>>

Глава 1 ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ СОВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ КОРЫ И ЛИТОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

В современной структуре верхней части твердой Земли приходится различать два уровня - коровый и литосферный. Литосферный план определяется разделением литосферы на плиты, разграниченные осями спрединга, совпадающими со срединно-океанскими хребтами, зонами субдукции вдоль глубоководных желобов или трансформными разломами.

Положение как тех, так и других намечается по концентрации эпицентров землетрясений. Впервые картина современного распределения литосферных плит была намечена в 1968 г. К. Ле Пишоном и в основном нашла подтверждение в дальнейших океанологических и сейсмологических исследованиях, а также уточнение в моделях NUVEL-1 и NUVEL-1A. В последние годы она была еще больше уточнена альтиметрической спутниковой съемкой, а кинематика современных взаимных перемещений плит, первоначально установленная по новейшим полосовым магнитным аномалиям, прошла проверку и также подверглась уточнению методами космической геодезии - длиннобазовой интерферометрии, применением лазерных отражателей, а в самое последнее время - системы GPS. Все эти исследования в основном подтвердили модель NUVEL-1A, внеся в нее лишь некоторые коррективы. Вместе с тем они показали, что внутри плит, в частности на примере Северо- Американского континента, существенных горизонтальных смещений не происходит, т.е. подтвердили их монолитность, за исключением крупных рифтовых систем (Восточная Африка) и краевых подвижных поясов (Северо-Американские Кордильеры).

Среди литосферных плит следует различать плиты трех порядков (рис. 1-1). Наиболее крупных из них - мегаплит - насчитывается семь - Север о-А мер и канская, Евразийская, Южно-Американская, Африканская, Индо-Австралийская, Антарктическая и Тихоокеанская. Самостоятельность этих плит не вызывает сомнений, но их границы не везде являются четкими. Это касается, в частности, границы между Северо- и Южно-Американскими плитами между Антильской зоной субдукции и противолежащим отрезком Срединно-Атлантического хребта, между Евразийской и Африканской плитами на участке между Азорскими о-вами и Гибралтаром и морем Альборан, и особенно - между Евразийской и Северо-Американской плитами в пределах Северо-Востока России и прилегающих морей.

Весьма сложной выглядит при детальном рассмотрении картина строения тройных сочленений плит, отражающая их крайнюю неустойчивость во времени. Это было показано на примере таких сочленений в районах о. Буве в Атлантике и Родригес в Индийском океане.

Уже в первоначальных схемах наряду с главными плитами были выделены плиты второго порядка - их можно назвать мезоплитами, которых вначале также насчитывалось семь. Это плиты Кокос, Карибская, Наска, Скотия, Аравийская, Филиппинская, Каролинская. Их поперечный размер обычно не намного превышает тысячи километров. В дальнейшем получило общее признание выделение таких плит, как Иберийская, Анатолийская, Охотоморская, Амурская. Приводятся доводы в пользу существования самостоятельных плит того же порядка - Сомалийской, Берингии.

Плитами «третьего разряда» - микроплитами, являются плиты с размерами в сотни километров. К числу тех из них, которые утвердились в литературе, относятся микроплиты, выделенные в крайней северо- восточной части Тихого океана, у берегов Канады и США - Г орда, Хуан-де-Фука, Эксплорер. К этому же разряду относятся микроплиты, выделенные между Индо-Австралийской и Тихоокеанской плитами на юго-востоке Тихого океана. В принципе в качестве та- кихже микроплит должны выделяться островные дуги, ограниченные либо с двух сторон зонами субдукции, как Филиппинский архипелаг, либо с одной стороны зоной субдукции, а с другой - осью задугового спрединга, как Южно-Сандвичева дуга. Более спорной является возможность выделения системы микроплит в шельфовой полосе диффузной сейсмичности, разделя-

ющей Евразийскую и Индо-Австралийскую плиты в Центральной Азии, крайними звеньями которой являются уже упомянутые Иберийская и Амурская плиты - в некоторых схемах (С.А.Ушакова и др.) их различается до двух десятков. И, наконец, микроплиты приходится выделять в районах тройных сочленений мега- и мезоплит, например, в районе о.

Пасхи, Галапагосских или Азорских о-вов.

