КРАТКИЙ ОЧЕРК СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ ТЕКТОНИКИ ПЛИТ. Строение земной коры, геологические структуры, закономер­ности их расположения и развития изучает раздел геоло­гии — геотектоника

ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Строение земной коры, геологические структуры, закономер­ности их расположения и развития изучает раздел геоло­гии — геотектоника. Движения земной коры, вызывающие изменение залегания гео­логических тел, называют тектоническими движениями.

КРАТКИЙ ОЧЕРК СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ ТЕКТОНИКИ ПЛИТ

В начале XX в. проф. Альфред Вегенер выдвинул гипотезу, которая послужила началом разработки принципиально новой геологической теории, описывающей формирование континентов и океанов на Земле. В настоящее время мобилистская теория тектоники плит наиболее точно описывает структуру верхних геосфер Зем­ли, ее развитие и возникающие при этом геологические процессы и явления. Простая и наглядная гипотеза А. Вегенера заключается в том, что в начале мезозоя, около 200 млн лет назад, все существующие ныне материки были сгруп­пированы в единый суперконтинент, названный А. Вегенером Пангеей. Пангея состояла из двух крупных частей: северной — Лавразии, включавшей в себя Евро­пу, Азию (без Индостана), Северную Америку, и южной — Гондваны, включавшей Южную Америку, Африку, Антарктиду, Австралию, Индостан. Эти две части Пангеи были почти разделены глубоким заливом — впадиной океана Тетиса. Толчком к созданию гипотезы дрейфа материков послужило поразительное геометрическое сходство очертаний побережий Африки и Южной Америки, но далее гипотеза получила определенное подтверждение при палеонтологических, минералогиче­ских, геолого-структурных исследованиях. Слабым же местом в гипотезе А. Веге­нера было отсутствие объяснений причин дрейфа материков, выявления сил, весьма значительных, способных перемещать континенты, эти чрезвычайно мас­сивные геологические образования.

Голландский геофизик Ф. Венинг-Мейнес, английский геолог А. Холмс и американский геолог Д. Григе сначала предположили наличие конвективных тече­ний в мантии, обладающих колоссальной энергией, а затем связали ее с идеями Вегенера. В середине XX в. были сделаны выдающиеся геологические и геофизи­ческие открытия: в частности, было установлено наличие глобальной системы срединно-океанических хребтов (СОХ) и рифтов; выявлено существование плас­тичного слоя астеносферы; открыто, что на Земле существуют линейные вытяну­тые пояса, в которых сосредоточено 98 % всех эпицентров землетрясений и кото­рые окаймляют почти асейсмичные зоны, названные впоследствии литосферными плитами, а также ряд других материалов, которые в целом позволили сделать вы­вод, что господствовавшая к этому «фиксистская» тектоническая теория не может объяснить, в частности, выявленных палеомагнитных данных о географических положениях континентов Земли.

К началу 70-х годов XX в. американскими геологом Г. Хессом и геофизиком Р. Дитцем, на базе открытия явления спрединга (разрастания) океанского дна, показано, что за счет того, что горячее, частично расплавленное мантийное веще­ство, поднимаясь вдоль рифтовых трещин, должно растекаться в разные стороны от оси срединно-океанического хребта и «расталкивать» океанское дно в разные стороны, поднятое мантийное вещество заполняет рифтовую трещину и, застывая в ней, наращивает расходящиеся края океанической коры. Последующие геологи­ческие открытия подтвердили эти положения. Например, было установлено, что самый древний возраст океанической коры не превышает 150—160 млн лет (это всего лишь 1/30 возраста нашей планеты), в рифтовых трещинах залегают совре­менные породы, а наиболее древние максимально удалены от СОХ.

В настоящее время в верхней оболочке Земли выделяют семь крупных плит: Тихоокеанскую, Евразийскую, Индо-Австралийскую, Антарктическую, Африкан­скую, Севере- и Южноамериканские; семь плит среднего размера, например Ара­вийскую, Наска, Кокос и др. В пределах крупных плит иногда выделяют само­стоятельные плиты или блоки средних размеров и множество мелких. Все плиты перемещаются друг относительно друга, поэтому их границы четко маркируются зонами повышенной сейсмичности.

В целом выделяют три вида перемещения плит: раздвижение с образованием рифтов, сжатие или надвиг (подныривание) одной плиты на другую и, наконец, скольжение или сдвиг плит друг относительно друга. Все эти перемещения литосферных плит по поверхности астеносферы происходят под влиянием конвектив­ных течений в мантии. Процесс пододвигания океанической плиты под конти­нентальную называют субдукцией (например, Тихоокеанская «подныривает» под Евразийскую в районе Японской островной дуги), а процесс надвигания океани­ческой на континентальную плиту — обдукцией. В древности такой процесс стол­кновения континентов (коллизия) привел к закрытию океана Тетис и возникно­вению Альпийско-Гималайского горного пояса.

Использование теоремы Эйлера по перемещению литосферных плит на по­верхности геоида с привлечением данных космических и геофизических наблюдений позволило рассчитать (Дж. Минстер) скорость удаления Австралии от Антарктиды — 70 мм/год, Южной Америки от Африки — 40 мм/год; Северной Америк от Европы — 23 мм/год.

Красное море расширяется на 15 мм/год, а Индостан сталкивается с Евра­зией со скоростью 50 мм/год. Несмотря на то, что глобальная теория тектоники плит является обоснованной и математически, и физически, многие геологические вопросы еще до конца не изучены; это, например, проблемы внутриплитной тектоники: при детальном изучении оказывается, что литосферные плиты отнюдь не абсолютно жесткие, недоформируемые и монолитные, согласно работам ряда ученых, из недр Земли поднимаются мощные потоки мантийного вещества, спо­собного прогреть, проплавить и деформировать литосферную плиту (Дж. Вилсон). Значительный вклад в разработку наиболее современной тектонической теории внесли российские ученые В.Е. Хаин, П.И. Кропоткин, А.В. Пейве, О.Г. Сорохтин, С.А. Ушаков и др.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: