий Никитин, плато Крозе, хребту Лакшми и Чагос-Лаккадивскому хребту. Перечисленные поднятия различны по строению коры и тектоносферы, морфологии и своему происхождению.

Цель и задачи исследований

Целью исследования является выявление на основе геофизических данных характерных черт и особенностей строения коры и тектоносферы подводных поднятий Индийского океана в связи с особенностями их происхождения и эволюции.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

1. Обзор существующих геолого-геофизических данных на акваторию Индийского океана, их применимость при решении задач, связанных с изучением глубинного строения коры и тектоносферы различных структур Индийского океана (глава 1).

2. Обзор морфологических и геолого-тектонических особенностей строения подводных поднятий Индийского океана (глава 2).

3. Анализ геофизических характеристик подводных поднятий. Выделение основных типов поднятий Индийского океана по их морфологии, строению и генезису (глава 2).

4. Построение моделей строения тектоносферы основных типов подводных поднятий на основе анализа геофизических данных. Выявление характерных черт и особенностей глубинного строения каждого типа поднятий. Выявление основных геофизических индикаторов разных типов коры (глава 3).

5. Рассмотрение условий происхождения и эволюции подводных поднятий и выявление их роли в развитии литосферы Индийского океана (глава 4).

Новизна исследований

В результате проведенных исследований построены модели строения коры и тектоносферы подводных поднятий разных генетических типов и выявлены основные черты их строения.

Анализ потенциальных полей подтверждает:

• Плато Кергелен имеет гетерогенное строение и состоит из блоков с утолщенной океанической корой (Северная провинция), с утоненной континентальной корой (банка Элан и Южная провинция).

• Поднятия Крозе и Конрад сформировались на океанической коре разного возраста, а поднятие Афанасий Никитин было сформировано одновременно с поднятием Конрад.

• Чагос-Лаккадивский хребет имеет блоковое строение и состоит из блоков с континентальной корой (Лаккадивский и Мальдивский блоки) и блока с океанической корой (банка Чагос).

Теоретическая и практическая значимость

Основная значимость работы относится к решению фундаментальных задач выявления глубинного строения и эволюции литосферы подводных поднятий Индийского океана разного генезиса.

Материалы и методы исследования

В работе использовались открытые международные базы данных такие как: цифровые модели рельефа дна [Amante, Eakins, 2009; Sandwell et al., 2001, Weatherall et al., 2015], глобальная модель эволюции границ плит [Matthews et al., 2016, Muller et al, 2018], модели гравитационного поля и его градиента [Barthelmes, 2013, Sandwell et al., 2014], аномального магнитного поля EMAG 2 [Maus et al., 2009], модель сейсмотомографии LLNL-G3Dv3 [Simmons et al., 2012], модель земной коры GEMMA [Reguzzoni, Sampietro, 2014], данные о мощности осадков [Whittaker et al, 2013] и превышения геоида над эллипсоидом относимости [Barthelmes, 2013], возраста дна океанов [Muller et al., 2008], а также глобальная база данных теплового потока [Hasterok et al., 2021].

С целью расширить количество геофизических данных для выявления характерных черт и

особенностей строения коры и тектоносферы подводных поднятий Индийского океана были

20

рассчитаны аномалии силы тяжести и «аномалии высот геоида в редукции Буге» ANe . Кроме этого, полученные аномалии силы тяжести в различных редукциях были подвержены линейным трансформациям, включающим пересчет в верхнее и нижнее полупространство на разную высоту, вычисление вертикального градиента, полосовую фильтрацию. На основе всей полученной в ходе анализа геолого-геофизической информации было проведено плотностное моделирование. При моделировании также использовались дополнительные методы для уточнения параметров разреза, основанные на вейвлет-преобразовании и методе полного нормированного градиента [Березкин, 1988; Кузнецов, Булычев, 2017].

Защищаемые положения

1. Подводные поднятия Индийского океана имеют различные геофизические характеристики, которые в совокупности служат индикаторами особенностей строения их коры и условий происхождения. Диапазон вариаций аномальных значений потенциальных полей позволяет оценить степень погружения утоненной континентальной коры, степень утолщения океанической коры, а также выявить степень прогретости мантии и вероятный тип коры.

2. Глубинное строение подводных поднятий в значительной степени определяется условиями их формирования и пространственно-временными вариациями в интенсивности тектоно-магматической активности в процессе эволюции, учет которых вместе с результатами анализа геолого-геофизических данных позволяет выделить 5 типов коры за пределами спрединговых хребтов Индийского океана:

• нормальная океаническая (в котловинах);

• неизмененная континентальная (на островах и континентальных окраинах);

• океаническая, утолщенная за счет плюмового магматизма (северная провинция плато Кергелен, поднятия Брокен, Крозе, Конрад, Афанасий Никитин, Восточный Индийский хребет, банка Чагос);

• утоненная континентальная за счет растяжения (хребет Лакшми, поднятия Гульден Драак и Батавиа);

• утоненная континентальная, подвергнутая интенсивному магматизму (центральная и южная провинции плато Кергелен, Лаккадивский хребет).

3. Характеристики потенциальных полей и плотностные модели краевых зон плато Кергелен позволяют выделить их типы, различающиеся по глубинному строению коры, условиям формирования и эволюции.

Степень достоверности

Все полученные результаты основаны на реальных геофизических и геологических данных и согласуются с представлениями о тектоническом развитии Индийского океана. Численные расчеты плотностных моделей строения тектоносферы поднятий с анализом дополнительной геолого-геофизической информации подтверждают различное строение и тектоническое развитие поднятий Индийского океана.

Апробация результатов

Результаты исследований были опубликованы в 6 работах, которые входят в список WoS (RSCI), а также были доложены на научных конференциях: 51 и 52-ое Тектоническое совещание - 2019 и 2020 гг.; 6 -я молодежная тектонофизическая школа-семинар; Международный научный семинар имени Д.Г. Успенского - 2019 г.; 25 Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» - 2018 г.; 4-я Школа-семинар "Гординские чтения" - 2017 г.; 22-я Международная научная конференция

(Школа) по морской геологии "Геология морей и океанов" - 2017 г.; 6 и 8-я Международная научно-практическая конференция "Морские исследования и образование: MARESEDU-2017,

Личный вклад

Автором самостоятельно проведены сбор и анализ информации о строении района исследования и его геолого-геофизической изученности. Кроме этого лично автором собраны в единую базу все используемые в работе цифровые модели, а также выполнен расчет дополнительных параметров и проведен анализ полученных результатов. Непосредственно автором выполнено плотностное моделирование по большему количеству профилей, пересекающих изучаемые структуры. Автор активно принимала участие в обсуждении результатов диссертации, написании статей и тезисов докладов. Результаты, приведенные в данной диссертационной работе, неоднократно докладывались автором на международных и российских конференциях.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Глубинное строение коры и тектоносферы подводных поднятий Индийского океана по геофизическим данным»

Поддержка работы

Работа выполнялась при поддержке гранта РФФИ № 18-05-00127.

Благодарности

Автор выражает огромную признательность всем тем, кто принял участие в подготовке, представлении, публичной защите и обсуждении данной диссертационной работы. В первую очередь слова глубокой благодарности и искренней признательности, научным руководителям д. ф.-м. н. Андрею Александровичу Булычеву и д. г.-м. н. Евгению Павловичу Дубинину за научное руководство и всестороннюю помощь при подготовке данной работы.

Автор выражает искреннюю признательность коллективу кафедры геофизических методов исследования земной коры, а также сотрудникам Музея Землеведения за ценные советы и помощь на многих этапах подготовки диссертации.

Автор благодарит членов семьи и друзей за поддержку, а также выражает благодарность за финансовую поддержку РФФИ.

Также автор благодарен Генеральному директору АО «МАГЭ», к. ф.-м. н. Алексею Геннадьевичу Казанину и коллективу компании за возможность написания данной работы и поддержку.

ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

На сегодняшний день в сети Интернет имеется большое разнообразие доступной геолого-геофизической информации, которая представляет собой аккумулятивную базу данных разной детальности. Основой этих баз данных послужили результаты множества морских научно-исследовательских экспедиций, во время которых проводились как геологические, так и геофизические исследования, которые включали в себя батиметрию, измерение магнитного и гравитационного полей, различные модификации сейсмических методов, а также измерение теплового потока. С годами эти базы геолого-геофизической информации и составленные на их основе различные геологические модели и модели физических полей постоянно улучшались и дополнялись результатами новых морских исследований, совершенствовались методики построения геолого-геофизических моделей.

Для решения поставленной задачи изучения строения тектоносферы подводных поднятий Индийского океана в этой работе представлены и использованы новейшие модели и данные, существующие на сегодняшний день. Это цифровые модели рельефа дна [Amante, Eakins, 2009; Sandwell et al., 2001; Weatherall et al., 2015], глобальная модель эволюции границ плит [Matthews et al., 2016; Muller et al, 2018], модели гравитационного поля и его градиента [Barthelmes, 2013; Sandwell et al., 2014], аномального магнитного поля EMAG 2 [Maus et al., 2009], модель сейсмотомографии LLNL-G3Dv3 [Simmons et al., 2012], модель земной коры GEMMA [Reguzzoni, Sampietro, 2014], данные о мощности осадков [Whittaker et al., 2013] и превышения геоида над эллипсоидом относимости [Barthelmes, 2013], а также глобальная база данных теплового потока [Hasterok et al., 2021].

Стоит отметить, что используемые в данной работе модели представляют собой компиляции большого числа результатов исследований. Основной базой доступных геофизических данных, полученных во время морских исследований, начиная с 1939 года по настоящее время, является база данных GEODAS Национальных центров экологической информации (NCEI). База включает в себя данные батиметрии, результаты большого числа магнитных и гравиметрических съемок, а также результатов набортных сейсмических исследований [https://www.ngdc.noaa.gov/mgg/geodas/trackline.html].

1.1. Батиметрические данные

Данные батиметрии играют ключевую роль при исследовании подводных структур. На сегодняшний день накопился большой банк данных топографии, которые были получены во время морских исследований, а также по результатам спутниковых миссий. На основе этих данных сформированы глобальные батиметрические модели высокой точности.

Одной из таких моделей является глобальная интегрированная модель батиметрии и топографии ETOPO. В Августе 2008 года Национальный центр геофизической информации (NGDS NOAA) представил модель с разрешением в 1 угловую минуту (https://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global/global.html. Дата обращения 28.01.2021). Новая модель, покрывающая ещё и ледовую поверхность Антарктиды и Гренландии, составлена на основе большого количества доступных цифровых материалов из различных глобальных и региональных баз данных и простирается от северного полюса к южному, а по долготе от -180° до 180° [Amante, Eakins, 2009].

Модель GEBCO представляет собой глобальный грид батиметрии с разрешением 15 угловых секунд (https://www.gebco.net/data_and_products/gridded_bathymetry_data. Дата обращения 30.06.2020 г.). Модель сформирована на основе, как региональных батиметрических компиляций, так и на основе отдельных батиметрических исследований. Базовым набором данных модели является компиляция SRTM15+ [Tozer et al, 2019], которая дополнена другими батиметрическими данными.

На момент формирования базы данных (2014 год) для выполнения исследований, представленных в работе использовалась модель батиметрии SRTM30 (https://topex.ucsd.edu/WWW_html/srtm30_plus.html. Дата обращения 25.10.2014) [Becker et al., 2009]. Модель имеет разрешение 30 угловых секунд и составлена на основе данных, полученных в результате спутниковых миссий и 290 миллионов отдельных морских исследований, полученных как научными сообществами (NGDS GEODAS, NOAA, SIO, GEBCO и др.), так и индивидуальными исследованиями.

1.2. Гравиметрические данные

До настоящего времени многие бассейны мирового океана являются мало изученными набортными гравиметрическими методами, и в первую очередь это замечание относится к Южному океану, что связано со значительным удалением большинства акваторий от суши и тяжелыми погодными условиями, затрудняющими проведение набортных гравиметрических измерений. Однако благодаря появлению спутниковой альтиметрии появилась возможность исследовать эти «белые» пятна. Высокоточные альтиметрические измерения дают возможность систематически наблюдать высоту поверхности океана над эллипсоидом относимости, т.е. изучать характер поведения геоида.

На сегодняшний день существует большая база данных альтиметрии, полученных по результатам миссий: GEOS-3, SEASAT, GEOSAT, TOPEX/Poseidon, ERS-1,2, Envisat, Jason-1,2, CryoSat-2 и др.[Sandwell et al., 2014].

Следует отметить также проекты Европейского космического агентства (ECA) по изучению гравитационного поля Земли и геоида GRACE [Case et al., 2002] и GOCE [Drinkwater et al., 2003].

Благодаря полученным за большой промежуток времени данным со спутниковых миссий, на сегодняшний день получена детальная информация о поведении геоида практически для всех областей Мирового океана.

В свою очередь знание высот геоида позволяет определить значение аномального потенциала силы тяжести и рассчитать аномальное поле силы тяжести. Информация об аномальном потенциале и поле силы тяжести является мощным инструментом для картирования и изучения тектонических структур, особенно в районах, где отсутствуют или затруднены морские набортные измерения на судне.

Д. Сандвеллом представлена модель поля силы тяжести в редукции за свободный воздух, рассчитанная по результатам спутниковых миссий Geosat, TOPEX/Poseidon, ERS-1/2, Envisat, Jason-1, CryoSat-2. Модель представляет собой матрицу цифровых данных (грид) распределения аномалий силы тяжести в свободном воздухе по сетке 1' х 1' с точностью около 2 мГал для всех морских районов и крупных внутренних водоемов. Кроме самой модели аномального гравитационного поля в свободном воздухе авторами составлена модель вертикального градиента аномального поля силы тяжести [Sandwell et al., 2014].

Существуют и другие модели гравитационного поля (EGM2008, GECO, EIGEN-6C4 и EGM2012). Эти модели представлены коэффициентами при сферических гармониках в разложении аномального потенциала силы тяжести. Международное бюро гравиметрии (BGI) представило модель гравитационных аномалий WGM2012 [Balmino et al., 2012]. В этой модели гравитационные аномалии силы тяжести в редукции Буге и в свободном воздухе получены на основе модели гравитационного поля EGM2008 и DTU10 и включают поправки за топографию с разрешением 1' x 1', полученные на основе модели высот рельефа и топографии ETOPO1. Модели полей, рассчитанных по WGM2012, имеют разрешение 2 угловые минуты [Balmino et al., 2012].

Однако в исследованиях, выполненных в данной работе, использовалась модель поля аномалий силы тяжести в свободном воздухе, представленная Д. Сандвеллом [Sandwell et al.,

2014]. Используя эти данные, а также данные по батиметрии были рассчитаны аномалии силы

3 3

тяжести в редукции Буге с плотностью промежуточного слоя 2,67 г/см и 2,80 г/см , по авторской программе, учитывающей топографию дна океана и сферичности Земли [Булычев и др., 2002]. Полученные аномалии силы тяжести были подвержены различным трансформациям, включающим пересчет в верхнее полупространство на разную высоту, вычисление вертикального градиента аномалий силы тяжести, частотную фильтрацию, что позволило выделить низкочастотную, среднечастотную и высокочастотную компоненты аномальных полей.

