ГИПОТЕЗА ДРЕЙФА МАТЕРИКОВ

Отправным пунктом для появления этой гипотезы служит замеченное многими людьми пора-ЗИТелЬНОе совпадение контуров Южной Америки и Африки. Совпадение контуров соседних материков в других местах (Северной Америки и Европы, Австралии и Антарктиды и др.) не так очег видно, но тоже имеет место, особенно с учетом шельфа.

Напрашивается вывод о том, что это ос-колки когда-то единого материка, "разъехавшиеся" в разные стороны. Имеются также элементы сходства геологического строения участков Южной Америки и Африки, разделенных Атлантичесг ким океаном, Южной Америки и Антарктиды и других. Эти обстоятельства натолкнули ученых на мысль о возможности горизонтального перемещения материков.
Гипотеза перемещения материков была в наиболее полном виде высказана в 1910 г. американским ученым Ф.Тейлором ив 1915 г. австрийским геофизиком А.Вегенером. В книге последнего "Происхождение материков и океанов" эта гипотеза нашла наиболее полное изложение и иногда так и называется "гипотеза Вегенера". А.Вегенер сделал вывод о том, что вплоть до начала мезозоя континенты составляли единый суперконтинент — Пангею, которая впоследствии раскололась, а ее осколки - нынешние материки - сместились в разных направлениях и продолжают передвигаться. Сопротивление океанического дна перемещению осколков вызывает поднятие складчатых горных хребтов по краям континентов.
t Яркое изложение и обилие убедительных фактов составляли достоинство книги А.Вегенера и способствовали в 20 - 30-е годы огромной ее популярности. Этой гипотезы- придерживались такие известные геологи, как А. Дю Тойт, Э.Арган, Р.Штауб и др.
В начале XX века уже было известно, что основу материковой коры составляет сравнительно легкая сиалическая оболочка (гранитный слой), ниже которой лежит более тяжелая симатическая оболочка (базальтовый слой). Под океанами сиалический слой отсутствует и кора представлена только симатическим (базальтовым) слоем. А.Вегенер сравнивал континентальные плиты с льдинами, которые медленно "плывут" по массивной симатической оболочке, как по поверхности воды. Однако, несмотря на образность, трудно себе представить реальный механизм такого передвижения. К тому же было установлено наличие во многих местах долгоживущих глубинных разломов, уходящих глубоко в мантию и сохраняющих свое положение в течение длительного времени. Эти и другие факты противоречили гипотезе континентального дрейфа, которая к началу 50-х годов утратила свою популярность.

НОВАЯ ГЛОБАЛЬНАЯ ТЕКТОНИКА (ТЕКТОНИКА ПЛИТ, НЕОМОБИЛИЗМТ
В конце 50-х - 60-е годы XX века началось возрождение гипотезы А.Вегенера на новой основе. Этому способствовали несколько обстоятельств.
Во-первых, палеомагнитные исследования горных пород выявили иное по сравнению с современным положение полюсов в геологическом прошлом, а также перемещение континентальных массивов.
Во-вторых, была открыта подводная система срединно-океанических хребтов с грабенообраз-ными погружениями вдоль их осевой части - рифтовыми зонами (см. главу 4). В начале 60-х годов Г.Хесс и Р.Дитц, вслед за А.Холмсом, выдвинули гипотезу расширения дна океанов от срединных хребтов к периферии под действием конвекционных течений в мантии и подъема расплавленного материала из верхней мантии к поверхности. Кроме того, на океаническом дне была выявлена система полосовых магнитных аномалий, параллельных срединно-океаническому хребту и по отношению к нему симметричных. Базальты соседних полос имеют чередующуюся ориентировку намагниченных частиц, то есть образуют положительные и отрицательные магнитные аномалии. Английские исследователи Ф.Вайн и Д.Мэтьюз сопоставили эти аномалии с чередованием эпох прямого и обратного магнитного поля, установленных для кайнозоя, а затем и мезозоя. Они сделали предположение, что такое чередование является результатом последовательного "порционного" внедрения базальтового расплава из мантии по глубинным разломам рифтовых зон срединно-океанических хребтов. Была вычислена скорость раздвижения рифтовых зон, составившая 1 см в год для Северной Атлантики и до 6 см в год для некоторых частей Тихого океана. В дальнейшем Д.Вилсон дал понятие о трансформных разломах, оперяющих основную рифтовую систему, и установил факт увеличения возраста вулканических пород по мере удаления от оси рифта (см.

схему I, цв. вкл.).
В-третьих, получило окончательное подтверждение наличие в верхней мантии слоя разуплотненных, вязких, местами расплавленных пород, который получил название астеносфера, что означает "слабый слой". Верхняя граница астеносферы находится на глубинах 50-60 км под океанами и 100-120 км под континентами; нижняя граница соответственно - на глубинах 400 и 250 КМ. Под океанами астеносферный слой значительно толще. Признаки существования этого слоя были отмечены еще Б.Гутенбергом в 1926 г. по уменьшению скорости распространения сейсмических
волн, отчего астеносферу называют также волноводом. Твердую оболочку, расположенную над астеносферой и включающую земную кору и верхнюю часть мантии, называют литосферой, буквально - каменной оболочкой.
Благодаря открытию астеносферы значительно проще для понимания стал механизм горизонтального перемещения плит. Фрагменты литосферы, ограниченные рифтовыми зонами, получившие название литосферных плит (рис. 82), медленно скользят по вязкой, разуплотненной астеносфере. Это гораздо понятнее, нежели плавание
Рис. 82. Карта литосферных плит Земли (Зоненшайн, Кузьмин, 1993). твеРДых СИалических "льдин" В
Заимствовано у Н.Л.Добрецова и А.Г.Кирдяшкина, 1994. Границы плит: твердом же симатическом субстра-
7-v- дивергентные, 2 - конвергентные, 3 - трансформные те, как в схеме А.Вегенераг

В конце 60-х годов ученые 3. Ле Пишон, В.Морган, Д.Хэйртцлер, Б.Изакс и др. установили, что таких крупных литосферных плит сравнительно немного (8-10). Плита может быть и океанической, и континентальной, и смешанной. Построения упомянутых, а также многих других исле-дователей, обобщенные под названиями "тектоника плит" (плейттектоника), "новая глобальная тектоника", получили в 70 - 80-х годах огромную популярность среди геологов-тектонистов.
Согласно тектонике плит, действует своеобразный механизм их перемещения. В зонах сре-динно-океанических хребтов конвекционные потоки из мантии достигают поверхности по глубинным разломам, и поступающие новые порции базальтовой магмы раздвигают, как клинья, расталкивают соседние литосферные плиты, наращивая их изнутри. Зтотцроцесс называется qnpe-, дингом (рис. 83J),

Обратный процесс происходит в областях, подобных тихоокеанскому побережью Азии. Здесб* более тяжелая океаническая плита "пододвигается" вниз под континентальную плиту по накло-^ ненной под углом 40-45° в сторону континента зоне контакта (зоне Заварицкого-Беньофа), к которой именно по этой причине приурочены центры землетрясений. Такой процесс пододвигания одной плиты под другую называется субдукцией. Края погружающейся плиты по мере погружения деформируются, переплавляются в астеносфере. Континентальные окраины, на которых происхс^ дят такие процессы, называются активными. Пассивные континентальные окраины находятся вдали от зон спрединга и субдукции. Литосферные плиты, движущиеся по астеносфере, обладают жесткостью и монолитностью, испытывают взаимные горизонтальные перемещения трех типов: а) расхождение (дивергенцию) в осевых зонах срединно-океанических хребтов; б) схождение (конвергенцию) по периферии океанов, в глубоководных желобах, где океанские плиты пододви^ гаются под континентальные или островодужные; в) скольжение вдоль трансформных разломов..,
Есть и другие варианты столкновения плит. Края двух континентальных плит при столкновении могут, сминаясь, вздыбиться вверх (коллизия). Предполагают, что такой процесс при столкновении двигавшейся на северо-восток Индийской плиты с огромной Азиатской привел к образованию высочайшей горной системы современности - Гималаев и Тибета. В случае не лобового, а бокового столкновения плиты будут скользить друг относительно друга, как происходит, например, в Калифорнии по разлому Сан-Андреас. Процесс надвигания фрагмента океанической коры на континентальную при столкновении плит называется обдукцией.

<< | >>

↑

Источник: В.М.Подобина, С.А.Родыгин. ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ. 2000

Еще по теме ГИПОТЕЗА ДРЕЙФА МАТЕРИКОВ:

- Историческая геология, палеонтология - Геодезия - Геология -