Геотектоника с основами геодинамики - Хаин В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
3. Согласно третьему положению тектоники плит, литосферные плиты испытывают относительные горизонтальные перемещения трех родов - дивергенцию (раздвиг, спрединг) вдоль осей срединно-океанских хребтов и межконтинентальных рифтов, конвергенцию, (субдукцию, коллизию) вдоль окраин океанов и во внутриконтинентальных орогенах и смещение по трансформным разломам. Все эти три процесса оказались значительно более сложными, чем это первоначально рисовалось, хотя их реальность и получила полное подтверждение.
Спрединг, как выяснилось, существенно изменяет свою скорость не только в пространстве, но и во времени, протекает не всегда симметрично относительно своих осей, а сами оси испытывают неоднократный перескок параллельно самим себе. Наблюдается разрастание осей спрединга по простиранию, а в ряде случаев они распадаются на короткие искривленные отрезки, кулисообразно заходящие друг за друга.
Субдукция протекает в существенно различающихся формах; соответственно изменяются и сопровождающие ее процессы. Значительной изменчивостью отличаются скорость субдукции, наклон ее поверхности - от почти горизонтального до почти вертикального, глубина проникновения субдуцируемой плиты в мантию. Субдукция не всегда сопровождается наращиванием, аккрецией континентальной коры в форме образования аккреционных клиньев и роста вулканических дуг. В ряде случаев вместо аккреции наблюдается тектоническая эрозия нависающей плиты, а над очень пологими участками зон субдукции - отсутствие вулканизма.
Трансформные разломы оказались не одинаковыми по своей протяженности и значению, разделяясь на несколько порядков - от трансокеанских, магистральных, до пересекающих лишь гребневые зоны срединно-океанских хребтов. Перемещения по ним сводятся не только к сдвигам, но и к раздвигам или надвигам, т.е, происходит транстенсия или транспрессия.
4. Следующее положение тектоники плит, согласно которому взаимные перемещения плит подчиняются теореме Эйлера, полностью сохраняет свое значение и служит основой для реконструкции кинематики плит в геологическом прошлом с помощью ЭВМ.
5. Иначе обстоит дело с постулатом, касающимся автоматической компенсации спрединга субдукцией и неизменности радиуса Земли. Постулат этот может считаться справедливым лишь относительно, с некоторым допуском, ибо уже периодические изменения скорости вращения Земли указывают на изменения объема и радиуса; с этим может быть увязана и определенная периодичность в колебаниях интенсивности сейсмичности, вулканизма, интрузивного магматизма, метаморфизма и тектонических формаций.
Установлено вместе с тем, что компенсация спрединга осуществляется не только путем субдукции океанской литосферы, но и обдукции, а также субдукции континентальной литосферы и перемещения по крупным сдвигам в орогенах и коробления на периферии зон коллизии.
6. Причиной перемещения плит признается конвекция в мантии Земли, причем эта конвекция считается общемантийной и тепловой, а ее воздействие на движение плит - осуществляющимся через сцепление литосферных плит с движущимся под влиянием конвекции астеносферным конвейером, т.е. волочением (drag) литосферы.
В настоящее время в механизме перемещения плит не меньшая роль отводится их расталкиванию (push) в осях спрединга и особенно их затягиванию (pull) в зоны субдукции под воздействием силы тяжести. Сама конвекция рассматривается не как просто тепловая, а как химико-плотностная, и наряду с моделью общемантийной конвекции активно обсуждается модель двухъярусной конвекции, раздельно в нижней и верхней мантии. Наиболее вероятно, что в истории Земли чередовались периоды общемантийной и двухъярусной конвекции, так же как одноячеистой и двух(или более) ячеистой. Кроме того, приходится допустить проявление относительно мелкомасштабной конвекции в астеносфере океанов и континентов, а в районах интенсивного разогрева - и в самой литосфере. Таким образом, следует полагать, что конвекция является многоярусной; подчиняясь расслоению твердой Земли на оболочки (геосферы), но наряду с ее автономным проявлением в отдельных геосферах имеет место взаимодействие их конвективных систем - более глубокие системы инициируют конвекцию в менее глубоких.
Как можно видеть из вышеизложенного, суммированного в табл. 18.1, основные положения тектоники плит выдержали испытание временем, но лишь в самой общей форме, в глобальном масштабе и, добавим, применительно к последнему миллиарду лет истории Земли. Что касается более раннего времени, то, как было изложено в гл. 17, в раннем протерозое господствовала "тектоника малых плит", а для архея можно предполагать эмбриональную плитотектонику.
Из аспектов тектогенеза, не нашедших своего объяснения в классической тектонике плит, одним из важнейших является внутриплитная тектоника (и магматизм тоже). Мы видели, что значительная часть проявлений внутриплитной тектоники, а именно окраинно- и внутриплатформенные дислокации и внутриконтинентальное горообразование, вполне удовлетворительно объясняется отдаленным воздействием коллизии крупных плит с "раздавливанием" ансамбля промежуточных микро- и мини-плит (см. гл. 13 и 14). Но остаются линейные и изометричные вулканические и невулканические (криптовулканические) цепи и поднятия, для объяснения происхождения которых была предложена гипотеза горячих точек, изложенная в гл. 7. В пользу этой гипотезы, связывающей появление горячих точек на поверхности Земли с мантийными струями, поднимающимися с больших глубин, в основном от границы мантии и ядра, говорят две категории фактов: 1) закономерное увеличение возраста вулканических построек линейных хребтов с удалением от современного вулканического центра, совпадающее по направлению с наиравлением движения соответствующей литосферной плиты (классический пример - Гавайско-Императорская цепь в Тихом океане), и 2) установленное сейсмической томографией совпадение области максимального сгущения горячих точек в Тихом океане с областью наибольшего возмущения граничной поверхности мантии и ядра.
