Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Во-вторых, смещения литосферных плит относительно друг друга бывают троякого рода: их раздвиг в рифтовых зонах сре-динно-океанских хребтов, сближение в зонах глубоководных желобов и островных дуг и смещения сдвигового типа вдоль трансформных разломов. Все эти перемещения происходят по сферической поверхности земного шара и поэтому подчиняются теореме Эйлера2, согласно которой их траектория должна представлять дугу окружности, проведенной относительно оси, проходящей через центр Земли. Выходы этой оси на поверхность Земли называются полюсами раскрытия, а дуги совпадают или параллель-
2 Л Эйлер — знаменитый математик XVIII в, действительный член Российской Академии наук
ны трансформным разломам. Восстанавливая перпендикуляры к последним, в точке их пересечения мы находим полюс раскрытия (рис. 19 3) Характер взаимных* перемещений плит также определяется по данным сейсмологии относительно смещений в очагах землетрясений. В частности, сближение ((конвергенция) плит в зоне глубоководных Желобов выражается в поддвиге океанской плиты под континент или ост-ровную дугу {ее субдукции) или в надвиге последних на океанскую плиту вдоль зон ВЗБ.
В-третьих, предполагалось, что в масштабе Земли непрерывно осуществляется компенсация растяжения в рифтовых зонах сре-динно-океанских хребтов сжатием на периферии океанов, которое приводит к интенсивной* деформаций коры в островодужных и прикантинентальных, внутренних склонах глубоководных желобов (рис. 19.4). Благодаря взаимной компежации растяжения и сжатия объем Земли остается неизменным.
В-четвертых, вероятной причиной горизонтальных" перемещений плит считаются конвективные, течения в мантии, -вызываемые ее разогревом, (о его:шричинах—см. ниже). Срединно-океанские хребты с их рифтами располагаются над восходящими ветвями течений, а глубоководные желоба — над нисходящими (рис. 19.5). Это подтверждается высоким тепловым потоком гв рифтах и резко пониженным — в желобах. Новообразованная океанская литосфера движется от хребтов к желобам, постепенно охлаждаясь,
Рис 19.3. Соотношение полюса вращения и полюса расширения. Жирные линии — оси спрединга, перпендикулярные к ним тонкие — трансформные разломы; стрелки — направление и относительная скорость спре-Динга
полюс полюс
dcu Вращения расширения
Рис 19 4. Модель тектонической аккреционной призмы распределение фаций (по Г. Буалло). Отложения- / — шельфа; 2 — континентального склона, 3 —
гл}боководного желоба; 4 — абиссальных равнин; 5 — консолидированная океанская кора
уплотняясь и увеличивая свою мощность за счет астеносферы. Результатом этого являются нисходящие вертикальные движения, документируемые сменой континентальных (на окраинах океанов) и мелководных осадков все 'более глубоководными в'^разре-зах скважин глубоководного бурения и погружения коралловых рифов и срезанных абразией вершин подводных гор — гийотов. В конечном счете океанская литосфера становится тяжелее подсти-
Рис. 19.5. Общая схема тектоники плит: / — континентальная кора; 2 — океанская кора; 3 — литосферная мантия океанов; 4 — астеносфера; 5 — граниты; 6 — литосферная мантия континентов; 7 — конвективные течения в мантии
лающей астеносферы и погружается в нее вдоль океанских склонов глубоководных желобов.
Подчеркнем отличия изложенной концепции от «классического» мобилизма Вегенера. Прежде всего согласно тектонике плит горизонтальные перемещения происходят по границе литосфера — астеносфера, а не по подошве коры или ее «гранитного» слоя (сиаля). Далее, перемещаются не континенты, а литосферные плиты, которые могут включать как континенты, так и прилегающие части океанов, до рифтовых зон их срединных хребтов. Затем перемещения плит происходят по строгому закону сферической геометрии, что дает возможность рассчитывать их на 3BlM: зная современное положение плит, положение полюсов раскрытия, направление и скорость смещения плит, можно восстановить их расположение в любой момент в геологическом прошлом или будущем. Поскольку же с увеличением возраста коры и ее расстояния от родоначального рифта идет опускание ложа океана, причем они оказываются связанными простой математической зависимостью (глубина пропорциональна квадратному корню из возраста), появляется возможность определять глубину океанов в отдельные прошлые эпохи. Этим был открыт путь к становлению новой научной дисциплины — палеоокеанологии. Наконец, тектоника плит принимает совершенно иной механизм их перемещений, нежели механизм дрейфа континентов Вегенера, — механизм, связанный с конвективными течениями в мантии.
Сформулированные в 1968 г. основы тектоники плит вскоре получили подтверждение, прежде всего в процессе глубоководного бурения, начатого в том же году и продолжавшегося до 1983 г. Более 650 скважин, пробуренных во всех океанах, показали, что возраст подошвы осадочного слоя и соответственно базальтов второго слоя закономерно возрастает от современного до юрского в направлении от оси срединных хребтов к периферии океанов и в каждой отдельной точке отвечает предсказанному по линейным магнитным аномалиям. Начатые в 1974 г. исследования с подводных лодок подтвердили раздвиговую природу рифтовых зон и сдвиговую — трансформных разломов, а в 1983—1985 гг. были опубликованы первые результаты повторных лазерных спутниковых и радиоастрономических измерений географических координат отдельных пунктов на разных материках и океанах, в общем указавшие на реальность горизонтальных перемещений литосферных плит (эти исследования продолжаются).
