Новая глобальная тектоника (тектоника плит)

В конце 50-х - 60-е годы XX века началось возрождение гипотезы А.Вегенера на новой осно­ве. Этому способствовали несколько обстоятельств.

Во-первых, палеомагнитные исследования горных пород выявили иное по сравнению с со­временным положение полюсов в геологическом прошлом, а также перемещение континенталь­ных массивов.

Во-вторых, была открыта подводная система срединно-океанических хребтов с грабенообразными погружениями вдоль их осевой части - рифтовыми зонами . В начале 60-х годов Г.Хесс и Р.Дитц, вслед за А.Холмсом, выдвинули гипотезу расширения дна океанов от срединных хребтов к периферии под действием конвекционных течений в мантии и подъема расплавленного материала из верхней мантии к поверхности. Кроме того, на океаническом дне была выявлена систе­ма полосовых магнитных аномалий, параллельных срединно-океаническому хребту и по отноше­нию к нему симметричных. Базальты соседних полос имеют чередующуюся ориентировку намагни­ченных частиц, то есть образуют положительные и отрицательные магнитные аномалии. Была вычислена скорость раздвижения рифтовых зон, составившая 1 см в год для Север­ной Атлантики и до 6 см в год для некоторых частей Тихого океана. В дальнейшем Д.Вилсон дал понятие о трансформных разломах, оперяющих основную рифтовую систему, и установил факт увеличения возраста вулканических пород по мере удаления от оси рифта.

В-третьих, получило окончательное подтверждение наличие в верхней мантии слоя разуплот­ненных, вязких, местами расплавленных пород, который получил название астеносфера,что оз­начает "слабый слой". Верхняя граница астеносферы находится на глубинах 50-60 км под океана­ми и 100-120 км под континентами; нижняя граница соответственно - на глубинах 400 и 250 КМ. Под океанами астеносферный слой значительно толще. Признаки существования этого слоя были отмечены еще Б.Гутенбергом в 1926 г. по уменьшению скорости распространения сейсмических волн, отчего астеносферу называ­ют также волноводом.Твердую оболочку, расположенную над ас­теносферой и включающую зем­ную кору и верхнюю часть ман­тии, называют литосферой,бук­вально - каменной оболочкой.

Рис 1. Карта литосферных плит. Границы плит: 1- дивергентные, 2- конвергентные,3-трансформные.

Благодаря открытию астенос­феры значительно проще для пони­мания стал механизм горизонталь­ного перемещения плит. Фрагмен­ты литосферы, ограниченные риф­товыми зонами, получившие назва­ние литосферных плит(рис. 1), медленно скользят по вязкой, ра­зуплотненной астеносфере. Это го­раздо понятнее, нежели плавание твёрдых сиалических «льдин» в твёрдом же симатическом субстрате, согласно А.Вегенеру.

В конце 60-х годов ученые 3. Ле Пишон, В.Морган, Д.Хэйртцлер, Б.Изакс и др. установили, что таких крупных литосферных плит сравнительно немного (8-10). Плита может быть и океани­ческой, и континентальной, и смешанной. Построения упомянутых, а также многих других исле-дователей, обобщенные под названиями "тектоника плит" (плейттектоника), "новая глобальная тектоника", получили в 70 - 80-х годах огромную популярность среди геологов-тектонистов.

Согласно тектонике плит, действует своеобразный механизм их перемещения. В зонах срединно-океанических хребтов конвекционные потоки из мантии достигают поверхности по глу­бинным разломам, и поступающие новые порции базальтовой магмы раздвигают, как клинья, рас­талкивают соседние литосферные плиты, наращивая их изнутри. Этот процесс называется спредингом. (Рис. 2)

Рис. 2 Схема взаимоотношения литосферных плит (Немков и др., 1986).1- водная оболочка; 2-5 – литосфера (2-4 – земная кора: 2 – осадочный слой, 3 – гранитно-метаморфический слой, 4 – базальтовый слой); 5-6 – верхняя мантия (5 – надастеносферный слой, 6 - астеносфера); 7 – границы раздела слоёв; 8 – разломы главные и оперяющие; 9 – вулканы; 10 – направления перемещений литосферных плит.

Обратный процесс происходит в областях, подобных тихоокеанскому побережью Азии. Здесь более тяжелая океаническая плита "пододвигается" вниз под континентальную плиту по наклоненной под углом 40-45° в сторону континента зоне контакта (зоне Заварицкого-Беньофа), к кото­рой именно по этой причине приурочены центры землетрясений. Такой процесс пододвигания од­ной плиты под другую называется субдукцией.Края погружающейся плиты по мере погружения деформируются, переплавляются в астеносфере. Континентальные окраины, на которых происходят такие процессы, называются активными. Пассивные континентальные окраины находятся вдали от зон спрединга и субдукции. Литосферные плиты, движущиеся по астеносфере, обладают жесткостью и монолитностью, испытывают взаимные горизонтальные перемещения трех типов: а) расхождение (дивергенцию) в осевых зонах срединно-океанических хребтов; б) схождение (конвергенцию) по периферии океанов, в глубоководных желобах, где океанские плиты пододвигаются под континентальные или островодужные; в) скольжение вдоль трансформных разломов.

Есть и другие варианты столкновения плит. Края двух континентальных плит при столкнове­нии могут, сминаясь, вздыбиться вверх (коллизия).Предполагают, что такой процесс при столкно­вении двигавшейся на северо-восток Индийской плиты с огромной Азиатской привел к образова­нию высочайшей горной системы современности - Гималаев и Тибета. В случае не лобового, а бокового столкновения плиты будут скользить друг относительно друга, как происходит, напри­мер, в Калифорнии по разлому Сан-Андреас. Процесс надвигания фрагмента океанической коры на континентальную при столкновении плит называется обдукцией. (Подобина В.М.,Родыгин С.А.,2000)

Поиск по сайту: