Дерибон — все про Одессу

10.12.2019 02:33

Авторизация

Эволюция земной коры

Эволюция земной коры
Тектонические движения и вызываемые ими деформации пород земной коры

В прошлом, и в настоящее время, земная кора находилась и находится в движении, отдельные участки ее опускаются, поднимаются, изгибаются, наклоняются, происходит передвижение самых разных по объему блоков коры по разломам, возникают горные массивы и глубокие впадины.

Такие изменения вызывают тектонические (греч. «тектоника» — строительство) движения и происходят они под влиянием процессов, протекающих в мантии. Земная кора находится в сложном напряженном состоянии, в создании которого кроме глубинных сил, участвует и сила тяжести самих пород земной коры.

В основном это напряжения сжатия, но на локальных участках существует и растяжение. Напряжения вызывают деформации толщ пород, т.е. изменения их форм и размеров, что приводит к изменению залегания пород, смятию их в складки, формированию тех или иных геологических структур.

Возникновению деформаций противостоит прочность пород, но напряжения велики и предел прочности пород легко может быть превзойден — в этом случае возникают трещины и разрывы. Различают упругие и пластические деформации и хрупкое разрушение пород.

Процессы внутренней динамики вызывают разнообразные движения земной коры, которые проявляются с различной направленностью и интенсивностью во времени и в пространстве, могут сложно сочетаться друг с другом. Поэтому разделение тектонических движений на отдельные типы провести сложно, особенно происходивших в далёком прошлом.

Эволюция развития

По преимущественному направлению тектонические движения подразделяют на вертикальные и горизонтальные. По времени проявления выделяют современные, новейшие (происходившие в неогене и в четвертичном периоде) и тектонические движения прошлых геологических периодов.

В результате движений земной коры создаются три основных вида тектонических деформаций: деформации крупных прогибов и поднятий, пластические и разрывные деформации. Характерные для геосинклинальных и горно-складчатых областей пластические деформации, при которых создаются различные складчатые формы залегания пород, и разрывные, выражающиеся в нарушении сплошности пород, рассмотрены соответственно в главах 7 и 8 .

Рис. 6.1. Схема новейших колебательных
движений на территории СНГ
(по Н. И. Николаеву и С. С. Шульцу)

Эволюция земной коры

Остановимся более подробно на так называемых колебательных движениях, они проявляются повсеместно и выражаются в медленных поднятиях и опусканиях обширных участков земной коры (как материков, так и дна морей и океанов) без заметного нарушения залегания пород.

При очень длительном проявлении таких движений в одном и том же направлении, земная кора может быть поднята или опущена на тысячи метров. В Гималаях осадочные породы обнаружили на высоте более 8,5 км. Особенностью этих движений, подчеркнутой их названием, является смена знака движения, т.е. поднятия (положительный знак) со временем сменяется опусканиями (отрицательный знак) и, наоборот, при этом контуры вовлеченных в движение участков земной коры могут меняться.

В одно и то же время обычно наблюдается такая картина, если один участок земной коры поднимается, то соседний — опускается. Колебательные движения порождают либо трансгрессии — наступление моря на сушу или регрессии — обратное явление — отступление моря.

Эволюция коры

Эти процессы приносят большие бедствия. Так поднятие Скандинавии со скоростью 0,6-1,5 м в столетие привело к тому, что древняя столица Швеции г. Уппсала, некогда стоявшая на берегу Балтийского моря, теперь находится в 60 км от берега. Голландия, наоборот, опускается, более половины ее территории находится сейчас ниже уровня Северного моря.

От моря ее отделяет система дамб и плотин общей длиной две тысячи километров, постоянно в работе находятся 20 тыс. насосов. Район Санкт-Петербурга находится на нулевой изобате.

Современный тектонический режим в виде проявляющихся колебательных движений земной коры на территории стран СНГ представлен на рис. 6.1, из которого видно, что на Восточно-Европейской, Сибирской платформах и Туранской плите современные движения очень слабые.

Значительным опусканиям подвержены Камчатка и Сахалин, а также отдельные участки коры примыкающие к Черному и Каспийскому морям. Наибольшие поднятия испытывают Кавказский хребет, Тянь-Шань, Памир, Саяны, Забайкалье, Верхоянский хребет, Колымский массив и все побережье Тихого океана.

Основные этапы формирования земной коры

Представления о развитии Земли основываются на изучении строения и состава слагающих земную кору горных пород, их деформированности и сформированных геологических структурах, а также на установлении возраста пород. В истории эволюционного развития Земли выделяют два периода: догеологический и геологический.

В догеологический период (до 3,5 млрд. лет назад), после формирования планеты за счёт концентрации космического материала, на Земле происходил очень активный вулканизм с излиянием базальтовых лав. Охлаждаясь, застывая, частично кристаллизуясь, лавы превращались в твердые образования. Изливающиеся лавы выделяли значительное количество газов, а Земля была способна удерживать их на своей поверхности. Газы содержали, главным образом, углеводороды, аммиак, углекислоту и свободный водород.

Геологический период начался после возникновения твёрдой базальтовой коры и первичной атмосферы. Подразделение его на временные промежутки приведено в главе 4. В течение архея и протерозоя (от 3,5 до 0,5 млрд. лет назад) эпохи интенсивной вулканической деятельности сменялись длительными периодами со слабыми проявлениями магматизма.

Эпохи сильного магматизма характеризовались высокой степенью тектонической активности, т.е. значительными вертикальными и горизонтальными движениями земной коры. В течение этого периода выделено 16 тектоно-магматических эпох, в которые происходили интенсивные тектонические движения, излияние и внедрения в земную кору магмы, смятие в складки ранее образовавшихся пород и разрывы их сплошности.

В раннем архее первичная земная кора была еще тонкой, имела основной состав и продолжала формироваться за счет базальтовых излияний из верхней мантии.

Эволюция мантии

Но начался и процесс гранитизации земной коры, значительную роль в этом процессе отводят высокотемпературным флюидам, поднимавшихся из глубины и способствующих возникновению куполовидных поднятий, состав которых приближался к граниту.

Взаимодействие между углекислотой и водородом, находящихся в атмосфере Земли привело к образованию метана и водяного пара. В атмосфере и на поверхности Земли появилась вода. Известны песчано-глинистые и карбонатные осадки (теперь это метаморфические породы), отложившиеся в первых водных бассейнах.

При воздействии космических излучений на пары воды в верхней части атмосферы в незначительном количестве стал возникать кислород. Считается, что к середине первой половины архея состав воды в водоемах приобрел характер хлоридного раствора. Менялся и состав атмосферы — в процессе окисления аммиака освобождался азот.

Во второй половине архейской эры на поверхности Земли закладываются обширные прогибы — первичные геосинклинали. В них накапливаются вулканические туфы, лавы и терригенный материал, сносимый с образовавшихся ранее и более высокорасположенных участков земной коры.

В конце архея, когда закончилось формирование протогеосинклиналей, толщи осадочных и магматических пород, заполнившие их, были собраны в складки и подверглись первичному метаморфизму и гранитизации.

В первых геосинклиналях сформировались первые горные сооружения, на основе которых образовались ядра будущих крупнейших устойчивых геоструктурных элементов земной коры — ядра континентальных платформ. Однородная кора, существовавшая в первой половине архея, превратилась в кору сложного строения.

Эволюция строения

В ранне- и среднепротерозойское время происходит дальнейшая дифференциация земной коры и ее развитие. На этом этапе неоднократно закладывались и развивались геосинклинальные прогибы значительной протяженности. Они заполнялись осадочно-вулканогенными образованиями огромной мощности.

В бурные тектоно-магматические эпохи геосинклинали проходили орогенную стадию — породы сминались в складки, прорывались интрузиями и превращались в горно-складчатые системы. В результате замыкания и консолидации ранне- и среднепротерозойских геосинклиналей произошло объединение разрозненных массивов, сформировавшихся в архее.

В это же время широкое развитие получил процесс гранитизации. Способствовало этому процессу ассимиляция основной магмой обломочного материала, богатого кремнеземом, что дало вторичные кислые магмы и породы гранитного ряда.

В конце среднего протерозоя произошло формирование кристаллического фундамента древних платформ из смятых в складки пород, консолидированных гранитизацией и метаморфизмом, оказавшихся устойчивыми в последующее время, участков земной коры. На кристаллическом фундаменте платформ стал формироваться осадочный чехол.

Рис. 6.2. Схема расположения древних
платформ и геосинклинальных поясов

Эволюция земной коры

К началу позднего протерозоя сформировались следующие платформы, получившие название древних: Восточно-Европейская, Сибирская, Китайская, Австралийская, Индостанская, Африканская, Южно-Американская, Северо-Американская и Восточно-Антарктическая.

Между древними платформами возникли крупные геосинклинальные пояса: Тихоокеанский, Атлантический, Арктический, Средиземноморский и Урало-Монгольский и два малых геосинклинальных пояса: Внутриафриканский и Бразильский (рис. 6.2).

В позднем протерозое продолжали накапливаться мощные толщи вулканогенно-осадочных пород в геосинклиналях и неоднократно проявлялись складчатости, приводившие к замыканию отдельных прогибов и наращиванию платформ.

Эволюция пород

На платформах возникали участки прогибания (синеклизы), происходило раскалывание коры вдоль систем глубинных разломов консолидированных древних подвижных поясов. В этом случае возникали крупные протяженные впадины с высокой тектонической активностью — авлакогены.

В результате крупной складчатости, проявившейся в конце протерозоя (Байкальской), все южные древние платформы — Южно-Американская, Африканская, Индостанская, Австралийская и Антарктическая слились в один обширный суперконтинент, названный Гондваной.

Геологическая история последних 570 млн. лет — отрезка времени названного фанерозоем (греч. «фанерос» — явный), включающем три эры: палеозой, мезозой и кайнозой, расшифровывается гораздо более отчетливо, так как достаточно хорошо сохранились породы этого времени.

Тектонические движения, в результате которых происходили преобразования земной коры, проявлялись многократно и интенсивно, приводили к поднятиям и погружениям отдельных районов земной коры, складчатостям и магматизму, созданию гор и их разрушению. Это обусловило сложность геологической истории этого периода «жизни» Земли. Остановимся лишь на основных событиях.

В раннем палеозое (в конце силура) проявилась каледонская складчатость, в результате которой произошло частичное закрытие геосинклиналей. Образовались горно-складчатые сооружения Новой Земли, Северной Земли, Таймыра, Саян, Тянь-Шаня, Казахстана, причленившихся с севера и с юга к докембрийской Сибирской платформе, образовав более обширный материк, получивший название Ангарида.

Эволюция

Предполагают, что в результате проявления каледонской складчатости на больших площадях Атлантической геосинклинали образовалась суша, возникли горы Аппалачи. Это вызвало соединение Восточно-Европейской и Северо-Американской платформ в один обширный Северо-Атлантический материк.

В позднем палеозое в результате герцинской складчатости Урало-Монгольский и Атлантический геосинклинальные пояса завершили свое развитие — превратились в горно-складчатые сооружения и соединили Северо-Атлантический материк и Ангариду в один колоссальный материк, названный Лавразией (по реке Св. Лаврентия и Азии).

Он протянулся от Скалистых гор на западе до Верхоянского хребта на востоке. На южном материке — Гондване, в течение позднего палеозоя преобладали континентальные условия, и только ее окраинные части, смежные с геосинклинальными поясами, периодически погружались и покрывались морями.

Но шел и противоположный процесс — за счет горообразования отдельных участков Средиземноморской и Тихоокеанской геосинклиналей материк несколько увеличил свои размеры. В конце палеозоя начался распад Гондваны, образовывались крупные расколы земной коры, глубокие грабенообразные прогибы (рифты), заполняющиеся морскими водами.

В мезозойскую эру тектонические движения земной коры происходили благодаря проявлению Киммерийской складчатости — в разных районах неодновременно. В конце триаса в Средиземноморском геосинклинальном поясе возник ряд горно-складчатых сооружений Мангышлака, Памира, Индокитая и др.

В юрском периоде в Тихоокеанском геосинклинальном поясе горообразовательные движения привели к образованию внешнего Тихоокеанского кольца — Кордильеры, Анды, Колымский массив, Сихотэ-Алинь и др. На месте Средиземноморского пояса в мезозое располагался крупный морской бассейн Тетис, в геосинклинальных прогибах которого шло накопление карбонатных и песчано-глинистых осадков (на территории Кавказа, Крыма и др.).

