57. Тектоника литосферных плит, истоки, развитие и содержание.
В 50-е годы ХХ в. геологические и геофизические исследования Земли проводились исключительно интенсивно. Решающий вклад в современную геологическую теорию тектоники литосферных плит внесли следующие открытия: 1) установление грандиозной, около 60 тыс. км системы срединно-океанических хребтов и гигантских разломов, пересекающих эти хребты; 2) обнаружение и расшифровка линейных магнитных аномалий океанического дна, дающих возможность объяснить механизм и время его образования; 3) установление места и глубин гипоцентров (очагов) землетрясений и решение их фокальных механизмов, т.е. определение ориентировки напряжений в очагах; 4) развитие палеомагнитного метода, основанного на изучении древней намагниченности горных пород, что дало возможность установить перемещение континентов относительно магнитных полюсов Земли. Заслуга в создании «тектоники плит», которая была сформулирована к концу 60-х гг.ХХ в. принадлежит Тузо Уилсону (Канада), Ксавье Ле Пишону (Франция) и Джейсону Моргану (США).
Основная идея этой новой теории базировалась на признании разделения литосферы, т.е. верхней оболочки Земли, включающую земную кору и верхнюю мантию до астеносферы, на 7 самостоятельных крупных плит, не считая ряда мелких (рис. 3.3.1). Эти плиты в своих центральных частях лишены сейсмичности, они тектонически стабильны, а вот по краям плит сейсмичность очень высокая, там постоянно происходят землетрясения. Следовательно, краевые зоны плит испытывают большие напряжения, т.к. перемещаются относительно друг друга.
Рис. 3.3.1. Основные литосферные плиты (по В.Е.Хаину и М.Г.Ломизе): 1 - оси спрединга (дивергентные границы), 2 – зоны субдукции (конвергентные границы), 3 – трансформные разломы, 4 – векторы «абсолютных» движений литосферных плит. Малые плиты: Х – Хуан-де-Фука; Ко – Кокос; К – Карибская; А – Аравийская; Кт – Китайская; И – Индокитайская; О – Охотская; Ф – Филиппинская
О пределив характер напряжений в очагах землетрясений на краях плит, удалось выяснить, что в одних случаях это растяжение, т.е. плиты расходятся и происходит это вдоль оси срединно-океанических хребтов, где развиты глубокие ущелья – рифты (англ. «рифт» – расщелина). Подобные границы, маркирующие зоны расхождения литосферных плит называются дивергентными (рис. 3.3.2, I).
На других границах плит в очагах землетрясений, наоборот, выявлена обстановка тектонического сжатия, т.е. в этих местах литосферные плиты движутся навстречу друг другу со скоростью, достигающей 10-12 см/год. Такие границы получили название конвергентных, а их протяженность также близка к 60 тыс. км (рис. 3.3.2, II).
Существует еще один тип границ литосферных плит, где они смещаются горизонтально относительно друг друга, как бы сдвигаются, о чем говорит и обстановка скалывания в очагах землетрясений в этих зонах. Они получили название трансформных разломов (англ. трансформ – преобразовывать), т.к. передают, преобразуют движения от одной зоны к другой (рис. 3.3.2, III).
Некоторые литосферные плиты сложены как океанической, так и континентальной корой одновременно. Например, Южно-Американская единая плита состоит из океанической коры западной части южной Атлантики и из континентальной коры Южно-Американского континента. Только одна, Тихоокеанская плита целиком состоит из коры океанического типа. Когда мы говорим о плитах, следует помнить, что Земля круглая, поэтому плиты напоминают вырезанную арбузную корку. Иными словами, они перемещаются по сфере.
Современными геодезическими методами, включая космическую геодезию, высокоточные лазерные измерения и другими способами установлены скорости движения литосферных плит и доказано, что океанические плиты движутся быстрее тех, в структуру которых входит континент, причем, чем толще континентальная литосфера, тем скорость движения плиты ниже.
Почему перемещаются литосферные плиты? Общепринятой точкой зрения считается признание конвективного переноса вещества мантии. Тектоника литосферных плит позволила совершенно точно восстановить картину распада последнего суперматерика Пангеи существование которого впервые предсказал выдающийся немецкий геофизик Альфред Вегенер в 1912 г. Рассчитанные абсолютные и относительные движения литосферных плит с момента начала распада Пангеи, т.е. со 180 млн. лет назад, хорошо известны и отличаются большой точностью (рис. 3.3.9).
Воссоздана картина раскрытия Атлантического и Индийского океанов, которое продолжается и в наши дни со скоростью около 2,0 см в год. Выяснена возможность некоторого проворачивания литосферы Земли по отношению к нижней мантии в западном направлении, что позволяет объяснить, почему на западной и восточной активных окраинах Тихого океана условия субдукции неодинаковы и возникает известная асимметрия Тихого океана с задуговыми, окраинными морями и цепями островов на западе и отсутствием таковых на востоке.
Теория тектоники литосферных плит впервые в истории геологии носит глобальный характер, т.к. она касается всех районов земного шара и позволяет объяснить их историю развития, геологическое и тектоническое строение.
- 1. Происхождение Вселенной. Экспериментальные основания теории горячей Вселенной, или Большого Взрыва. Эволюция Вселенной.
- 2. Строение и происхождение Солнечной системы, основные гипотезы.
- 3. Образование и внутреннее строение Земли. Сейсмологический метод и его роль в изучении Земли.
- 4. Строение земной коры и верхней мантии. Методы изучения.
- 5. Магнитное поле Земли, его параметры и возможное образование. Палеомагнитный метод.
- 6. Тепловое поле Земли
- 7. Литосфера, астеносфера. Особенности, выделение, роль в геологии.
- 8. Магматические горные породы и их классификация.
- 9. Особенности строения метаморфических горных пород. Стадии регионального метаморфизма.
- 10. Осадочные горные породы и их классификация.
- 11. Процессы выветривания, основные формы и факторы выветривания.
- 12. Взаимосвязь различных видов эоловых процессов.
- Дефляция и корразия.
- Эоловый перенос материала.
- Аккумуляция эолового материала.
- 13. Пустыни как области максимального развития эолового процесса. Типы пустынь. Формирование эолового рельефа и движение песков.
- 14. Геологическая деятельность поверхностных текущих вод. Образование делювия и пролювия.
- 15. Формирование речной долины, образование речных террас, их типы.
- 16. Виды эрозии в речных потоках, профиль равновесия реки и факторы его определяющие.
- 17. Образование, типы, режим и рельефообразующая деятельность ледников.
- 18. Водно-ледниковые отложения, особенности строения и рельефа перигляциальных областей.
- 19. Происхождение, типы и геологическая деятельность подземных вод.
- 20. Карстовые процессы, распространение, типы карста и его поверхностные формы.
- 21. Криогенные формы рельефа
- Термокарст
- 22. Основные понятия о многолетнемерзлых породах, распространение, мощность, типы подземных льдов, возникновение криолитозоны.
- Происхождение криолитозоны
- 23. Типы гравитационных геологических процессов на склонах.
- 24. Оползни, факторы их возникновения, морфология оползневых тел, меры борьбы с ними.
- 25. Дифференциация магмы и превращение ее в горную породу.
- 26. Продукты извержения вулканов и строение лавовых потоков.
- 27. Трещинный и ареальный типы вулканизма. Типы вулканических аппаратов и их строение.
- 28. Связь вулканизма с интрузивным магматизмом, понятие о магматическом очаге и дифференциации магмы.
- 29. Интрузивный магматизм и типы интрузивных тел.
- 30. Географическое распространение и геологическая позиция современного вулканизма.
- 31. Понятие о метаморфизме и его факторах, типы метаморфизма.
- 32. Основные черты рельефа океанского дна.
- 33. Строение пассивной континентальной окраины, ее происхождение.
- 34. Строение активных континентальных окраин, их происхождение.
- 35. Строение и рельеф срединно-океанских хребтов. Их происхождение.
- 36. Абиссальные равнины и их типы, распространение, гайоты.
- 37. Характеристика основных типов морского осадконакопления.
- 38. Движение морской воды, его причины, основные течения.
- 39. Приливы и отливы, причины возникновения, геологическая роль.
- 40. Закономерности волновых движений воды; волна и ее элементы, поведение волны на отмелом и приглубом берегу.
- 41. Геологическая роль организмов в процессах, протекающих в Мировом океане.
- 42. Биогенное осадконакопление.
- 43. Понятие о лизоклине, критической глубине карбонатонакопления и глубине карбонатной компенсации.
- 44. Глубоководное осадконакопление и его особенности.
- 45. Турбидные потоки, их происхождение и формирование флиша.
- 46. Разрушительная работа моря. Общая характеристика.
- 47. Формирование пляжей, прибрежные морские аккумулятивные формы рельефа.
- 48. Понятие о фациях осадочных пород.
- 49. Слой и слоистость. Взаимоотношение слоистых толщ. Трансгрессивное и регрессивное залегание отложений, их образование и выражение в геологическом разрезе.
- 50. Типы несогласий, их происхождение и выражение в разрезе и на геологической карте
- 51. Складчатые деформации. Элементы складки, типы и формы складок, их образование.
- 52. Разрывные деформации. Типы разрывных нарушений. Элементы разрыва, условия образования.
- 53. Понятия о землетрясениях, их параметры.
- 54. Географическое распространение и геологические обстановки возникновения землетрясений, сейсмофокальные зоны Беньоффа.
- 55. Характеристика континентов и океанов как важнейших структур земной коры.
- 56. Линейные вулканические архипелаги, их происхождение и строение, понятие о горячих точках и их значение для тектоники литосферных плит.
- 57. Тектоника литосферных плит, истоки, развитие и содержание.
- 58. Современные движения земной коры. Методы и результаты их изучения.
- 59. Тектонические процессы на дивергентных границах литосферных плит.
- 60. Тектонические процессы на конвергентных границах литосферных плит.