Gravity Maps of the Lithospheric Structure Beneath the Indian Ocean

Abstract

Litosférická struktura pod Indickým oceánem je pravděpodobně nejsložitější, ale zároveň nejméně pochopená mezi světovými oceány. Výsledky tomografických, geochemických, magnetických a jiných průzkumů svědčí o jeho komplexní geologické historii. Seismické průzkumy byly primárním zdrojem informací o litosférické struktuře pod Indickým oceánem, ale tyto experimenty jsou soustředěny hlavně na místech s vysokým geofyzikálním zájmem. Údaje o mořské gravitaci získané zpracováním měření družicové výškoměry naopak poskytují podrobný obraz reliéfu celého mořského dna, čímž se dále rozšiřují znalosti o jeho tvorbě, tektonismu a vulkanismu. V této studii používáme údaje o gravitační, bathymetrické, mořské sedimentu a litosférické hustotě pro sestavení gravitačních map Bouguer a pláště. Poté použijeme obě gravitační mapy k interpretaci litosférické struktury pod Indickým oceánem. Bouguerova gravitační mapa odhaluje hlavní tektonické a sopečné rysy, které jsou prostorově korelovány s odchylkami tloušťky kůry. Mapa gravitačního pláště vykazuje hlavně tepelný podpis litosférického pláště. Gravitační minima v této gravitační mapě značí výrazně aktivní oceánské divergentní tektonické okraje podél středových, jihovýchodních a jihozápadních indických hřebenů, včetně také Carlsbergského hřebene. Gravitační minima se rozprostírá podél Rudého moře - Adenského zálivu a východoafrických trhlin, což potvrzuje spojení mezi středo oceánskými hřebeny šíření (v Indickém oceánu) a kontinentálními trhlinami (ve východní Africe). Kombinovaná interpretace Bouguerových a plášťových gravitačních map potvrzuje kolizní původ horských pásem podél kontinentálních trhlin ve východní Africe. Důkaz o jižním rozšíření východoafrického riftového systému a jeho spojení s jihozápadním indickým hřbetem v mapě gravitačního pláště chybí. Podobně se neprojevuje pokračující rozpad složené indo-australské desky. Chybějící tepelný podpis v gravitační mapě pláště na těchto dvou místech je vysvětlen skutečností, že jižní hranice Nubian-Somálska (tj. Lwandleova deska) a Indo-australská hranice (tj. Capricornova deska) jsou rozptýlené zóny konvergence, charakterizované nízkou deformací a seismicitou v důsledku velmi pomalých rychlostí relativních pohybů ubytovaných přes tyto hranice. Chybí také jasný projev tepelného podpisu horkých míst uvnitř destičky v mapě gravitace pláště. Toto zjištění souhlasí s důkazy z přímých měření tepelného toku, které nenaznačují přítomnost významné pozitivní teplotní anomálie ve srovnání s oceánskou litosférou podobného věku.