Эволюция планеты

В первой половине мелового периода в результате обширной морской трансгрессии Лавразия распалась на две части: Евразийскую и Северо-Американскую, а между ними заложилась впадина северной части Атлантического океана. На Восточно-Европейской платформе происходило дальнейшее углубление Прикаспийской, Днепровско-Донецкой, Московской и других синеклиз.

На Сибирской платформе образовались Вилюйская, Хатангская и другие синеклизы. На территории Гондванского материка, в котором еще в конце палеозоя возник Мозамбикский прогиб, в юрском периоде заложился новый прогиб западнее Австралии и произошел ряд других расколов, по которым отдельные территории опустились, (ряд авторов считает, что произошли перемещения в горизонтальном направлении).

В меловом периоде Гондвана распалась на пять крупных глыб: Южно-Американскую, Африканскую, Индостанскую, Австралийскую и Антарктическую, между которыми оформились впадины Индийского и южной части Атлантического океанов.

Особенностью мезозойской эры являются мощные излияния базальтовой лавы и внедрения основных интрузий на платформах: в триасе — на Сибирской платформе, в начале юры — на юге Африканской и Южно-Американской в конце мела — на Индостанской платформе. В геосинклинальных областях и в прогибах на границах с платформами в юре и мелу происходило интенсивное внедрение гранитных интрузий, например, на побережье Тихого океана был сформирован гранитный пояс от Чукотки до Индокитая.

Рис. 6.3. Схема тектонического строения земной коры территории СНГ
(по А. А. Богданову, с упрощением)

Эволюция земной коры

В кайнозойской эре мощно проявилась альпийская складчатость, создавшая наиболее молодые в структуре земной коры горные сооружения и впадины. Этот тектоно-магматический цикл к нашему времени еще не завершился. Значительные изменения произошли в Альпийско-Гималайской геосинклинальной области.

Эволюция Предальпийского прогиба

Произошло замыкание Предальпийского краевого прогиба и формирование сложнопостроенных Альп. Интенсивная складчатость вздыбила Кавказ, а севернее него образовала краевой прогиб. Были созданы горные сооружения Балкан, Карпаты и далее на восток — Памиро-Алай, Гималаи.

Геосинклинальная область Тихоокеанского пояса, протягивающаяся по периферии Тихого океана, в течение кайнозоя отличалась исключительно высокой подвижностью, причем преобладало прогибание коры, и образование глубоких желобов, но возникли и цепи островов — Курильских, Японских, Филиппинских, Зондских и др., дополнительно поднялись Анды и Кордильеры, появились Корякский и Камчатский хребты.

Мощные блоковые движения вызвали опускание крупных участков земной коры — областей Средиземноморского, Адриатического, Черного, Каспийского, Восточно-Китайского, Южно-Китайского, Японского, Охотского и других краевых морей. По зонам разломов возникли вулканы: Везувий, Этна, камчатские, курильские, японские, яванские.

Крупные разломы и опускания узких блоков земной коры произошли в Африке — на их месте образовались крупные озера (Альберт, Ньяса, Танганьика и др.) и Красное море. В четвертичный период происходили активные глыбовые поднятия «возрожденных» структур в Центрально-Азиатском горном поясе.

По мнению ряда ученых, горы Тянь-Шаня, Алтая, Саян поднялись за четвертичный период на несколько километров. Впадина озера Байкал погрузилась на 1600 м. Интенсивная вулканическая деятельность проявилась в Исландии — трещина Лаки, развергшаяся в 1783 г на протяжении 32 км затопила лавой площадь в 557 км2.

В течение четвертичного периода северные районы Европы, Азии и Северной Америки неоднократно подвергались материковому оледенению. Растаявшие льды оставили массу обломочного материала в виде валунов, гальки, гравия, песка, суглинка и глины. Основные современные тектонические структуры земной коры территории стран СНГ приведены на рис. 6.3

Взгляды на тектоническую эволюцию земной коры и тектоника литосферных плит

В XIX столетии в развитых странах уже были достаточно хорошо изучены в геологическом отношении некоторые территории и особенно горные системы, появились представления о характере сил, деформирующих породы, о последовательности событий, создавших те или иные геологические структуры.

Геологи стали пытаться осмыслить глобальные процессы, под влиянием которых происходит эволюция земной коры. В XIX веке распространением пользовалась контракционная гипотеза (латин. «контракция» — сжатие), согласно которой внутренняя часть Земли, остывая, уменьшалась в объеме, твердая земная кора при этом морщилась, образуя возвышенности и впадины.

Неравномерность сжатия земной корь; объяснялась неоднородностью ее состава и наличием уже сформированных структур. В XX столетии сторонники контракционной гипотезы основывались уже не на представлениях о потере первозданного тепла, а на уменьшении в веществе Земли радиоактивных элементов и на уплотнении планеты вследствие гравитационной дифференциации, сопровождающейся фазовыми изменениями.

Рядом геологов развивалась гипотеза о расширении Земли. Они полагали, что размеры Земли в прошлом были меньше, расширение Земли сначала вызвало растрескивание единой материковой коры, затем обособление отдельных континентов, которые все дальше отодвигались друг от друга по мере дальнейшего расширения Земли.

Высказывались идеи о том, что эпохи сжатия сменялись эпохами растяжения — это так называемая пульсационная гипотеза. По представлениям сторонников этой гипотезы эпохам сжатия соответствуют горообразовательные фазы, эпохам растяжения — периоды покоя и прогибания бассейнов.

Вследствие многократного попеременного сжатия и растяжения, считали они, происходит дрейф глыб земной коры от зон растяжения к зонам сжатия. Гипотеза всасывания и конвекционных потоков считала наиболее характерным процессом затягивание пород кристаллического фундамента в глубину с одновременным смятием осадочных толщ в сложные складки, а причину усматривала в подкоровой тепловой конвекции.

Главная

Эволюция тектоника

Гипотеза радиальной тектоники и гравитационных скольжений считала причиной тектонических дислокаций скольжение масс горных пород вниз с поднятий под действием силы тяжести. Гипотеза изостазии исходила из того, что вещество, составляющее земной шар, в целом находится в состоянии гидростатического равновесия, чем и определяется форма Земли.

Однако, протекающие геологические процессы приводят к возникновению изостатических аномалий, тем самым, вызывая компенсационные изостатические движения для установления равновесия — их то сторонники этой гипотезы и рассматривают как главный механизм, вызывающий тектонические деформации.

Критики всегда находили существование в земной коре тектонических структур, происхождение которых не укладывалось в ту или иную гипотезу, что породило даже мысль, правильно ли искать единственную (универсальную) причину тектонических деформаций земной коры — разве не может земная кора развиваться разными путями, и, следовательно, управляться многими природными законами.

Подмеченное еще XIX веке сходство очертаний противоположных берегов Атлантического океана — Африки и Южной Америки, дало повод предположить, что когда-то они представляли собой единый материк, который раскололся и части его переместились.

Это дало начало гипотезе дрейфа континентов, которая в первой четверти XX столетия была развита немецким геофизиком А. Вегенером и увлекла многих исследователей. Он предположил, что в океане гранитный слой отсутствует, и что более легкие континенты, сложенные в значительной степени гранитами, плавают на подстилающем их базальтовом слое, содержащем более тяжелые породы.

По представлениям Вегенера, в начале мезозоя вся суша была представлена одним материком и в середине этого периода начала раскалываться на отдельные глыбы — континенты. Обе Америки, отколовшись от Африки и Европы, переместились на запад, вследствие чего возник Атлантический океан.

Эволюция континентов

Африка, отколовшись от Азии, повернулась своим южным концом по часовой стрелке, дав место для образования Индийского океана. Австралия и Антарктида откололись от Африки и Азии, сместились к югу и раздвинулись. Вегенер считал, что передние края движущихся материков испытывают на своем пути сопротивление пород базальтового слоя и вследствие этого они сминаются в складки.

Так вдоль переднего края Северной и Южной Америк образовались Кордильеры и Анды. Вследствие надвигания Индостана на Азию возникли Гималаи. В своих построениях Вегенер опирался и на ряд геологических и палеогеографических факторов. Он отмечал сходство пород и геологических структур, а также и полезных ископаемых на континентах по разные стороны океанов.

Использовал наличие ледниковых отложений верхнепалеозойского возраста на современных континентах (даже находящихся сейчас в экваториальной зоне), как свидетельство покровного оледенения и, следовательно, подтверждающего тот факт, что это была единая территория.

Изучение палеонтологических находок и современной фауны, позволили Вегенеру утверждать, что в прошлом существовали связи между континентами.

Критики гипотезы Вегенера упрекали его в том, что он рассматривает развитие земной коры в отрыве от мантии, что движение материков объясняет центробежными и приливными силами, что неправдоподобно, и не учитывает процессов происходящих в подкоровом пространстве, не придает значения существующим глубинным разломам, не учитывает колебательных тектонических движений и не объясняет, как происходят поднятия отдельных блоков земной коры; кроме того, почему сминаются в складки передние края движущихся жестких континентов, а не более податливый базальт, по которому они движутся.

Эволюция базальта

Если грубо классифицировать приведенные в обзоре геотектонические гипотезы эволюции земной коры, то их (и, соответственно ученых, эти гипотезы исповедующих) можно разделить на две группы. Одна группа ученых полагала, что материки всегда находились на одних и тех же местах (их назвали фиксистами), другая связывала эволюцию земной коры с передвижениями по горизонтали (мобилисты).

После того, как гипотезу Вегенера раскритиковали, интерес к ней ослаб, в 30-60 годы ХХ столетия снова вроде бы начали одерживать верх фиксисты. Но появились данные о мировом океане, сначала о рельефе, а в последней трети XX столетия и о геологическом строении (бурение дна океанов началось в 1968 г. с исследовательского судна «Гломар Челленджер» американцами, а вскоре и Россией и другими странами).

При изучении океанов были обнаружены так называемые срединно-океанические хребты, сложенные нагромождением молодых базальтовых лав, которые изливаются из глубоких разломов земной коры (рифтов), протягивающихся параллельно этим хребтам.

Установленная протяженность мировой рифтовой системы в океанах составила 64 тыс. км. Возникла гипотеза раздвижения (спрединга) океанического дна. Она заключается в том, что от места, где в современную эпоху идет образование молодой океанической коры путем выплавления из мантийного вещества, предыдущие порции застывшей лавы перемещаются в обе стороны от срединно-океанических хребтов.

По мере передвижения образовавшихся магматических пород в стороны от породившего их рифта в более глубокие части океана, на них накапливаются морские осадки. Противоположный край образовавшейся базальтовой плиты, как своеобразная гигантская конвейерная лента, погружается под кору континентов (субдукция), рис. 6.4
Эволюция океанического дна

Рис. 6.4. Иллюстрация концепции спрединга океанического дна в представлении Гарри Хесса.

Эволюция земной коры

Верхняя часть базальтовой плиты вместе с покрывающими ее осадочными породами при погружении под кору континентов деформируется с образованием горно-складчатых поясов. Погружаясь глубже, базальты и частично сохранившийся осадочный материал подвергаются плавлению.

Образовавшаяся магма, обогащенная кремнеземом за счет осадочных пород, периодически внедряется в кору материков, образуя средние и кислые интрузии, а также андезитовые излияния лавы. Столкновение двух типов коры в зоне субдукции, приводящие к воздыманию окраин континентов и внедрению магмы, сопровождаются сильными землетрясениями.

Большая часть бывшей океанической коры продолжает погружаться и уже полностью расплавившись, смешивается с мантийным веществом.

Подтверждением постепенного движения изливающихся из рифтов все новых порций лавы в стороны от срединно-океанических хребтов стало обнаружение на обширных площадях океанического дна чередующихся полос базальтов разной полярности магнитного поля.

Это объясняется тем, что в прошлом многократно происходила инверсия (смена знака полярности) магнитного поля Земли. Минералы, обладающие магнитной восприимчивостью, приобретают и сохраняют намагниченность в направлении силовых линий магнитного поля Земли, существовавшего на момент затвердевания частично раскристаллизованной лавы.

Полосы разной полярности протягиваются в субмеридианальном направлении параллельно срединно-океаническим хребтам и располагаются относительно них симметрично по обе стороны. Совместное изучение палеомагнетизма пород и определение их абсолютного возраста изотопным методом позволило получить хронологическую шкалу инверсий, а установление ширины полос одноименной полярности дало возможность подсчитать скорости передвижения (выражаются несколькими сантиметрами в год). Эволюция хребтов

Другим доказательством молодости океанического дна и его перемещения послужили результаты изучения покрова — осадочных пород. Бурением скважин и геофизическими исследованиями было установлено, что мощности осадочных пород закономерно увеличиваются в обе стороны от срединно-океанических хребтов.

В этом же направлении в нижней части толщи обнаруживаются все более старшие по возрасту породы. Старых же осадочных пород (старше меловых, кое-где юрских) бурение в океанах не выявило. Эти два факта говорят за то, что дно океанов движется и постоянно обновляется.

В зоне самого рифта в пользу спрединга океанического дна кроме молодости лав и отсутствия осадочных отложений, свидетельствует обстановка растяжения коры, повышенный тепловой поток из недр, положительные аномалии силы тяжести, говорящие о более плотных породах, залегающих на глубине, а также многочисленные мелкофокусные землетрясения.

Глубоководные желобы и края континентов, где происходит погружение океанических плит и сталкивается океаническая кора с континентальной, являются гипоцентрами промежуточных и глубоких землетрясений, характеризуются низким тепловым потоком и отрицательными аномалиями силы тяжести.

Рис. 6.5. Современные литосферные
плиты Земли и направление
их движения.

Эволюция земной коры

Правдоподобность гипотезы спрединга океанического дна привела к тому, что она переросла в новую гипотезу эволюции земной коры названную тектоникой литосферных плит. Вся кора земного шара (и континентальная, и океаническая), согласно этой гипотезы разделена на ряд плит, причем главным фактором для их выделения служило единое направление движения, присущее каждой плите в целом.

Границы плит прочерчивались и очагами землетрясений мелкофокусными — по рифтовым зонам, средне- и глубокофокусным — по границам субдукции. Границы плит проходят в основном в океанах и дополнительно осложнены поперечными разломами. Движущиеся плиты несут на себе континенты.

Всего выделено около двадцати плит. К семи крупным плитам относятся: Евроазиатская, Северо-Американская, Южно-Американская, Африканская, Тихоокеанская, Индо-Австралийская и Антарктическая. К плитам более мелким: Аравийская, Карибская, Филиппинская, Наска и Кокос.

Эволюция плит

Кроме того выделяются еще шесть или восемь мелких плит (число зависит от принятого подхода), рис. 6.5. По приведенной классификации дно Атлантического океана восточнее срединно-океанического хребта относится к плитам Евроазиатской и Африканской, а западнее — к Северо-Американской и Южно-Американской.

Скорость раздвижения дна Атлантического океана составляет 1-6 см/год. Было выделено три типа границ плит: границы растяжения, когда плиты расходятся в разные стороны (по рифтовым системам), границы сжатия, когда плиты сталкиваются друг с другом или одна плита скользит под другую (зоны субдукции), границы горизонтального перемещения плит.

Так надвигание плиты Наска на Южно-Американскую плиту происходит со скоростью 9-10 см/год. Наибольшая скорость движения плит установлена на раздвигающихся плитах Наска и Тихоокеанской — 17-18 см/год.

Скольжение Тихоокеанской плиты к северу вдоль Северо-Американской, двигающейся к югу, высокоточными наземными и космическими измерениями составляет 9 см/год. Жесткие и прочные литосферные плиты имеют толщину 50-250 км и снизу скользят по пластичной астеносфере или внутри нее. Эволюция

Причина движения литосферных плит полностью не выяснена, но предпочтение отдается конвекции в верхней мантии. Возможно, движущие силы имеют комплексный характер, предложено уже немало факторов не связанных с конвекцией.

Гипотеза тектоники литосферных плит, как можно видеть, многое восприняла от гипотезы дрейфа континентов. Но главное отличие заключается в том, что движутся литосферные плиты, а не континенты, плиты имеют большую толщину и перемещение происходит по пластичному слою, находящемуся в мантии.

В настоящее время тектоника литосферных плит заняла ведущее положение среди гипотез эволюции земной коры и признается подавляющим большинством ученых.

Комментарии к записи «Эволюция земной коры»

Комментариев пока нет, но вы можете стать первым