20.07.2018
В ходе возведения частного жилого здания и разработке интерьера, необходимо принимать во внимание все требования, которые...


20.07.2018
Биметаллическими радиаторами называют батареи, созданные из нескольких сплавов: стального и алюминиевого. Сталь применяют с целью...


19.07.2018
Гибка металла, в особенности, листового, считается технологичной процедурой, в ходе которой из прокатного листа можно получить ту...


18.07.2018
Металлические изделия самой разной функциональности для краткости называются метизы. Группа охватывает широчайший ассортимент,...


18.07.2018
Сегодня на рынке выбор покрытий для пола является попросту колоссальным, среди самых востребованных вариантов следует отметить...


17.07.2018
Инверсионная крыша является «кровлей наоборот». Если говорить простыми словами, то основным её отличием, сравнивая со стандартной...



Глобальная тектоника плит

02.07.2018
С середины XX в. происходит лавинообразное нарастание наших знаний о строении и особенностях эволюции океанической коры. Два важных открытия послужили толчком для возрождения идей гипотезы А. Вегенера. Первым явилось открытие существования системы срединно-океанических хребтов (СОХ) (рис. 7.1), а вторым — обнаружение полосовидных магнитных аномалий, симметрично располагающихся по обе стороны осевой части СОХ и характеризующихся то прямой, то обратной намагниченностью. Эти факты нашли доказательное объяснение в гипотезе спрединга (раздвижения) океанического дна, сформулированного в 1962 г. американскими геологами Г. Хессом и Р. Дитцом. А в 1963 г. англичане Ф. Вайн и Д. Мэтьюз объяснили существование линейных магнитных аномалий, подтверждавших спрединг дна. В последующие годы, благодаря работам американских геологов и геофизиков: Дж. Уилсона («Новый класс разломов и их отношение к континентальному дрейфу»), В. Моргана («Океанические поднятия, глубоководные желоба и блоки земной коры»), К. Лe-Пишона («Спрединг океанического дна и дрейф континентов»), Айзекса, Оливера и Сайкса («Сейсмология и новая глобальная тектоника»), была создана новая тектоническая гипотеза — «тектоника литосферных плит» или «новая глобальная тектоника». Сформулированная в конце 60-х гг. XX в., она в настоящее время заняла место парадигмы геологии. Сущность новой концепции сводится к следующим положениям.

1. Литосфера нашей планеты разбита на 6—8 крупных и относительно жестких литосферных плит, включающих континенты и часть океанического дна (рис. 7.2). Наряду с крупными плитами, такими, как Евроазиатская, Американская, Африканская, Тихоокеанская и др., выделяются малые плиты размерами 1000—3000 км (Охотоморская, Кокос, Скоша, Наска, Сомалийская и др.) и микроплиты размерами 300—1000 км внутри широких активных зон в западном обрамлении Тихого океана и в Альпийско-Гималайском поясе (Лут, Мизийская, Мендерес, Сардиния и др.).


2. Плиты перемещаются по поверхности астеносферы в горизонтальном направлении и вращаются под воздействием тепловых конвективных потоков.

3. Границы плит маркируются современными зонами высокой сейсмичности и активного магматизма. Существуют три типа границ: дивергентные (конструктивные), конвергентные (деструктивные) и трансформные.

4. Дивергентные (от лат. divergere — обнаруживать расхождение) границы проходят по осям спрединга (раздвижения) СОХ, продуцирующих базальтовую океаническую кору. Здесь происходит постоянное наращивание новой океанической коры, в связи с чем дивергентные границы называют конструктивными (рис. 7.3). Скорость спрединга в СОХ меняется от 1—2 до 18 см/год, в соответствии с чем хребты делятся на низкоспрединговые (до 4 см/год) и высокоспрединговые (более 4 см/год). Для всех хребтов характерны условия растяжения, направленные в основном перпендикулярно к оси хребтов. По обе стороны хребтов устанавливаются полосовые магнитные аномалии, образующиеся в условиях переменного магнитного поля, испытывающего инверсии. Дивергентные границы отмечаются и на континентальной литосфере в процессе ее раскола и раздвижения краев. Этот процесс связан с формированием континентальных рифтов (Байкальский рифт, система Восточно-Африканских рифтов) и часто предшествует расколу континентов и формированию океанов.

