КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Тектоника литосферных плитФормирование ядра, являясь, безусловно, самым важным событием в геологической истории, сопровождается целым рядом процессов, обусловливающих появление разнородных оболочек как внутри тела Земли, так и в непосредственной близости от ее поверхности. В этом параграфе мы рассмотрим верхний слой мантии, который сам по себе имеет довольно сложную структуру. Прежде всего еще раз отметим, что на глубине 60-250 км вещество мантии частично расплавлено и представляет собой «кашеобразную» массу с пониженной (в тысячи раз по сравнению с базальтом) вязкостью. Этот слой называется астеносферой.Выше расположена литосфера,которая расколота на гигантские плиты, «плавающие» по поверхности астеносферы. Выделяют семь наиболее крупных плит: Евразийская, Африканская, Тихоокеанская, Австралийская, Северо-Американская, Южно-Американская и Антарктическая. Табл.3 Крупнейшие литосферные плиты
В результате вулканических процессов на поверхности литосферы образуется слой твердых веществ с несколько меньшей (на 10-15%), чем у верхней литосферы, плотностью. Этот слой, который называется земной корой,представляет собой уникальный продукт геологической эволюции. Земная кора отделена от литосферы довольно резкой границей, которую в 1909 г. открыл известный югославский сейсмолог Мохоровичич. Поэтому граница между земной корой и литосферой называется поверхностью Мохоровичича.Средняя толщина коры ~30 км. Однако оказывается, что континентальная и океаническая кора имеют разную глубину и строение. Океаническая кора гораздо тоньше, ее толщина не превышает 10 км. Континентальная кора, напротив, весьма толстая, до 50-80 км. Кроме того, океаническая кора состоит из двух слоев — подстилающего слоя базальтов вулканического происхождения и покрывающего слоя осадочных пород (песчаников, сланцев, глин, известняков и др.). Континентальная кора, помимо этих слоев, имеет еще многокилометровую толщу гранитов. Эти отличия далеко не случайны, они объясняются тем, что фактически континентальная кора образуется из океанической в результате движения литосферных плит. Литосферные плиты не являются чем-то раз и навсегда образовавшимся и неподвижным. Они двигаются, рождаются из мантии и снова уходят в нее. Еще в 1946 г. было высказано предположение о том, что океанские литосферные плиты заглубляются под континентальные в областях земной поверхности, которые получили название зон Заварицкого-Беньофа. Этизоны, как показали исследования, расположены на периферии океанов. Значит, где-то внутри океанов должны находиться области зарождения и растяжения вновь образующейся океанской литосферы. Такими областями являются срединно-океанские хребты, достигающие нескольких километров в высоту. По оси этих хребтов располагаются довольно узкие рифтовые долины — глубокие пропасти с почти отвесными стенками. Именно в этих долинах астеносфера почти подходит к поверхности коры, и именно здесь изливается свежая базальтовая лава из небольших вулканов (с высотами в десятки или несколько сотен метров) вдоль полосы шириной 1-3 км по оси рифтовой долины. Застывая, эта лава и образует нарождающуюся океаническую литосферу. Родившись в рифтовых долинах срединно-океанских хребтов, новая океанская литосфера раздвигается в обе стороны восходящими конвективными потоками мантийных течений. Это расхождение океанических плит называется спредингом.Таким образом, срединно-океанские хребты, образующие практически непрерывную цепь длиной более 60000 км, фактически являются общей границей двухячейковой конвективной структуры в мантии. Двигаясь от хребтов со скоростью 2-5 см в год, литосферная плита, в конце концов, достигает зоны Заварицкого-Беньофа, где она заглубляется под океаническую плиту и под углом почти 45° уходит в мантию. Эти области, которые называются зонами субдукции,отмечены высокой сейсмичностью и вулканизмом. Так что дно океанов движется, как лента конвейера, непрерывно собирая на себя все новые и новые слои осадков. Если принять типичную полуширину океана 5000 км, то возраст дна океана на его периферии оказывается 100-250 млн. лет, то есть много меньше, чем возраст океана. Отсюда следует важный вывод о том, что Мировой океан является древним образованием с молодым, все время обновляющимся дном. После открытия срединно-океанских хребтов концепция движения континентов получила новый импульс развития: двигаются литосферные плиты с «впаянными» в них континентами. Такая концепция получила название глобальной тектоники.В настоящее время эта концепция считается общепризнанной, особенно после того, как движение литосферных плит было надежно зарегистрировано наблюдениями из космоса. Глобальная тектоника позволяет проанализировать динамику земной поверхности как в прошлом, так и в будущем. Сейчас надежно реконструирована динамика континентов в течение всего фанерозоя (от 550 млн. лет назад до настоящего времени). Из этой реконструкций, в частности, следует, что около 250 млн. лет назад, в мезозойскую эру, вся суша на Земле представляла собой один континент - Пангею-2. Спустя 60 млн. лет Пангея-2 в очередной раз разделилась на гигантские осколки, которые в дальнейшем образовали современные очертания материков.
|