Причины движения плит

Одна из главных задач всех мобилистских концепций - выяснение причин движения плит внешней оболочки Земли. Плиты в их взаимодействии относятся к числу важных элементов механизма, формирующего облик планеты. Решение этой проблемы тем более заманчиво, что уже известно - плиты движутся по пластичному слою в мантии.

Есть несколько точек зрения на причины движения плит. Одна из них связана с “горячими точками” (чтобы иметь представление что такое “горячая точка” в качестве примера укажем на Исландию – типичный пример “горячей точки”). Можно представить, что “горячая точка” это своеобразный “Трубопровод” по которому разогреты материал подается из недр земли. При подходе к земной поверхности он распространяется в горизонтальном направлении во все стороны от “горячей точки”. Это вызывает, по мнению Моргана, перемещение соседних плит, хотя их истинная движение определяется взаимодействиями с истинными плитами и влияние других “горячих точек”. Ещё есть точка зрения, что материал, подымающийся в середино – океанических хребтах и действует наподобие постоянного клина, заставляет плиты смещаться в сторону. Есть и альтернативная точка зрения: материал, поднимающейся в пределах середина океанических хребтов, возбуждает скольжение плит под действие силы тяжести, Возможно также, что погружающиеся в океанические хребта холодные океанические плиты поднимают часть связанных с ними плит. К идеи погружения холодных плит близки представления о том, что после некоторого периода охлаждение на дне океана плиты как бы начинают испытывать усталость: плотность их возрастает и в результате происходит ранопроизвольное погружение на подобие соскальзывание ленты с утяжеленным концом на краю стола. И наконец, наиболее принимаемая идея Маккейзна, который считал, что цепочка вулканических островов проста “сидят” на глубинных разломах по которым с мантией поступает разогретое вещество и по этому он предлагает вариант конвективного течения на глубине, т. е. подъем нагретого вещества поверхности – растекание – охлаждении – погружения. Этот процесс подобен движению воды в сосуде в верх при ее нагревании, так как нагретая вода становится менее плотной. Погружение происходит в жалобах, что обуславливает дрейф плит.

Отметим что упорядоченности в расположении срединно-океанических хребтов не наблюдается. Вероятно подъем тепла снизу происходит там где это возможно, а погружение материала – там где это необходимо.

Альтернативная идея – “горячие пояса Земли”

Эта идея базируется на широко известном научном постулате о перемещение во времени древних магнитных полюсов. В основу этой концепции, равно как и гипотезе тектоники плит положены результаты палеомагнитных исследований. Однако, обе идеи несмотря на принадлежность к мобилистскому направлению - антогонистичны в основном из-за разного методологического подхода к исходному материалу.

“Горячие пояса” Земли связывают с планетарной ратацией. Как известно фигура Земли имеет сплюснутую форму сжатием в 1:298,3. Согласно расчетам скорости вращение ранней Земли было в двое больше и, соответственно большим было уплощение геоида. Последующие измерение скорости и формы планеты повлекло крупномасштабную тектоническую перестройку. Во все периоды геологической истории наиболее крупной тектонической структурой Земли являлось экваториальное отклонение от равновесного погружение, которое располагается между тропическими широтами, имеет ротационную природу и получило наименование экваториального вздутия. В приделах этой замкнутой линейной структуры, окружающей Землю в виде пояса шириной 5,5тыс. км располагается преобладающие количество современных мантийных плюмов. Магматические расплавы по механизму диапиризма в районе экватора поднимаются из нижней мантии, так как эта зона глобального растяжения по законам ротогенеза при остывание эти перегретые расплавы прогревают окружающие толщи вплоть до их плавления.

Миграция со временем палеомагнитных полюсов автоматически меняет пространственное положение экватора, экваториальных вздутий и совершенно производных от них ротационных горячих поясов. Это значит, что в геологической истории их могло быть несколько. Рассмотрим пример такого “горячего пояса”. В сейсмической модели глубинного строения северо-западной части Евразии на общем высокоскоростном фоне в полосе между Персидским заливом и Британскими островами до глубины 250 км выделено диагональная (в современном плане (низко скоростная) 7,25<V<7.8 км/с) аномальная область протяженностью около 7000 км при ширине около 1500 км. Плотность теплового потока в этой зоне повышенная 60-90 мВт/м.кв. на фоне 30-50 мВт/м.кв. это низко скоростная но высокоточным и структурная зона наследует пермский магнитный экватор. Аномалия включает 8 локальных неоднородностей, где сейсмические скорости ещё более заниженные, а тепловой поток ещё более увеличен и где широко развитый гипербазиты, щелочные базальты. Такое сочетание свойств может быть объяснено как наличие мантийных плюмов.

В возрастном отношении это структура планетарного значения предопределяет средиземноморский складчатый пояс в котором широко расставлены гипербазиты и щелочные базальты. В тоже время подъем геоизотерм по проницаемой зоне спровоцировал кислый вулканизм и гранитообразование. В мезозое и в альпийский этап за счёт мощного прогрева глубинным и коровым магма образованием вещество коры максимально расширялось и между жесткими блоками эпигерцинской платформы.

Образование руд не является непременно обязательным фактом. Формирование каждого значительного месторождения связано с местами или региональными условиями, определяемыми либо особенностями циркуляции вод через вулканические породы, либо сочетанием климатических факторов, либо даже состоянием биологической активности среды. Границы плит являются поставщиками тепла и вещества, поэтому рудные месторождения имеют тенденцию размещаться воль бывших или существующих границ плит. Но, с другой стороны, почти любой участок суши в то или иное время был близок к границам какой-то из древних плит. Например, не вызывает сомнения что рудные богатства обоих Америк, образовались за время продолжительного подвига плит Тихого океана под континент.

Знание особенностей современного движения плит полезны для геологов-поисковиков и в другом отношении. Расколотые континенты могут растащить рудоносные структуры и поэтому всегда необходимо проводить палеотектонические реконструкции обстановок прошлого.

Лекция 7. Горючие полезные ископаемые

Уголь и углеводороды – ведущие полезные ископаемые этой группы и в большинстве случаев рассматриваются как продукт органического мира далёкого прошлого. Эти полезные ископаемые образовались из органических остатков избежавших обычных разложений только потому, что оказались перекрытыми застойными водами.

Начальной стадией образования угля является торф, формирующийся в болотах, но для возникновения залежей высококачественного угля требуются особые условия. Мощные пласты угля образуются, только если пышная растительность подвергается медленному затоплению, деревья должны затонуть только до начала гниения. Далее должно произойти погружение этой территории под осадки, чтобы выжались вода и газы. Такие условия, например, создались 270 млн. лет назад при столкновении американского и африканского континентов с образованием Аппалачского орогена и прогиба перед ним в условиях тропиков. Таких геодинамических обстановок за геологическую историю было множество и поэтому мы имеем значительное количество угольных бассейнов

Нефть нельзя рассматривать лишь как морской эквивалент угля, хотя нефть обычно образуется в тёплых морских бассейнов, на дне которых накапливается застойная, обеднённые, обеднённые кислородом воды. Обязательным условием является наличие бактерий, которые воздействуют на погружающиеся органические остатки. Они отбирают входящие в молекулы кислород, оставляя углеводородный остаток (СН). В наши дни подобный процесс проходит в некоторых районах на дне Черного моря. Он протекает очень медленно, возраст самых верхних слоёв илов, в которых зафиксированы молекулы СН, достигают нескольких тысяч лет.

Так же как и уголь, нефть должна подвергнуться сильному давлению. Перекрывающие породы должны быть непроницаемыми. Будучи лёгкой и подвижной нефть перетекает в стороны и так продолжается до тех пор, пока она не попадёт в ловушки. Обычно это бывает в наивысших точках антиклинальных поднятий проницаемых песчаников, также там, где пласты перекрыты экранами, например, солью. Ведущую роль могут играть и боковые сдавливания. Персидский залив являющийся крупнейшей нефтяной провинцией обязан своим происхождением мобильному сдавливанию морского дна при столкновении Аравийской и Евроазиатской плит, Западно-Сибирская провинция тоже продукт сдавливания.

С мобилистских позиций образование нефтегазовых провинций – это результат процессов расхождения-схождения и изостатического выравнивания плит. Полный цикл геодинамической эволюции литосферы с мобилистских позиций состоит в следующем:

1. расхождение континентов приводит к образованию бассейнов рифтового типа, в том числе и континент. Рифтогенов;

2. формирование надрифтовой депрессии или пассивной окраины

3. процесс схождения плит с образованием новых типовых бассейнов – преддуговые, дуговые.

На платформах наиболее популярный тип надрифтовых депрессий. Они размещаются главным образом во внутренних частях платформ как, например – Днепровско-Донецкая впадина, Турчанский прогиб. Зап.Сибирь – тоже модель надрифтовых депрессий. Рифты имеют триасовый-юрский возраст, а надрифтовые депрессии – позднемеловой, палеогеновый и неогеновый возраст. Основной тип ловушек – горстовые антиклинали средних и верхних частей разреза с тектоническими ограничениями.