5. Конвергентные (от лат. convergere — приближаться, сходиться) границы приурочены к системам глубоководных желобов, сопровождаемых вулканическими дугами (рис. 7.4). На этих границах наблюдается встречное движение литосферных плит и происходит или их субдукция (поглощение), когда океаническая плита как более тяжелая уходит под континентальную, или коллизия (столкновение) двух континентальных плит. В связи с тем что в этих зонах происходит разрушение плит в результате субдукции или коллизии, эти границы получили еще название деструктивных. К современным конвергентным границам приурочены глубинные сейсмофокальные зоны с максимальной концентрацией землетрясений.

6. Трансформные (от англ. transform — преобразовывать) границы — это границы, вдоль которых литосферные плиты скользят относительно друг друга по трансформным разломам без сколько-нибудь существенного взаимодействия, т. е. не испытывая ни наращивания, ни разрушения. Трансформные разломы в структурном отношении близки к сдвигам. Наиболее распространены они в океанах, но есть и на континентах. В океанах они представляют систему разломов, рассекающих СОХ и смещающих отдельные отрезки осевых частей спрединга относительно друг друга (см. рис. 7.3). Морфологически разломы выражены глубокими ущельями с крутыми склонами и прослеживаются на многие тысячи километров. На континентах трансформные разломы представлены сдвигами, тянущимися на тысячи километров. Примерами могут служить разлом Сан-Андреас в Калифорнии (граница между Северо-Американской и Тихоокеанской плитами); Альпийский сдвиг в Новой Зеландии (граница между Тихоокеанской и Индо-Австралийской плитами); Болнайский сдвиг в Монголии (граница между Монгольской и Евроазиатскими плитами).

В табл. 7.1 приведено сравнение основных положений классической и современной тектоники плит. Наиболее важным результатом концепции тектоники плит является восстановление эволюции земной коры путем палеогеодинамических реконструкций положения континентов и океанов.

В последние годы к основной парадигме современной теоретической геологии (тектонике литосферных плит) добавляется вторая парадигма — тектоника плюмов (или горячих полей), которая в значительной мере регулирует глобальную геодинамику Земли. Плюмы, восходящие потоки мантийного вещества, могут зарождаться на разных уровнях в мантии и, поднимаясь в область меньших давлений, превращаются в жидкую базальтовую магму. При движении литосферной плиты над неподвижной мантийной струей (плюмом) образуется вулкан и магма изливается на поверхность. При перемещении плиты возникает новый вулкан. Так мантийная струя, как бы прожигая плиту, оставляет следы в виде цепи вулканов. Примерами проявления таких горячих точек, связанных с мантийными плюмами, является цепь современных вулканов Гавайских островов в Тихом океане. Возраст Гавайского плюма оценивается в 70—90 млн лет. Аналогичные цепочки вулканических островов — Исландия, Св. Елена, Тристан да Кунья — следы движения Северо-Американской плиты над Исландским плюмом, существующим более 100 млн лет.

Как отмечают Н.Л. Добрецов и др., еще важнейшими проявлениями мантийных плюмов являются кимберлитовые поля и платобазальты. Максимумы кимберлитов отмечаются в палеозое и мезозое, от 90 до 460 млн лет. Возраст кимберлитов Африки, Бразилии, Австралии, Сибири, Индии, Гренландии — 1,1 млрд лет, атрубки Премьер в Южной Африке — 1,8 млрд лет.

Крупнейшим ареалом плато базальтов с возрастом 253—248 млн лет являются сибирские траппы, общий объем которых составляет 130*10в6 км3. Приведенный краткий обзор показывает, что вероятным важнейшим регулятором внутренних движений в Земле, во всяком случае за последние 2 млрд лет ее истории, становятся периодические мантийные плюмы, возникающие на границе «ядро—нижняя мантия».