Tектоника плит объясняет океан

C http://www.okeanavt.ru/proishojdenie-okeana/1027-proishojdenie-okeanisheskih-vpadin.html?start=4
See http://plate-tectonic.narod.ru/plate-tectonicphotoalbum.html



Tектоника плит - http://plate-tectonic.narod.ru/platetectonicphotoalbum.html

В зоне разрыва сплошности литосферы в результате изостатической компенсации начинается подъем мантийного вещества, вероятно, перидотитового состава, т. е. состоящего из оливина и пироксенов.

Горячие перидотиты, взаимодействуя с водой, изменяются. При высоких температурах по этим породам активно развивается тальк, по мере понижения температуры начинает преобладать серпентин. Серпентинизация перидотитов приводит к выделению не вошедшего в состав серпентина железа, карбонатов, окислов щелочных металлов, частично геля кремнезема и т. д. Под зоной серпентинизации должны залегать неизменные перидотиты; граница между ними, по всей видимости, и фиксируется как поверхность Мохоровичича. В рифтовых зонах активно внедряются дайки и интрузии габброидов, изливаются базальты. Последние и представляют собой основное вещество второго слоя.

В зонах нисходящих конвективных потоков под влиянием сходящихся астеносферных течений происходят сжатие и надвиг литосферных плит друг на друга. Плита, оказавшаяся подмятой, погружается в верхнюю мантию вдоль наклонной поверхности Беньофа. Вместе с литосферной плитой в глубины верхней мантии затягиваются океаническая кора и слой осадков. На границе раздела возникают значительные напряжения трения и сдвиговые деформации. Выделяющееся огромное количество тепла приводит не только к плавлению базальтов, но и к прогреву всей вышележащей толщи. Расчеты показывают, что если бы не вынос тепла термальными водами в результате дегидратации серпентинитов, то и вышележащая плита достигла бы температуры плавления базальта. Термальные воды стабилизируют ее температуру на уровне частичного расплавления вещества (анатексиса).

Под воздействием больших давлений и температур поддвигаемая плита в результате выплавления более низкотемпературных компонентов теряет не только легколетучие вещества, но и кремнезем, глинозем, окислы щелочных металлов и, в частности, калий. Эти легковыплавляемые вещества, поднимаясь вверх, концентрируются у подошвы земной коры или изливаются на поверхность. Большую роль в накоплении щелочных металлов, характерных для гранитной оболочки, играют осадочные породы и пропитывающие их поровые воды, обогащенные Na и К.

Интересные данные приведены у О.Г. Сорохтина (1974) по содержанию калия в глауконитах - минералах, образующихся из морской воды на дне океанов. Если среднепротерозойские глаукониты обычно содержат К2О до 10%, среднепротерозойские - до 7 %, то рифейские уже до 4%, а кайнозойские - обычно порядка 2,6%. Эти цифры свидетельствуют о постепенном по времени извлечении калия из морской воды.

Такой ход процесса логично объясняет незначительное количество архейских гранитов и карбонатных отложений. На ранних стадиях развития Земли, когда уровень океанов, по представлению сторонников излагаемой концепции, не достигал уровня дна рифтовых долин срединно-океанических хребтов, серпентинизация поднимающегося вещества астеносферы происходила слабо. Поэтому-то слабо был развит процесс выплавления сиалического вещества в зонах Беньофа. Серпентинизация мантийного вещества началась очень активно, когда воды накопилось столько, что она залила рифтовые долины срединных хребтов. Только после этого события, происшедшего около 2 600 млн. лет назад, могли появиться в большом количестве граниты, стали образовываться основания платформенных областей, появились первые интрузии щелочного состава.

Активное накопление карбонатных отложений началось после 2 GA, когда возникающие при серпентинизации карбонаты насытили воды Мирового океана.

Гипотеза мобилизма логично объясняет и природу геосинклинального процесса. Геосинклинали - это зоны высокой подвижности, значительной расчлененности и повышенной проницаемости литосферы, характеризующиеся на ранних этапах своего развития преобладанием интенсивных погружений, а на заключительных - интенсивных поднятий, сопровождаемых значительными кладчато-надвиговыми деформациями. С точки зрения сторонников тектоники литосферных плит эволюция геосинклинального процесса выглядит следующим образом. При перестройке структуры конвективных течений в мантии Земли под нисходящим потоком начинает образовываться прогиб литосферной плиты. Как только напряжения сжатия превысят предел прочности пород, произойдет раскол литосферы, сопровождающийся активным основным магматизмом и накоплением граувакковых и глинистых осадков. После раскола литосферной плиты одна из ее частей станет поддвигаться под другую, начинают развиваться уже изложенные процессы дегидратации, метасоматической переработки и разогрева частей плиты, сопровождающиеся андезитовым магматизмом. Зона контакта между частями расколовшейся плиты начинает постепенно перемещаться в сторону наползающей плиты. В результате впереди этой плиты формируется литосферный выступ. Надвигаемая литосферная плита оказывает значительное избыточное давление на погружающуюся под нее плиту. После достижения предела прочности пород литосферы на скалывание поддвигаемая плита ломается и изменяет направление своего движения, начиная круто опускаться в мантию.

Поступающие из зон наддвига андезитовые магмы постепенно наращивают тело островной дуги. Накапливающиеся в области прогибания осадки создают мощную толщу осадочных пород.

Образовавшийся литосферный выступ в наползающей плите не является устойчивым. Как только сила трения, действующая на этот выступ, превысит прочность его основания, произойдет раскол и начнет развиваться наддвиг, приводящий к перемещению бывшего фронтального литосферного выступа по поверхности наползающей плиты. С началом образования регионального наддвига, смятия осадочных толщ и внедрения кислых интрузий наступает орогенная стадия развития геосинклинали. Эта стадия будет заключительной, если истек срок нисходящих движений и произошла перестройка конвективных течений мантии или если сближение плит привело к столкновению двух континентальных массивов. Закрытие геосинклинали в данный тектонический цикл вовсе не препятствует возобновлению геосинклинального режима на том же месте в один из следующих циклов.

Огромная информация по геологии океанического дна, при ее рассмотрении с позиций глобальной тектоники плит позволила провести реконструкции развития океанов. Наиболее известная схема палеографической реконструкции приведена в работе американских ученых Р. Дица и Дж. Холдена («Новая глобальная тектоника», 1974). Эти авторы исходят из того, что около 200MA все континенты были соединены в единый суперматерик Пангею. Пангея была реконструирована авторами путем совмещения контуров современных материков по изобате 2 тыс.м. Единый континент был окружен океаном Панталасса, залив которого - море Тетис - вторгался в сушу между современными Евразией и Африкой. Материки, объединенные в Пангею, располагались в общем восточнее и южнее своего нынешнего положения, так что площадь суши, находившейся в северном и южном полушариях, была примерно одинаковой.

Сторонники тектоники плит считают, что тектонические движения, расколовшие Пангею, начались не ранее 200 MA. Одновременно с расколами начался дрейф литосферных плит. Спустя 20 млн. лет после начала дрейфа, к концу триаса, Пангея была разделена широтным рифтом на две группы материков: северную - Лавразию и южную - Гондвану. Последняя также начала распадаться по рифту, отделившему Африкано-Южноамериканский блок от Австрало-Антарктического. По рифту, расколовшему Гондвану, началось «раскрытие» Индийского океана. Позднее, в юрском периоде, зародился рифт, по которому произошло раскрытие Северной Атлантики в результате дрейфа Северной Америки в северо-западном направлении. В то же время море Тетис на востоке начало закрываться вследствие поворота против часовой стрелки Африканского континента и движения Индостанской глыбы к северу. Здесь происходило поддвигание океанической части литосферной плиты под Евроазиатский континент. В дальнейшем, в кайнозое, когда материки сблизились, субдукция сменилась короблением краевых зон Евразии и Индостана, что привело к образованию горных цепей Гималаев.

Южная часть Атлантики начала раскрываться 135 MA, в конце юры. Рифт, который начал раздвигать с юга Африку и Южную Америку, напоминал современное Красное море. Атлантический океан принял знакомые нам очертания к концу мела (65 MA). Нераскрытыми оставались только самая северная его часть, а также Северный Ледовитый океан. В начале кайнозоя Антарктида, соединенная с Австралией, продолжала двигаться в западном направлении, испытывая вращение против часовой стрелки

В Тихом океане в юрско-меловое время существовала система глубоководных желобов, поглощавших литосферные плиты Северной и Южной Америки. Двигаясь на запад, Северная Америка «наехала» на желоба и перекрыла их. Южная Америка, достигнув Андского желоба, не закрыла его, а начала сдвигать его к западу.

В кайнозое материки заняли современные позиции: Австралия отделилась от Антарктиды и переместилась к северу, Северная и Южная Америка соединились Панамским перешейком, возникшим в результате вулканизма, Гренландия окончательно отделилась от Европы. В кайнозое же произошли некоторые изменения в направлении и скоростях движения материков, показанные на картосхемах Р. Дица и Дж. Холдена. По этим схемам можно видеть, что за 200 млн. лет материки значительно изменили свое положение. Северная Америка, например, совершила дрейф на 8 тыс. км в направлении на запад-северо-запад. Авторы цитируемой работы пытаются даже прогнозировать дальнейшее развитие дрейфа и демонстрируют картосхему расположения континентов через 50 млн. лет.

Если в целом концепция спрединга и дрейфа литосферных плит верна, то, вероятно, перемещение материков, «раскрытие» и «захлопывание» океанов происходили и раньше, до образования Пангеи. Пород дна океана древнее юрских, по которым можно было бы провести аналогичные построения, не существует. Более древние горные породы сохранились только на континентах. Среди них встречается специфическая ассоциация эффузивных и интрузивных пород в целом основного состава, получившая название офиолитовой ассоциации. Офиолиты представляют собой наиболее типичные проявления магматизма геосинклинальной стадии развития складчатых областей. Офиолитовый комплекс по своему составу и строению весьма близок комплексам пород, слагающим ложе современных океанов

next