Так, низкочастотная компонента гравитационного поля может быть представлена полем аномалий силы тяжести в редукции Буге, пересчитанных на высоту 200 км; среднечастотная компонента - полем разностных аномалий, пересчитанных на высоты 75 и 150 км; высокочастотная компонента - разностным полем между исходным полем и полем, пересчитанным на высоты 50 и 75 км, а также полем вертикального градиента аномалий силы тяжести в редукции Буге на уровне 0 км.

Кроме аномалий силы тяжести для тектонического районирования и изучения глубинного строения тектоносферы использовалась информация о высотах геоида. В работе использовалась модель геоида EGM2008 [Barthelmes, 2013]. По этой модели были рассчитаны первые 20 гармоник, которые принимались за региональный фон. Как и для случая аномалий силы тяжести, здесь также были рассчитаны поправки Буге в высоты геоида с учетом топографии и

3 3

сферичности Земли (плотность промежуточного слоя 2,67 г/см и 2,80 г/см3). С учетом

рассчитанных поправок и регионального фона были рассчитаны «аномалии высот геоида в

20

редукции Буге» ANe , которые характеризуют компоненту поля, соответствующую верхней оболочке Земли - литосфере и верхней части астеносферы - тектоносфере [Булычев и др., 2002].

1.3. Магнитометрические данные

Аномальное магнитное поле несет в себе информацию о структуре и составе земной коры. Система линейных магнитных аномалий в мировых океанах показывает временную эволюцию океанической коры. Изучение характера магнитных аномалий позволяет решить вопросы, связанные как с внутренним строением океанической коры, так и для выяснения различных аспектов эволюции тектоносферы, таких как тектоника плит и взаимоотношение мощности земной коры с верхней мантией [Maus et al., 2009].

В работе использовалась глобальная модель EMAG2, которая представляет собой поле магнитных аномалий ATа на высоте 4 км над геоидом с разрешением 2 угловые минуты [Maus et al., 2009].

Модель EMAG2 сформирована на основе следующих источников данных:

• данные морских исследований, из архива морских данных GEODAS NGDC;

• морские и аэромагнитные данные, выпущенные в 2001 году в рамках Antarctic Digital Magnetic Anomaly Project;

• бортовые данные проекта «Magnet» из научно - исследовательской лаборатории ВМС США (NRL).

В период с 2007 по 2008 год большой вклад в архив GEODAS NGDC был внесен Австралией и Новой Зеландией. Эти данные оказали значительное влияние на представление магнитных полей в окружающих морях и, в частности, в Индийском океане [Maus et al., 2009].

1.4. Сейсмические данные

В работе использовалась глобальная модель скоростей распространения продольных волн LLNL-G3Dv3 [Simmons et al., 2012].

Модель составлена на основе данных о времени прихода P-волн, которые были собраны на основе базы данных Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL). База включает в себя данные, предоставленные Международным сейсмологическим центром (ISC, http://www.isc.ac.uk), национальным центром информации о землетрясениях (NEIC, http://earthquake.usgs.gov/regional/neic), а также результаты различных региональных исследований. Дополнительные данные получены из сейсмических исследований, основанных на мирных ядерных взрывах (PNE), крупных региональных съемок методом преломленных волн (http://www.iris.edu) по всему миру. Таким образом, модель основана на 13,4 миллионах измерений из более 118 000 сейсмических съемок.

Модель LLNL-G3Dv3 представлена в виде сферической структуры Земли, которая состоит из 57 слоев. Верхние слои (31 слой) с разрешением в 1 угловую минуту, включают в себя кору и верхнюю мантию. Нижняя мантия представлена 26-ю слоями с разрешением в 2 угловые минуты [Simmons et al., 2012].

1.5. Дополнительные геолого-геофизические данные

1.5.1. Возраст океанического дна

Цифровая карта возраста океанического дна [Muller et al., 2008] с точностью в 2 угловые минуты построена в первую очередь на основе морских магнитных данных. Авторы использовали технику интерполяции, описанную Мюллером и соавторами [Muller et al., 1997], а также временные шкалы Канде и Кента [Cande, Kent, 1995]. Ошибки определения возраста в предложенной модели в целом не превышают 1 млн лет, но встречаются ошибки более 10 млн лет, которые в основном связаны с некорректно маркированными или интерпретированными в некоторых точках исследования данных. Таким образом в качестве верхнего предела допустимых ошибок, авторы выбирают возраст 15 млн лет, а в качестве нижнего - 0.5 млн, учитывая неопределенность в используемых временных масштабах.

Помимо цифровой модели для уточнения возраста в некоторых областях в работе использовались карта возраста Индийского океана, представленная Шрейдером А.А. [Шрейдер, 2001], а также линейные магнитные аномалии с номерами хронов геомагнитного поля [Barron et al., 1991].

1.5.2. Мощность осадков

Данные о мощности осадков морского дна, предложенные [Whittaker et al., 2013] основаны на карте толщин донных отложений Национального центра геофизических данных (NGDC), а также сейсмических данных для Австрало-Антарктического региона.

Разрешение данных составляет 5 угловых минут. Данные NGDC были дополнены следующими данными:

• данные по результатам многоканальной сейсморазведки методом отраженных волн на границе Восточной Антарктики (~ 36°E - 152°E), которые были собраны Geoscience Australia в период 2000 - 2002 годов;

• данные, полученные сейсморазведкой методом отраженных волн вдоль континентальной окраины южной и юго-западной Австралии;

• данные, полученные методом преломленных волн, на основе исследований южной окраины Австралии и окраины Антарктиды, проведенных в период с 1970 по 2009 год. Кроме того, использовались данные 50 и 51-ой российских антарктических экспедиций [Саватюгин, Преображенская, 2009].

1.5.3. Тепловой поток

В работе использована информация о распределении теплового потока из глобальной базы данных ThermoGlobe (https://http://heatflow.org/. Дата обращения 05.02.2021) [Hasterok et я1., 2021].

Данные о тепловом потоке сформированы на основе двух баз данных Фрэнсиса Люказо [Lucazeau, 2019] и Деррика Хастерока [Hasterok et а1., 2011]. База данных состоит из результатов около 62 тысяч измерений и включает в себя данные о распределении теплового потока, температуры, теплопроводности и теплоотдачи, а также другая информация, полезная для пользователей, таких как тип прибора, используемого для измерения температуры, метод оценки теплопроводности и страна, в которой расположен объект [Hasterok et а1., 2021].

База данных имеет достаточно большой охват, как на континентах, так и в океанах. Тем не менее, значительные пробелы в данных по-прежнему имеются. В океанических бассейнах есть нехватка данных в большей части южных океанов, Северного Ледовитого океана и Тихого океана [Hasterok, 2010].

1.6. Выводы по главе 1.

Таким образом, на сегодняшний день в свободном доступе имеется большой объем геолого-геофизической информации, с помощью которой можно решить поставленные в данной работе задачи. Дополнительные расчеты аномалий и трансформант позволяют расширить количество геофизических данных для выявления характерных черт и особенностей строения коры и тектоносферы подводных поднятий Индийского океана.

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДВОДНЫХ

ПОДНЯТИЙ ИНДИЙСКОГО ОКЕАНА

2.1. Распределение и морфологическая выраженность подводных поднятий Индийского океана

Характерной особенностью строения рельефа дна Индийского океана является наличие большого разнообразия подводных хребтов, поднятий и плато, сложенных как океанической, так и континентальной корой (рис. 2.1).

60° 80°

0° 20° 40° 60° 80° 100° 120° 140°

м

—i-г—^ИТ- I I I

-6000 -4500 -3000 -1500 0 1500

Рис. 2.1. Обзорная схема изучаемых структур на батиметрической основе. ПАН - поднятие Афанасий Никитин, ПГД - поднятие Гульден-Драак, ПБ - поднятие Батавиа, ПЗ - плато Зенит, ПВ - плато Валлаби, ПН - плато Натуралист, ЛАК - хребет Лакшми, МХ - Мозамбикский хребет, МДХ - Мадагаскарский хребет, СБ - Сейшельская банка, ЮЗИХ - Юго-западный Индийский хребет, ЮВИХ - Юго-восточный Индийский хребет, ЦИХ - Центральный Индийский хребет. Условные обозначения: 1 - утоненная континентальная кора, 2 -неизмененная континентальная кора, 3 - океаническая кора, утолщенная за счет магматизма, 4 - оси СОХ, 5 - горячие точки, 6 - скважины международного глубоководного бурения (ODP)

[Cooper et al, 2004].

Это разнообразие в значительной степени обусловлено особенностями эволюции коры и литосферы Индийского океана, связанными с распадом гондванских материков. Важную роль в инициировании процесса рифтогенеза и дальнейшего развития литосферы играли мантийные плюмы и горячие точки, формирующие крупные магматические провинции (Кергелен - Брокен, траппы Декана), способствующие перескокам осей спрединга и формированию микроконтинентов в структуре океанической литосферы. Разновременное разделение гондванских континентов привело к существенной перестройке спрединговых систем, которая, в свою очередь, привела к отделению микроконтинентов (Сейшельские острова, хребет Лакшми, поднятия Зенит, Батавиа, Гульден-Драак), формированию Юго-Западного и Юго-Восточного Индийского спрединговых хребтов. В результате произошла полная перестройка структурного плана восточной и юго-восточной частей Индийского океана: отмирание старых спрединговых систем, формирование шовных зон - псевдоразломов, разделяющих разновозрастные блоки литосферы. Важным следствием произошедшей кинематической перестройки явилось взаимодействие формирующихся спрединговых хребтов - Юго-Западного Индийского с горячими точками Реюньон, Крозе Марион и Юго-Восточного Индийского с горячей точкой Кергелен, в результате чего крупнейшее подводное поднятие было разбито на две части - Кергелен и Брокен.

Коллизия Индийского материка привела к развитию внутриплитных деформаций, как в Центральной Индийской котловине, так и в котловине Вартон, и формированию мощного осадочного чехла в Бенгальском заливе, скрывающего более древние морфоструктуры.

На основе морфологического анализа рельефа и геофизической информации, а также на основе многочисленных публикаций можно выделить несколько типов внутриплитных поднятий Индийского океана (рис. 2.1):

1. Изометричные обширные вулканические плато, образованные в результате деятельности мантийного плюма (плато Кергелен) и представляющие крупные магматические провинции;

2. Изометричные вулканические плато, образованные в результате деятельности горячей точки (плато Крозе, о. Марион, поднятие Дель-Кано, поднятия Конрад и Афанасий Никитин);

3. Линейно-вытянутые хребты с блоковой структурой (Чагос-Лаккадивский хребет, Восточно-Индийский хребет);

4. Отторженные микроконтинентальные блоки (банка Элан, хребет Лакшми, поднятие Батавиа, Гульден-Драак и др.).

2.2. Геологическая и геофизическая характеристика подводных поднятий Индийского океана

2.2.1. Поднятия, связанные с крупными магматическими провинциями

Плато Кергелен является крупнейшей магматической провинцией в Индийском океане. Позднемезозойский рифтогенез между Индией, Австралией и Антарктидой и последовавшее океаническое раскрытие, осложнились внедрением мантийного плюма, который сформировал плато Кергелен и оказал существенное влияние на характер спрединга и морфоструктурный план дна Индийского океана. Плато Кергелен расположено в южной части центрального сегмента Индийского океана между 46° и 64° ю. ш. Оно заключено между Юго-Западным Индийским (ЮЗИХ) и Юго-Восточным Индийским (ЮВИХ) спрединговыми хребтами и антарктическим материком (рис. 2.1). Плато ограничено на северо-востоке Австрало-Антарктической котловиной, на северо-западе — котловиной Крозе, а на юго-западе котловиной Эндерби. От Антарктиды его отделяет трог Принцессы Елизаветы глубиной более 3500 м. Плато протягивается в северо-западном направлении на расстояние ~ 2300 км при ширине 500 - 1000 км и средней высоте над океаническим дном ~ 3 км. По особенностям геолого-геофизического строения оно подразделяется на южную, центральную и северную провинции. В пределах плато выделяются также банки Элан и Скифа, хребет Вильямс и бассейн Лабуан [Дубинин и др., 2018; Лейченков и др., 2018; Borissova et а1., 2002]. Северная провинция плато, включающая архипелаг Кергелен, расположена на меньших глубинах (< 1000 м), чем центральная и южная. По-видимому, она является результатом более поздней стадии генерации магмы, связанной с деятельностью мантийного плюма Кергелен. Центральная часть плато, включающая в себя вулканические острова Хьерд и Макдональд, более глубокая - от 1000 до 2000 м. Южная провинция полностью погружена под воду и располагается на глубинах 1.5 - 2.0 км. Банка Элан - представляет собой отрог, протягивающейся на запад от границы между центральной и южной частями плато и находится на глубинах 0.5 - 1.5 км (рис. 2.1, 2.2).

60° 70° 80°

60° 70° 80° 90°

-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 ■ I I I I

M

Рис. 2.2. Плато Кергелен на топографической основе [Weatherall et al, 2015]. Провинции плато: I - Северная, II - Центральная, III - Южная, IV - банка Элан, V - хребет Вильямса, VI -банка Скифа. Черные точки - скважины международного глубоководного бурения (ODP)

[Cooper et al, 2004].

С начала 1980-х годов в районе плато Кергелен проводились регулярные морские геофизические исследования, которые включали гравиметрические, магнитные и сейсмические съемки [Borissova et al., 2002; Munschy, Schlich, 1987; Rotstein et al., 1992]. В пределах плато в 1990 и 2000 годах было пробурено 16 скважин по международным программам ODP (Ocean Drilling Project) [Barron et al., 1991; Cooper et al., 2004], 9 из которых вскрыли вулканические породы. В северной части южной провинции с помощью драгирования были получены образцы базальтов и древних гранито-гнейсов. По результатам бурения и геологических работ на островах выявлено, что плато Кергелен образовалось в интервале около 120 млн лет до настоящего времени в результате действия горячей точки Кергелен [Лейченков и др., 2018]. Центральная и южная провинции плато с банкой Элан были сформированы в период от 120 до 100 млн лет. Земная кора банки Элан имеет континентальную природу, так как в её осевой

части, под слоем базальтов, мощностью 150 м с возрастом 110 млн лет, были вскрыты вулкано-кластические конгломераты, которые содержали обломки гранат-биотитовых гнейсов позднепротерозойского возраста. По результатам сейсмических исследований в северной части южной провинции плато (~58° ю. ш.) под 5.5 км вулканической толщи предполагается континентальная кора [Operto, Charvis, 1996]. Нижняя часть коры на юге южной провинции плато Кергелен, по результатам сейсмических исследований методом преломленных волн, характеризуется пониженными скоростями - 6.5 - 6.9 км/с, что также указывает на континентальную природу этого слоя [Лейченков и др., 2010; Gohl et al., 2008].

Северная провинция и северная часть центральной имеют отличную от южной провинции и банки Элан структуру земной коры. Это отличие заключается в более высоких скоростях в нижней части коры (до 7.5 км/с), что характерно для океанического типа коры, а также в геохимических характеристиках вулканических пород [Charvis et al., 1995; Gladczenko, Coffin, 2001; Gohl et al., 2008; Operto, Charvis, 1996].

Идентификация магнитных аномалий в глубоководных котловинах, прилегающих к плато Кергелен, показала различный возраст подстилающей их коры. В троге Принцессы Елизаветы предполагается развитие спрединговых магнитных аномалий от М9 до М4 [Шрейдер, 2001; Лейченков и др., 2018]. К. Гайна с соавторами [Gaina et al., 2007] обосновали отмирание спредингового хребта в западной части моря Содружества около 118 - 120 млн лет назад (хроны М0 - М1) и перескок оси спрединга, вследствие которого континентальный блок, представляющий в настоящее время банку Элан, был отделен от Индийской материковой окраины [Gaina et al., 2007]. Это событие связывалось авторами исследования с внедрением мантийного плюма. Г.Л. Лейченков с соавторами [Лейченков и др., 2014; 2018] выдвинули гипотезу, что на ранней стадии раскрытия океана, до начала магматизма и формирования вулканического плато, но уже под воздействием плюма Кергелен, континентальный блок южной провинции плато Кергелен был отделен от Индийской материковой окраины за счет перескока оси спрединга.

По современным геофизическим данным разделение Индии и Антарктиды началось около 130 млн лет назад в секторе котловины Перт (бассейн на юго-западе Австралии) до трога Принцессы Елизаветы. При этом возникла последовательность линейных магнитных аномалий от М10 - М9 до М2 - М0 [Лейченков и др., 2018; Jokat et al., 2010]. Также подтверждением океанической природы коры в троге Принцессы Елизаветы является понижение скоростей в верхней части коры (5.1 - 5.6 км/с) [Лейченков и др., 2018].

Серия линейных магнитных аномалий М2 - С34, с продвижением спрединга в западном направлении, наблюдается в котловине Эндерби [Лейченков и др., 2018]. По сейсмическим данным в котловине надежно определяется граница между окраинным рифтом с утоненной континентальной корой, ширина которого составляет 300 - 350 км, и океанической корой [Лейченков и др., 2010; 2014]. Также предполагается развитие зоны переходной коры с мантийным вскрытием шириной около 100 км на внешне части континентальной окраины.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шайхуллина Анжела Асафовна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Березкин В.М. Метод полного градиента в геофизической разведке. М.: Недра, 1988. 188 с.

2. Булычев А.А., Гилод Д.А., Кривошея К.В. Построение трехмерной плотностной модели литосферы океанов по полю высот геоида // Вестник Московского университета. Серия 4 : Геология. 2002. № 2. С. 40-47.

3. Булычев А.А., Гилод Д.А., Дубинин Е.П. Двумерное структурно-плотностное моделирование строения тектоносферы акватории южной части Индийского океана // Геофизические исследования. 2015. Т. 16. № 4. С. 15 - 35.

4. Булычев А.А., Гилод Д.А., Дубинин Е.П. Строение литосферы северо-восточной части Индийского океана по результатам двумерного структурно-плотностного моделирования // Геотектоника. 2016. № 3. С. 1-21. Б01: 10.7868/80016853X16030048.

5. Дубинин Е.П., Барановский М.С., Грохольский А.Л., Филаретова А.Н. Влияние горячей точки Реюньон на формирование погруженных хребтов и микроконтинентов вблизи западной окраины Индии (физическое моделирование) // Жизнь Земли. 2019. Т. 41. № 4. С. 374-386.

6. Дубинин Е.П., Грохольский А.Л., Макушкина А.И. Физическое моделирование условий образования микроконтинентов и краевых плато континентальных окраин // Физика Земли. 2018. № 1. С. 94-107.

7. Дубинин Е.П., Лейченков Г.Л., Грохольский А.Л., Сергеева В.М., Агранов Г.Д. Изучение особенностей структурообразования в ранний период разделения Австралии и Антарктиды на основе физического моделирования // Физика Земли. 2019. № 2. С. 76-91. Б01: 10.31857/8000233372019276-91

8. Дубинин Е.П., Кохан А.В., Лейченков Г.Л., Шайхуллина А.А. Тектоническое строение и эволюция южной части центрального сектора Индийского океана // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2020а. № 1. С. 3-13. (0.69 п.л., авторский вклад - 10%). Импакт-фактор по РИНЦ за 2019 год 0.763.

9. Дубинин Е.П., Шайхуллина А.А., Булычев А.А., Лейченков Г.Л., Максимова А.А. Строение тектоносферы краевых зон плато Кергелен по геолого-геофизическим данным // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2020б. № 3. С. 12-24. (0.81 п.л., авторский вклад - 40%). Импакт-фактор по РИНЦ за 2019 год 0.763.

10. Кузнецов К. М., Булычев А. А. Анализ площадных потенциальных полей на основе вейвлетов Пуассона // Геофизика. 2017. № 6. С. 25-32.

11. Левченко О. В., Сборщиков И. М., Маринова Ю. Г.. Тектоника хребта девяностого градуса // Океанология. 2014. Т. 54. № 2. С. 252-266.

12. Лейченков Г.Л., Гусева Ю.Б., Гандюхин В.В., Голь К., Иванов С.В., Голынский А.В., Казанков А.Ю. Тектоническое развитие земной коры и формирование осадочного чехла в антарктической части Индийского океана (море Содружества, море Дейвиса, плато Кергелен) / Ред. Ю.Г. Леонов. Российские исследования по программе МПГ 2007/2008 гг. Строение и история развития литосферы. М:. Paulsen Edition, 2010. С. 9-38.

13. Лейченков Г.Л., Гусева Ю.Б., Гандюхин В.В. и др. Строение земной коры и история тектонического развития индоокеанской акватории Антарктики // Геотектоника. 2014. № 1. С. 8-28.

14. Лейченков Г.Л., Гусева Ю.Б., Гандюхин В.В., Иванов С.В. Строение земной коры и история геологического развития осадочных бассейнов индоокеанской акватории Антарктики. СПб: ВНИИОкеангеология, 2015. 200 с.

15. Лейченков Г.Л., Дубинин Е.П., Грохольский А.Л., Агранов Г.Д. Формирование и эволюция микроконтинентов плато Кергелен, южная часть Индийского океана // Геотектоника. 2018. № 5. С. 3-21.

16. Саватюгин Л.М., Преображенская М.А. Российские исследования в Антарктике. Том IV (41-50 РАЭ) / Ред. канд. физ. мат. наук А.И. Данилов. Изд-во: СПб: Гидрометеоиздат, 2009. 380 с.

17. Сущевская Н.М., Левченко О.В., Дубинин Е.П., Беляцкий Б.В. Восточно-Индийский хребет - магматизм и геодинамика // Геохимия. 2016. №3. с. 256-277.

18. Хуторской М.Д. Проявление асимметрии теплового потока в мантийных плюмах // Вулканология и сейсмология. 2020. № 5. С. 40-50. DOI: 10.31857/S020303062005003X.

19. Хуторской М.Д., Тевелева Е.А. Природа асимметрии теплового потока на срединно-океанических хребтах мирового океана // Океанология. 2020. Т. 60. № 1. С. 125-137. DOI: 10.31857/S0030157420010141.

20. Шайхуллина А.А., Дубинин Е.П., Булычев А.А., Гилод Д.А. Тектоносфера плато Кергелен по геофизическим данным // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. - 2018а. - № 1. - С. 43-50. (0.5 п.л., авторский вклад - 50%). Импакт-фактор по РИНЦ за 2019 год 0.503.

21. Шайхуллина А.А., Дубинин Е.П., Булычев А.А., Гилод Д.А. Тектоносфера поднятий Крозе и Конрад по геофизическим данным // Геофизика. - 2018а. - № 2. - С. 44-51. (0.5 п.л., авторский вклад - 50%). Импакт-фактор по РИНЦ за 2019 год 0.377.

22. Шайхуллина А.А., Дубинин Е.П., Булычев А.А., Гилод Д.А. Сравнительный анализ строения тектоносферы поднятий Конрад и Афанасия Никитина по геофизическим данным (Индийский океан) // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. - 2019. - № 2. - С. 90-95. (0.38 п.л., авторский вклад - 50%). Импакт-фактор по РИНЦ за 2019 год 0.763.Шрейдер А.А. Геомагнитные исследования Индийского океана. М.: Наука, 2001. 319 с.

23. Шайхуллина А.А., Дубинин Е.П., Булычев А.А., Барановский М.С., Грохольский А.Л. Строение литосферы и условия формирования Чагос-Лаккадивского хребта (плотностное и физическое моделирование) // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. - 2020. - № 4. - С. 3648. (0.81 п.л., авторский вклад - 40%). Импакт-фактор по РИНЦ за 2019 год 0.503.

24. Amante C., Eakins B.W. ETOPO1 1 arc-minute global relief model: procedures, data sources and analysis. Boulder, Colorado: National Geophysical Data Center. Marine Geology and Geophysics Division, 2009. 25 p. DOI: 10.7289/V5C8276M

25. Avraham Z.B., Bunce E.T. Geological study of the Chagos-Laccadive Ridge, Indian ocean // J. Geophys. Res. 1977. V. 82. N. 8. P. 1295-1305.

26. Balmino G., Vales N., Bonvalot S., Briais A. Spherical harmonic modelling to ultra-high degree of Bouguer and isostatic anomalies // J. Geod. 2012. V. 86. N. 7. P. 499-520.

27. Barron J., Larson B. et al. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific results // Ocean Drilling Program. College Station. TX. 1991. V. 119. 1003 p.

28. Barthelmes F. Definition of Functionals of the Geopotential and Their Calculation from Spherical Harmonic Models. Theory and formulas used by the calculation service of the International Centre for Global Earth Models (ICGEM). Germany: Scientific Technical Report STR09/02, 2013. 32 p. DOI: 10.2312/GFZ.b103-0902-26.

29. Becker J.J., Sandwell D.T., Smith W.H.F., Braud J., Binder B., Depner J., Fabre D., Factor J., Ingalls S., Kim S-H.,Ladner R., Marks K., Nelson S., Pharaoh A., Trimmer R., Vonrosenberg J.,

Wallace G., and Weatherall P. Global bathymetry and Elevation data at 30 arc seconds resolution: SRTM30-PLUS // Marine Geodesy. 2009. N. 32. P. 355-371. DOI: 10.1080/01490410903297766.

30. Benard F. et al. The Kerguelen plateau: Records from a long-living/composite microcontinent // Marine and Petroleum Geology. 2009. V. 27. N. 3. P. 1-17. D0I:10.1016/j.marpetgeo.2009.08.011.

31. Bernard A., Munshy M., Rotstein Y., Sauter D. Refined spreading history at the Southwest Indian Ridge for the last 96 Ma, with the aid of satellite gravity data // Geophys. J. Int. 2005. V. 162. P. 765-778. DOI: 10.1111/j.1365-246X.2005.02672.x.

32. Bhattacharya G.C., Chaubey A.K. Western Indian Ocean—a glimpse of the tectonic scenario. Vol. 2 / In: Sengupta R, Desa E (eds) The Indian Ocean—a perspective. New Delhi: Oxford & IBH Pub. Company Ltd., 2001. P. 691-729.

33. Bhattacharya G.C., Yatheesh V. Plate-tectonic evolution of the deep ocean basins adjoining the western continental margin of India—a proposed model for the early opening scenario / S. Mukherjee (ed.), Petroleum Geosciences: Indian Contexts, Springer Geology. Switzerland: Springer International Publishing, 2015. 61 p. DOI 10.1007/978-3-319-03119-4_1.

34. Borissova I., Moore A., Sayers J., Parums R. et al. Geological Framework of the Kerguelen Plateau and adjacent ocean basins. Canberra City: Geoscien. Australia Record, 2002. 120 p.

35. Borissova I., Coffin M.F., Charvis P., Operto S. Structure and development of a microcontinent: Elan Bank in the southern Indian Ocean // Geochem. Geophys. Geosyst. V. 4. N. 9. 16 p. DOI:10.1029/2003GC000535, 2003.

36. Cande, S.C., Kent D.V. Revised calibration of the geomagnetic polarity timescale for the Late Cretaceous and Cenozoic // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. N. B4. P. 6093-6095.

37. Case K., Kruizinga G., Wu S. GRACE Level 1B Data Product User Handbook. California: California Institute of Technology, 2002. 64 p.

38. Charvis P., Recq M., Operto S., Brefort D. Deep structure of the northern Kerguelen Plateau and hot spot related activity // Geophysical Journal International. 1995. V. 122. N. 3. P. 899-924.

39. Chaubey A.K., Bhattacharya G.C., Murty G.P.S., Srinivas K., Ramprasad T., Rao D.G. Early Tertiary seafloor spreading magnetic anomalies and paleo-propagators in the northern Arabian Sea // Earth Planet Sci Lett. 1998. V. 154. N. 1-4. P. 41-52.

40. Cooper A.K., O'Brien P.E., Richter C. et al. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results // Ocean Drilling Program. College Station. TX. 2004. V. 188. D01:10.2973/odp.proc.sr.188.2004.

41. Daniell J., Jorgensen D.C., Anderson T., Borissova I. Frontier basins of the west Australian continental margin: Post-survey report of marine reconnaissance and geological sampling survey GA2476. Canberra City: Geoscience Australia Record, 2009. 229 p.

42. Desa M.A., Ramana M.V. Middle cretaceous geomagnetic field anomalies in the Eastern Indian Ocean and their implication to the tectonic evolution of the Bay of Bengal // Mar. Geol. 2016. V. 382. P. 111-121. D0I:10.1016/j.margeo.2016.10.002.

43. Dietz R.S., Holden J.C. Reconstruction of Pangaea: Breakup and dispersion of continents, Permian to Present // J. Geophys. Res. 1970. V. 75. P. 4939-4956.

44. Domeier M., Torsvik T.H. Plate tectonics in the late Paleozoic // Geoscience Frontiers. 2014. V. 5. N. 3. P. 303-350. D0I:10.1016/j.gsf.2014.01.002.

45. Drinkwater M.R., Floberghagen R., Haagmans R., Muzi D., Popescu A. GOCE: ESA's first Earth Explorer Core mission / In Beutler G.B., Drinkwater M.R., Rummel R., and R. von Steiger (Eds.), Earth Gravity Field from Space - from Sensors to Earth Sciences. In the Space Sciences Series of ISSI. Dordrecht, Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2003. Vol. 18, P. 419-432. ISBN: 14020-1408-2.

46. Fisk M.R., Duncan R.A., Baxter A.N., Greenhough J.D., Hargraves R.B., Tastsumi Y. et al. Reunion hotspot magma chemistry over the past 65 Ma: Results from Leg 115 of the ocean drilling program // Geology. 1989. V. 17. P. 934-937.

47. Fontaine F.R., Barruol G., Tkalcic H., Woelbern I., Rumpker G., Bodin T., Haugmard M. Crustal and uppermost mantle structure variation beneath La Reunion hotspot track // Geophys. J. Int. 2015. V. 203. P. 107-126.

48. Francis T.J.G., Shor G.G. Seismic refraction measurements in the northwest Indian ocean // J. Geophys. Res. 1966. V. 71. P. 427-449.

49. Gaina C., Muller R.D., Brown B., Ishihara T., Ivanov S. Breakup and early seafloor spreading between India and Antarctica. Antarctica // Geophysical Journal International. 2007. V. 170. N. 1. P. 151-169.

50. Gibbons A.D., Barckhausen U., van den Bogaard P., Hoernle K., Werner R., Whittaker J.M., Muller R.D. Constraining the Jurassic extent of Greater India: tectonic evolution of the West Australian margin // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2012. V. 13. N. 5. 25 p.

51. Gladczenko T.P., Coffin M.F. Kerguelen Plateau crustal structure and basin formation from seismic and gravity data // Journal Geophysical Research. 2001. V. 106. N. B8. P. 16583-16601.

52. Gohl K., Parsiegla N., Ehlers B-M. et al. Marine geophysics: Geodynamic and tectonic evolution of the continental margin of the Prydz Bay area / The Expedition of the Research Vessel «Polarstern» to the Antarctic in 2007 (ANT-XXIII/9). Berichte zur Polar- und Meeresforschung, 2008. V. 583. P. 15-36. hdl:10013/epic.31620

53. Goslin J., Schlich R. Structural limits of the South Crozet Basin. Relations to the Enderby Basin and the Kerguelen-Heard Plateau / In: C. Craddock (Editor). Madison, Wise: Antarctic Geosciences. Wisconsin University Press, 1982. 1172 p.

54. Gupta S., Mishra S., Rai S.S. Magmatic underplating of crust beneath the Laccadive Island, NW Indian ocean // Geophys. J. Int. 2010. V. 183. P. 536-542.

55. Halpin J.A., Crawford A.J., Direen N.G., Coffin M.F., Forbes C.J., Borissova I. Naturaliste Plateau, offshore Western Australia: A submarine window into Gondwana assembly and breakup // Geology. 2008. V. 36, N. 10. P. 807 - 810. DOI: 10.1130/G25059A.1.

56. Hasterok D. Thermal Regime of the Continental and Oceanic Lithosphere. Ph.D. Dissertation, University of Utah. 2010. 156 p.

57. Hasterok D., Chapman D.S., Davis E.E. Oceanic heat flow: implications for global heat loss // Earth Planet Sci Lett., 2011. V. 311. P. 386-395. DOI: 10.1016/j.epsl.2011.09.044.

58. Hasterok D. et al., 2021. http://heatflow.org/data.

59. Jokat W., Nogi Y., Leinweber V. New aeromagnetic data from the western Enderby Basin and consequences for Antarctic India break up // Geophys. Res. Let. 2010. V. 37. N. 21. L21311. DOI:10.1029/2010GL045117.

60. Krishna M.R., Verma R.K. and Purushotham A. K. Lithospheric structure below the eastern Arabian Sea and adjoining West Coast of India based on integrated analysis of gravity and seismic data // Marine Geophysical Researches. 2002. V. 23. V. 25-42.

61. Krishna K.S. Structure and evolution of the Afanasy Nikitin seamount, buried hills and 85°E Ridge in the northeastern Indian Ocean // Earth Planet. Sci. Lett. 2003. V. 209. N. 3-4. P. 379-394.

62. Krishna K.S., Abraham H., Sager W.W., Pringle M.S., Frey F., Gopala Rao D., Levchenko O.V. Tectonics of the Ninetyeast Ridge derived from spreading records in adjacent oceanic basins and age constraints of the ridge // J. Geophys. Res. 2012. V. 117, B04101. DOI: 10.1029/2011JB008805.

63. Krishna K.S., Bull J.M., Ishizuka O. et al. Growth of the Afanasy Nikitin seamount and its relationship with the 85°E Ridge, northeastern Indian Ocean // J. Earth Syst. Sci. 2014. V. 123. N. 1. P. 33-47.

64. Krishna K.S. Two decades of Indian research on Ninetyeast Ridge reveal how seafloor spreading and mantle plume activities have shaped the eastern Indian Ocean // Current Sci. 2014. V. 106. N. 9. P. 1178-1179.

65. Kunnummal P., Anand S.P., Haritha C., Rama Rao P. Moho depth variations over the Maldive Ridge and adjoining Arabian & Central Indian basin, Western Indian Ocean, from three dimensional inversion of gravity anomalies // J. Asian Earth. Sci. 2017. V. 156. P. 316-330. DOI: 10. 1016/j.jseaes.2017.12.012.

66. Lucazeau F. Analysis and mapping of an updated terrestrial heat flow data set // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2019. V. 20. N. 8. P. 4001-4024.

67. Maus S., Barckhausen U., Berkenbosch H. et al. EMAG2: A 2—arc min resolution Earth Magnetic Anomaly Grid compiled from satellite, airborne, and marine magnetic measurements // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2009. V. 10. N. 8. 12 p.

68. Matthews K.J., Maloney K.T., Zahirovic S., Williams S.E., Seton M., and Müller R.D. Global plate boundary evolution and kinematics since the late Paleozoic // Global and Planetary Change. 2016. V. 146. P. 226-250. DOI:10.1016/j.gloplacha.2016.10.002.

69. McKenzie D., Sclater J.G. The Evolution of the Indian Ocean since the Late Cretaceous // Geophys. J. R. usfr. Soc. 1971. N. 25. P. 437-528.

70. Megnin C., Romanowicz B. The shear velocity structure of the mantle from the inversion of body, surface and higher modes waveforms // Geophysical Journal International. 2000. V. 143. N. 3. P. 709-728. URL: http://www.seismo.berkeley.edu/

71. Misra A.A., Sinha N., Mukherjee S. Repeat ridge jumps and microcontinent separation: insights from NE Arabian Sea // Mar Pet Geol. 2015. V. 59. P. 406-428.

72. Morgan W.J. Platemotions and deep mantle convection // Geol. Soc. Am. Memoir. 1972. V. 132. P. 7-22.

73. Muller R.D. et al. Digital isochrons of the world's ocean floor // J. Geophys. Res. 1997. V. 102. P. 3211-3214.

74. Muller R.D., Sdrolias M., Gaina C., Roest W.R. Age, spreading rates and spreading symmetry of the world's ocean crust // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2008. V. 9, N. 4. 19 pp. DOI:10.1029/2007GC001743.

75. Muller R.D., Seton M., Zahirovic S., Williams S.E., Matthews K.J., Wright N.M., Shephard G.E., Maloney K.T., Barnett-Moore N., Hosseinpour M. Ocean basin evolution and global-scale plate reorganization events since Pangea breakup // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2016. V. 44. P. 107-138. DOI: 10.1146/annurev-earth-060115-012211.

76. Muller R.D., Cannon J., Qin X. et al. GPlates: Building a Virtual Earth Through Deep Time // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2018. Geochemistry, Geophysics, Geosystems. V. 19. N. 7. P. 2243-2261. DOI:10.1029/2018GC007584.

77. Munschy M., Schlich, R. Structure and evolution of the Kerguelen-Heard Plateau (Indian Ocean) deduced from seismic stratigraphy studies // Marine Geology 1987. V. 76. P. 131 - 152.

78. Murty A.V.S., Arasu R.T., Dhanawat B.S., Subrahmanyam V.S.R. Some aspects of deep water exploration in the light of new evidences in the western Indian offshore / In: Hydrocarbon exploration (ed.) Bhatnagar A.K. Proceedings of the third international petroleum conference and exhibition (Petrotech-99), 1999. P. 457-463.

79. Naini B.R., Talwani M. Structural framework and the evolutionary history of the continental margin of western India / In: Studies in continental margin geology (eds) Watkins J.S. and Drake C.L. Am. Assoc. Pet. Geol. Mem., 1983. Vol. 34. P. 167-191.

80. Nairn A.E.M. The ocean basins and margins. Vol. 6. The Indian Ocean / Ed. by A. E. M. Nairn, M. Churkin, Jr., and F. G. Stehli. New York: Plenum Press, 1982. 775 p. DOI 10.1007/978-1-46158038-6.

81. Narain H., Kaila K.L., Verma R.K. Continental margins of India // Can. J. Earth Sci. 1968. V. 5. P.1051-1065.

82. Nelson G., Hughes M., Przeslawski R., Nichol S., Lewis B., Rawsthorn K. Revealing the Wallaby Plateau: Recent survey delivers geophysical, geological and biophysical data // AusgeoNews. 2009. V. 94. P. 1-4.

83. Nicolaysen K., Pringle M., Bowring S., Frey F.A., Ingle S.P., Weis D. U-Pb and 40Ar/39Ar dating of Proterozoic gneiss clasts recovered from ODP Site 1137, Kerguelen Plateau, southern Indian Ocean // Eos, Trans. Amer. Geophys. Union. 2000. V. 81. S426 p.

84. Oceanic Basalts. Ed. P.A. Floyd Department of Geology University of Keele Staffordshire, 1991. New York: Springer Science Business Media. 469 p. D0I:10.1007/978-94-011-3042-4.

85. Operto S., Charvis P. Deep structure of the southern Kerguelen Plateau (southern Indian Ocean) from ocean bottom seismometer wide-angle seismic data // Journal Geophysical Research. 1996. V. 101. N. B11. P. 25077-25103.

86. Planke S., Symonds P.A., Berndt C. Volcanic rifted margin structure and development: A comparison between the NE Atlantic and western Australian continental margins / paper 90022 presented at AAPG Hedberg Conference, Stavanger, Norway, 2002.

87. Radhakrishna M., Twinkle D., Satyabrata Nayak, Rabi Bastia, Srinivasa Rao G. Crustal structure and rift architecture across the Krishnae-Godavari basin in the central Eastern Continental Margin of India based on analysis of gravity and seismic data // Marine and Petroleum Geology. 2012. V. 37. P. 129-146.

88. Rajesh S., Majumdar T. J. Geoid height versus topography of the Northern Ninetyeast Ridge: implications on crustal compensation // Mar. Geophys Res. 2009. V. 30. P. 251-264. DOI:10.1007/s11001-010-9088-7.

89. Ratheesh Kumar R.T., Windley B.F. Spatial variations of effective elastic thickness over the Ninetyeast Ridge and implications for its structure and tectonic evolution // Tectonophysics. 2013. V. 608. P. 847-856.

90. Reguzzoni M., Sampietro D. GEMMA: An Earth crustal model based on GOCE satellite data // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 2014. 16 p. DOI:10.1016/j.jag.2014.04.002.

91. Rotstein Y., Schlich R., Munschy M., Coffin M.F. Structure and tectonic history of the southern Kerguelen Plateau (Indian Ocean) deduced from seismic reflection data // Tectonics. 1992. V. 11. N. 6. P. 1332-1347.

92. Sandwell D.T., Smith W.H.F., Gille S., Jayne S., Soofi K. and Coakley B. Bathymetry from Space: White paper in support of a high-resolution, ocean altimeter mission // Int. Geophys. Ser. 2001. V. 69. 54 p.

93. Sandwell D.T., Muller R.D., Smith W.H.F., Garcia E., Francis R. New global marine gravity model from CryoSat-2 and Jason-1 reveals buried tectonic structure // Science. 2014. V. 346, N. 6205. P. 65-67. D01:10.1126/science.1258213. URL: http://www.ngdc.noaa.gov/, http://topex.ucsd.edu.

94. Schlich R. Structure et âge de l'océan Indien occidental // Mem. Hors Service Soc. Geol. France. 1975. N. 6. 103 p.

95. Simmons N.A., Myers S.C., Johannesson G., Matzel E. LLNL-G3Dv3: Global P wave tomography model for improved regional and teleseismic travel time prediction // Journal Geophysical Research. 2012. V. 117. N. B10. 28 p. D0I:10.1029/2012JB009525.

96. Sinha S.T., Nemcok M., Choudhuri M., Sinha N. and Rao D. P. The Role of Breakup Localization in Microcontinent Separation Along a StrikeSlip Margin: East India-Elan Bank Case Study // Geological Society, London, Special Publications. 2015. V. 431. P. 95-123. (https://doi.org/10.1144/SP43L5).

97. Sreejith K.M., Krishna K.S. Spatial variations in isostatic compensation mechanisms of the Ninetyeast Ridge and their tectonic significance // Journal of Geophysical research: Solid Earth. 2013. V. 118. N. 10. P. 5165-5184. D0I:10.1002/jgrb.50383.

98. Sreejith K.M., Unnikrishnan P., Radhakrishna M. Isostasy and crustal structure of the Chagos-Laccadive Ridge, Western Indian Ocean: Geodynamic implications // J. Earth Syst. Sci. 2019. V. 128. N. 157. 13 p. D0I:10.1007/s12040-019-1161-2.

99. Todal A., Eldholm O. Continental margin off western India and Deccan large igneous province // Mar Geophys Res. 1998. V. 20. P. 273-291.

100. Torsvik T.H., Amundsen H., Hartz E.H., Corfu F., Kusznir N., Gaina C., Doubrovine P.V., Steinberger B., Ashwal L.D., Jamtveit B. A Precambrian microcontinent in the Indian ocean // Nat. Geosci. 2013. V. 6. P. 1-5.

101. Tozer B., Sandwell D.T., Smith W.H.F., Olson C., Beale J.R., Wessel P. Global bathymetry and topography at 15 arc sec: SRTM15+ // Earth and Space Science. 2019. V. 6. N. 10. D0I:10.1029/ 2019EA000658.

102. Weatherall P., Marks K. M., Jakobsson M., Schmitt T., Tani S., Arndt J. E., Rovere M., Chayes D., Ferrini V., Wigley R. A new digital bathymetric model of the world's oceans // Earth and Space Science. 2015. V. 21, N. 2. P. 331-345. D0I:10.1002/2015EA000107.

103. Whittaker J.M., Halpin J.A., Williams S.E., Hall L.S., Gardner R., Kobler M.E., Daczko N.R., Muller R.D. Tectonic evolution and continental fragmentation of the Southern West Australian margin // West Australian Basins Symposium, Perth, WA, 2013, 18 p.

104. Williams, S.E. 2011, The Perth Abyssal Plain: Understanding Eastern Gondwana Break-up, RV Southern Surveyor Voyage SS2011_v06 Scientific Highlights, CSIRO, http://www.marine.csiro.au/nationalfacility/voyagedocs/2011/index.htm

105. Williams S.E., Whittaker J.M., Granot R., Müller R.D. Early India-Australia spreading history revealed by newly detected Mesozoic magnetic anomalies in the Perth Abyssal Plain // Journal of Geophysical Research, B: Solid Earth. 2013. V. 118. P. 3275-3284.

106. Zhang T., Lin J., Gao J. Interactions between hotspots and the Southwest Indian Ridge during the last 90 Ma: implications on the formation of oceanic plateaus and intra-plate seamounts // Sci. China Earth. Sci. 2011. V. 54. N. 8. P. 177-1188. DOI:10.1007/s11430-011-4219-9.