Необходимо еще заметить, что разделение межплитных границ на дивергентные-спрединговые, конвергентные - субдукционные и трансформные в действительности не является столь однозначным, как это первоначально представлялось. Оказалось, в частности, что направления перемещения плит в сторону зон субдукции далеко не всегда строго перпендикулярны по отношению к простиранию последних, и поэтому нередко вдоль них возникает сдвиговая компонента. Не исключено, что последняя присутствует и вдоль некоторых осей спрединга, например, хр. Рейкьянес в Атлантике и хр. Карлсберг в Индийском океане. С другой стороны, вдоль крупных трансформных разломов на некоторых участках, кроме латерального смещения их крыльев, наблюдается растяжение с образованием желобов, а на других - сжатие, т.е. либо транстенсия, либо транспрессия.

Все эти особенности и сложности, наблюдаемые при современном расчленении литосферы на плиты, проявлялись, несомненно, и в геологическом прошлом и должны учитываться при палеотектонических реконструкциях. Это сравнительно просто делать и делается на основе анализа линейных магнитных аномалий для относительно недавнего прошлого, для последних 180 млн лет. Гораздо хуже обстоит дело с более ранним временем, когда приходится основываться лишь на геологических и скудных и неточных палеомагнит- ных данных. Но учитывать возможность достаточно сложных взаимоотношений плит разного порядка в прошлом необходимо при всех условиях.

На коровом уровне основное значение имеет разделение на континенты и океаны. Оно далеко не вполне совпадает с делением литосферы на плиты, но сильно влияет на их внутреннюю неоднородность, так как по современным данным мощность литосферы в пределах континентов большей частью превышает 200 и может достигать 400 км, практически охватывая весь объем коры и верхней мантии, в противоположность океанской литосфере, мощность которой не превосходит 100 км. В настоящее время вполне справедливо признается, что распределение континентальных глыб имеет решающее значение в определении рисунка конвективных течений в верхней мантии (В.П.Тру- бицын и др.).

Континентальные глыбы составляют существенную часть площади шести из семи главных литосферных плит, занимая, как правило, их центральные части. Лишь Тихоокеанская плита является целиком океанской. При этом Индо-Австралийская плита включает две крупных континентальных глыбы - Индийскую и Австралийскую; это не случайно, так как до позднего эоцена существовало две самостоятельных литосферных плиты, Индийская и Австралийская, разделенных осью спрединга. Помимо крупных континентальных глыб существуют более мелкие, известные как микроконтиненты, например, Роколл в Атлантике, Мадагаскар и Сейшеллы в Индийском океане и др. В геологическом прошлом число таких микроконтинентов временами было гораздо более значительным.

Большую часть площади континентов занимают, как правило, древние платформы - кратоны (рис. 1-2), фундамент которых образует континентальная кора докембрийского, причем в основном раннедокембрий- ского возраста, состоящая из гнейсов, кристаллических сланцев амфиболитовой и гранулитовой фаций и гранитов. В строении Индо-Австралийской плиты, как отмечалось, принимают участие два континента и, соответственно, два древних кратона, а в строении Евразийской плиты - четыре крупных кратона (Восточно- Европейский, Сибирский, Китайско-Корейский, Южно-Китайский и несколько более мелких континентальных блоков - Синобирмания, Индосиния и др.). Континент Евразия является единственным, лежащим в пределах не одной, а трех литосферных плит - Евразийской, Аравийской, Индо-Австралийской.

Помимо древних платформ в строении континентов участвуют фанерозойские (или позднепротерозой- ско-фанерозойские) покровно-складчатые пояса-оро- гены, выраженные в рельефе горными сооружениями, в противоположность равнинному, в основном, рельефу кратонов. Эти пояса обрамляют кратоны либо с одной стороны, как это наблюдается в Южной Америке, Австралии, Антарктиде, либо практически со всех сторон, как то имеет место в Северной Америке, Европе и Азии (кроме Индостана). А Африканский континент почти целиком представляет собой древнюю платформу.

Мощность коры в пределах древних платформ составляет 35-40 км, увеличиваясь до 50-70 км в пределах орогенов. Но часть последних оказывается снивелированной денудацией и перекрытой более молодыми отложениями осадочного чехла, большей частью юрскими и более молодыми. Там, где этот чехол занимает достаточно большие площади, последние именуются молодыми платформами; наиболее крупные из них - Западно-Сибирская, Западно-Европейская, Восточно-Австралийская, Патагонская.

Существует несколько генераций орогенов, отвечающих отдельным циклам, именуемым циклами Бертрана - байкальскому, каледонскому, герцинскому,

1

              3

Ж

5

-I-I-3

2

ПТ 4

6

-ГГ" 0 О О

0 О О

О О

9

—'

11

13

,

10

=h

12

14

Рис. 1-2. Основные структуры земной коры

I - древние платформы; 2 - молодые платформы; 3-7 - складчатые системы: 3 - позднедокембрийские, 4 - раннепалеозойские. 5 - позднепалеозойские. 6 - мезозойские. 7 - кайнозойские; 8 - позднепалеозойские, мезозойские и кайнозойские краевые прогибы; 9 - зона шельфа и континентального склона; 10 - ложе океана: 11 - глубоководные желоба; 12 - рифтовые зоны срединно-океанских хребтов; 13 - острова с корой океанского типа; 14 - разломы: 15 - крупные надвиги; 16 - внутриконтинентальные рифты

киммерийскому, альпийскому.

Некоторые более древние орогены и даже части древних кратонов испытали тектоно-магматическую активизацию в альпийском цикле и снова превратились в горные сооружения; наиболее крупный из них - Центрально-Азиатский внут- риконтинентальный горный пояс.

Распределение континентов и океанов на поверхности Земли явно неравномерно и в нем уже давно пытаются найти какие-то закономерности. Прежде всего обращает на себя внимание диссимметрия в мегарельефе Земли - антиподальность восточного преимущественно континентального (Индо-Атлантического) и западного океанского (Тихоокеанского) полушарий. Такая же антиподальность наблюдается и при сравнении Северного и Южного полушарий. Северное является преимущественно материковым, причем его приполярную область занимает океан (Северный Ледовитый), а Южное полушарие - преимущественно океанским, но в его приполярной области располагается материк Антарктида.

Это распределение континентов и океанов на современном лике Земли никак нельзя считать первоначально заданным какими-то глубинными неоднородностями коры и мантии, так как оно испытывало неоднократные изменения в истории Земли. В эпохи существования суперконтинентов (см. гл.16) контраст между континентальным и океанским секторами - Пангеей и Панталассой, становился еще более контрастным. Но сама Пангея или ее основные части - Гонд- вана и Лавразия, в позднем протерозое и фанерозое перемещались из одного полушария в другое, из Южного в Северное и наоборот, способствуя развитию или исчезновению материковых оледенений. К этому вопросу мы еще вернемся в заключительной главе книги.

Литература

Международная Тектоническая карта Мира, масштаб 1:15 000 000. В.Е.Хаин,Ю.Г.Леонов-ред. Л., 1984

Тектоника континентов и океанов. Объяснительная записка к Международной Тектонической карте Мира. В.Е.Хайн, Ю.Г.Леонов, О.Доттен - ред. М.: Наука, 1984

De Mets С., Gordon R. G., Argus D.F., Stein S. Current plate motions // Geophys. J. Int., 1990, v.101, p.425-478

De Mets C., Gordon R.G., Argus D.F., Stein S. Effect of recent revisions to the paleomagnetic reversal scale of estimates of current plate motions // Geophys. Res. Lett., 1994, v.21, p.2191-2194

| >>
Источник: Хайн В.Е.. ТЕКТОНИКА КОНТИНЕНТОВ И ОКЕАНОВ (год 2000).. 2001

Еще по теме Глава 1 ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ СОВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ КОРЫ И ЛИТОСФЕРЫ ЗЕМЛИ:

  1. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ КАЙНОЗОЙСКОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ
  2. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ ХАРАКТЕР ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ
  3. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ МЕЗОЗОЙСКОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ
  4. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ РАНИЕПАЛЕОЗОИСКОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ ХАРАКТЕР ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИИ
  5. Основные направления охраны и защиты литосферы
  6. § 6. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ II ЗЕМЛИ
  7. § 3. ГЛАВНЕЙШИЕ ЧЕРТЫ РАЗВИТИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ В ДОКЕМБРИЙСКОЕ ВРЕМЯ
  8. Глава I ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ СОВРЕМЕННОЙ АНТИКОММУНИСТИЧЕСКОЙ СТРАТЕГИИ
  9. Основные подходы к трактовке понятий «цивилизация» и «цивилизационная структура современного мира»
  10. СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРЫ
  11. Глава 16. ЗАЩИТА ЛИТОСФЕРЫ
  12. СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРЫ