17.Плиталар шектерінің типтері

Плиталардың өзара қозғалуы үш түрлі жолмен жүреді, рифт зоналарында бірінен-бірі алшақтап жылжиды, аралдар доғасы мен терең науалар бойында екі плита соқтығып, қысылады, траннсформды жарылымдармен қарама-қарсы екі жаққа ығысады. Осы қозғалыстарға сәйкес литосфералық плиталардың шекаралары үш түрлі болады: дивергентті, немесе конструктивті (кеңею, ұлғаю шекарасы), конвергентті, немесе деструктивті (бату, жұту шекарасы) және ысырылу (трансформдық).

Дивергентті, немесе конструктивті плиталар шекарасы мұхиттардың әлемдік рифт жүйесіне, кейде континенттердегі рифтерге тура келеді. Бұл аумақтарда спрединг процесі жүреді. Ол бойынша, құрлықтар бірінен-бірі қашықтайды да, мұхиттардың орталық жотасындағы рифттер біртіндеп кеңиді. Оның орнында астеносферадын балқыма төгіліп, жаңа мұхит пайда болады. Геологиялық қоғам әуелде бұл болжамға сенімсіз қараған еді. Осыдан соң ағылшын зерттеушілері Ф. Вайн мен Д. Мэтьюз қосымша дәлелдер келтірді: мұхит түбінде оның орталық жоталарына параллель және симметриялы жолақатнған магниттік ауытқулар бар. Айтылған ғалымдар оны былай түсіндіреді: рифттерді бойлап төгілген базальттар қатайған шағында магниттік инверсияға сәйкес, қазіргі магнит өрісіне қарағанда, бірде оң, бірде теріс бағытта магниттеліп , сол таңбасымен қоса конвейердің лентасы секілді екі жаққа жылжиды. Сөйтіп бұл екі ғалым жолақты аномалияларды түсіндіріп қана қоймай, материкті блоктардың қарама-қарсы жаққа жылжып ортасында мұхит жаралатынын айтты. Сонымен бірге Канада геофизигі Дж. Вильсон мұхиттың орталық жоталарынан алыстаған сайын түптегі базальт жыныстардың жасы көне болатынын көрсетті – бұл да мұхиттардың ашылуының дәлелі.

Литосфералық плиталардың жарылуы кезінде, олардың екі жаққа алшақтап жылжуының бастапқы сатысында континенттерде рифт белдеулері пайда болады.

Рифттер (ағыл. – шатал, саңылау) туралы түсінікті 1884 ж. Дж. Грегори жер бедеріндегі екі өркеш жоталардың арасындағы ірі опырықтарды белгілеу үшін қолданды. Бұдан бұрын Германияда ұқсас құрылымдар «грабен» деп аталған. Мұндай құрылымдардың классикалық мысалы Африка континентінің Үнді мұхит жағалуының бойымен 8 мың километр қашықтыққа созылған Шығыс Африка рифт жүйесін келтіруге болады. Елу жылдан соң грабен тәрізді құрылымдар көне платформалардың жабуының табанында анықталған, олар үшін Н.С. Шатский «авлакоген» терминін ұсынды.

ХХ-шы ғасырдың 60-шы жылдарында мұхиттық зерттеулердің нәтижесінде әлемдік мұхиттың орталық жоталарының төбе тұстарында орын алған глобалды рифт жүйесі белгіленді. Бұл жүйенің континенттік рифт белдеулерімен құрылымдық және жаралу тегі жағынан байланысты екені дәлелденді. Осының барлығы Жердің геологиялық тарихында рифтогенездің алатын маңызды ролін жете түсінуге мүмкіндік туғызды. Қазіргі түсінік бойынша рифттер – жүздеген, тіпті мыңдаған километрге созылған, ені ондаған километр, тереңдігі бірнеше мың метрге жететін грабен тәрізді құрылымдар, оларда Жер қабығы жазық бағытта созылып кеңиді және қыздырылған тереңдік мантия заты жоғары көтеріледі. Рифттің пайда болу және даму процесі рифтогенез (рифтинг) деген атау алды. Ол Жер қойнауынан көтерілген қыздырылған заттың үстіңгі жағында пайда болған дөңбеккүмбез түрінде бейнеленеді. Бұл тұста жазық бағытталған күштердің әсерінен литосфера созылып жұқаланып жарылады, салдарынан қалыпты лықсымалармен шектелген грабен тәрізді рифт құрылымдары түзіледі.

Литосфераның рифт белдемдеріне төменгі өзгешеліктер тән: Жер қабығы 30-35 км-ге шейін жұқаланған, мантиясы Жер қабығының табанына жақындап жоғары тұрады, жылу ағыны артық, жазық бағытталған созылу әрекеттердің күш салуы белсенді, гипоцентрлері Жер қабығының табанында орналасқан Жер сілкіну жиі және күшті, базальт және сілтілі-базальт вулканизмі кең тараған. Бұларға ұқсас қазіргі құрылымдардың әдеттегі үлгілері: мұхиттарда – глобальды рифт жүйесі, континенттерде – Африка-Араб, Байкал, Батыс Европа рифтері ж.б.

Байкал рифт жүйесі солтүстік-шығыстан оңтүстік батысқа 2,6 мың км-ге созылған, ені 60 км, көлдің тереңдігі 1650 м. Грбендердің дамуы плиоценді, плейстоценді және голоценді қамтиды. Тік бағытталған ығысудың амплитудасы 5 км. Базальтты вулканизм айтарлықтай қарқындылықпен ерекшеленбейді. Байкал рифтінің белсенді дамуы осы уақытқа дейін жүріп жатыр, түбінің төмен майысуының орташа жылдамдығы жылына 0,6 см, ал екі жаққа алшақтап жылжуы 0,2-0,3 см.

Спрединг процесі бойынша құрлықтар бірінен-бірі алшақтап, мұхиттардың орталық жотасындағы рифттер біртіндеп кеңиді. Орталық-мұхиттық жоталар ұзындығы 60 сың км, мұхит табанынан 3-4 км-ге көтерілген, барлық мұхиттарды кесіп өтетін жүйе құрайды. Кей жерлерде төбелері теңіз бетіне шығып, аралдар құрады. Мысалы, Атлант мұхитындағы Пасха, Үнді мұхитындағы Сен-Поль т.б. аралдар. Жоталар Атлант және Үнді мұхиттардың орталық бөліктерінде созыла орналасқан, ал Солтүстік Мұзды және Тынық мұхиттардың бір шетіне қарай ығысқан – Шығыс-Тынықмұхитттық жота.

Орталық-мұхиттық жоталардың бойлығының нақ ортасында жарықтармен шектелген терең қысаң шатқалдар-рифттер (ағылшынша рифт - саңылау) орын алады. Олардың тереңдігі 2-2,5 км, үстіңгі ені 25-30 км. Рифт зоналары бойында жер сілкіну, аномалды артық жылу ағыны, жанартау атқылауы байқалады. Рифт зонасында жер қабығы әбден сүйірленіп, бойына шала балқыған мантия заты сінеді.

Орталық жоталардың кейбір жерлерінде, кейде айтарлықтай учаскелерде рифттердің орнында, оған қарама-қарсы құрылымдар-горстар дамыған. Бұл учаскелер магмалық әрекеттердің белсенділігімен сипатталады (Шығыс Тынықмұхиттық жота, Орталық Атлант жотасының Исландия аралынан оңтүстік бөлігі – Рейкьянес жотасы).

Теңіз астындағы континент шеті пассивті (атланттық) және активті (Тынық мұхиттық) болып ажратылады. Біріншісі Солтүстік Мұзды мұхит, Атлант мұхиты, Үнді мұхитының (Зонд архипелаганың басқа) жағалауларында орын алады, ал екіншісі Тынық мұхитына тән.

Пассивті континент шеті морфологиясына сай материктік қайраңға (шельфке), материктік беткейге, материктік етекке жіктеледі.

Материктік қайраң құрлықтан басталып теңіздің таяз сулы бөлігін қамтиды, оның еңкіштігі көп жағдайда 1⁰ шамасында. Шельфтің мұхит жағындағы жиегі 200 м тереңдікте орналасқан, кейбір жерлерде 300-500 м-ге дейін барады. Орташа ені 65-80 км, нақтылы мөлшері ондаған км-ден 800-1000 км-ге дейін өзгереді. Қазіргі шельфтің пайда болуын әдетте 10-15 мың жыл бұрын басталған төрттік мұз басу мұхдықтарының еруімен байланыстырады. Бұған дәлел – шельф бетінен бұрынғы жер бетіндегі бедерлерді, мысалы, су астындағы өзендер арналарының жалғасы, өзен террасалары, ежелгі су жағалауы, мұз тектес пішіндерді байқайтынымыз. Шельфтің қалыптасуы-теңіз трансгрессиясы мен абразия әсерінің, тектоникалық төмен майысу және шөгінділер шоғырларының біріккен әрекетінің нәтижесі.

Материктік беткейдің ені тар (8-10 км-ден 250-270 км-ге дейін), тереңдігі 2500-3000 м-ге дейін тарайды. Беткей еңкіштігінің орта шамасы 3-4⁰, кейде 10-15⁰. Беткей бетінде су астындағы терең (1000 м) тік жарлы каньондар кездеседі, олар материктік етекке шейін жетеді. Кейбір каньондар шельфте басталып үлкен өзендердің (мысалы, Гудзон, Конго) аңғарларының жалғасы болып келеді. Материктік беткей бойымен (2500 м) геофизиктер континенттік және мұхиттық жер қабығының шекарасын жүргізеді.

Тектоникалық жағынан пассивті континент шетінің шельф зонасы Әлемдік мұхит суы басқан континенттік платформаларға (көне және жас) жатады. Бұлардың тектоникалық құрылымдары өзінің геологиялық-геофизикалық сипаттамасы бойынша кәдімгі платформалық құрылымдарға сай келеді (антеклизалар, синеклизалар, дөңбек күмбездер және ойпаңдар, бел-белестер және ойыстар). Пассивті шеттердің бір ерекшелігі олардың аумағында тарамдалған рифт жүйелері кең дамыған. Олар теңіз түбі бедерінде науалар, аралдар арасындағы бұғаздар түрінде көрінеді.

Материктік етек деп беткей мен мұхит табанының түйіскен жердегі жатық, кейде шамалы бұйратталған жазықта айтады. Ені ондаған-жүзденген км, тереңдігі 2500 метрден 3500 метрге жетеді. Материктік етектің маңызды ерекшелігі дәл осында құрлықтан әкелінген шөгінді материал өнімді шоғырланады. Осымен байланысты аккумулятивтік процестер тектоникалық бедер пішіндерінен басым болып, етек бедері тегістелген байыпты пішінмен сипатталады. Соған қарамастан сейсмикалық зерттеулер етек бойында ірі тектоникалық ойыстар бар екенін белгіледі. Олар жүздеген кейде мыңдаған км-ге созылған, тереңдігі 10 км-ге жетеді. Бірақта теңіз түбі бедерінде бұл ойыстар байқалмайды, олар қалың қабатты шөгінділермен толтырылған. Материктік етектің бедері негізінде аккумулятивтік тектес.

Конвергентті, немесе деструктивті шектері бір литосфералық плитаның екіншісінің астына батуын (субдукция) немесе литосфералық плиталардың соқтығысуын (коллизия) белгілейді. Субдукция континенттердің активті шеттерінде байқалады.

Континенттердің активті шеті Тынық мұхитына тән, оларға Атлант мұхитының Антиль және Оңтүстік-Антиль шеттері және Үнді мұхитының Зонд шеті жатады. Бұл шеттер шеткі теңізден, аралдық доғадан және тереңсулы науадан тұрады.

Шеткі теңіздер – кең аумақты жайпақ, кейде нашар бұйратталған түпті, пішіні изометриялы, овалды, тереңдігі 3-5 км депрессиялар. Жер қабығы мұхиттық типке жақын не аралық типке жатады. Мұхиттық қабықтан басты өзгешелігі қалың, 10-12 км-ге дейін шөгінді қабаттың болуы. Шеткі теңіздер екі типке ажыратылады: континенттік қайраң мен аралдық доғалар аралығында орналасқан (Охот, Беринг, Оңтүстік Қытай теңіздері) және сыртқы және ішкі жағынан аралдық доғалар жоталарымен шектелген (Филиппин, Солтүстік – және Оңтүстік-Фиджи шұңғырлары).

Аралдық доғалар Тынық мұхиттың солтүстік және батыс жағалауларында кең тараған - Алеут, Курил, Жапон, Тонго-Кермадек ж.б. Атлант мұхитында Антил және Оңтүстік Антил доғалары, Үнді мұхитында Зонд доғасы белгілі. Аралдық доғалардың ұзындығы 1000-2000 км-ден (Курил) 3000-4000 км-ге дейін (Тонго-Кермадек). Доғалардың көпшілігінің дөңестігі шығысқа бағытталған. Барлық доғалар құрамы андезитті активті вулканизммен сипатталады. Жер қабығының типіне сәйкес доғалар екі түрге ажыратылады – континенттік қабықта дамыған (мысалы, Жапон доғасы) және мұхиттық қабықта дамыған (мысалы, Алеут доғасы). Біріншілері ірі аралдар түрінде, қабығы континенттік, қалыңдығы 25-30 км, екіншілері жұқа қабықты 20-25 км, ұсақ аралдар тізбегі түрінде бейнеленеді. Аралдық доғалар күшті жер сілкінулермен сипатталды, олардың гипоцентрлері 700 км тереңдікке дейін орналасады. Бұл жерлерде қазіргі активті вулканизм байқалады.

Аралдық доғалардың мұхит жағынан тереңсулы науалар орын алады. Науалар өте тар (бірнеше ондаған км), тереңдігі 7-8 ден 10-11 км-ге дейін (ең терең Мариан науасы 11022 м), асимметриялы, беткейлері сатыланған шатқалдар түрінде бейнеленеді. Сыртқы мұхиттық беткей жайпақ, ішкі беткей тікшіл келеді. Мұхит жағынан науаға параллель биіктігі шамамен 500 метр шеткі бел-белес созылады. Шеткі белестер ауырлық күштің орташа аномалияларымен сипатталады, наулар-шұғыл теріс, аралдық науалар-үдемелі оң ауытқулармен ерекшеленеді. Жылу ағыны шеткі белестерде қалыпты, науаларда төмендеп, аралдық доғаларда айтарлықтай көбейеді. Тереңсулы науаның осімен үйлесімді аралдық доға жаққа қарай көлбеу орналасқан сейсмофокалды зона белгіленеді, олар мантияға (700 км), кем дегенде 150-200 км тереңдікке жетеді. Бұл зоналарды 1938ж. жапон сейсмологы К.Вадати ашқан, аралдық доғалардың вулканизмін түсіндіруде олардың маңыздылығын совет петрологы А.Н. Заварицкий 1946 ж. көрсетті, ал оларды жалпылай тану 1949 ж. американдық Г. Беньоф жұмыстарымен байланысты. Сейсмофоколды зоналар (ВЗБ зоналары) активті континенттер шетінің басты элементі болып саналады, осы зоналармен сейсмикалық,, вулкандық және тектондық белсенділік байланысты. Бұл зоналардың еңкіштігі жоғарғы бөлігінде (150-200 км) көлбеу, ал одан төмен қарай тікшіл келеді. Шамамен 100-150 км тереңдікке дейін сығылу жағдайы басым болады. Төмендеген сайын ығысу жағдайлары анық белгіленбейді, сейсмофоколды зона бойынша созылу мүмкіншілігі байқалады. Аралдық доғалардың вулкандары, әдетте сейсмофоколды зона бойынша созылу мүмкіншілігі байқалады. Аралдық доғалардың вулкандары, әдетте сейсмофоколды зонаның тереңдігі 100-150 км учаскесіне сәйкес орналасады, бұл жерлерде сейсмикалық құбылыстар өтеді, сөйтіп астеносфера затының балқу дәрежесінің ұлғаюына көрсетеді. Бір топ зерттеушілердің пікірі бойынша дәл осында бастапқы магмалық ошақтар орналасуы мүмкін. Басқалардың пікірі бойынша магмалық ошақтар жоғарырақ мантида орналасқан, ал ВЗБ зонасы тек қана жылу ағынының және флюидтердің көзі болады.

Континенттердің активті шетінің вулкандық доға мен тереңсулы науа аралығы өте күрделі құрылған. Оның ені ВЗБ зонасының еңкіштігіне сәйкес бірнеше ондаған км-ден 150-200 км-ге дейін өзгереді. Аралдық доғаның сыртқы беткейінің төменгі бөлігінде тектоникалық қабыршақтанған шөгінділерден тұратын аккрециялық призма қалыптасады. Олар жаралу тегі әр түрлі шөгінділердің жиынтығы: мұхит қабығының шөгінді қабаты, аралдық доғадан не континенттен тасымалданған өнімдерден құралған шөгінділер болуы мүмкін. Шөгінділер көп мөлшерде шоғырланса бейвулкандық аралдық доға пайда болады. Бейвулкандық доғалардың артқы жағында жас шөгінділермен толған ойыстар түзіледі.

Активті шеттерде бір емес, екі, кейде үш вулкандық доғалар болуы мүмкін, олардың аралығында доғааралық бассейндер оңашаланады.

Активті шеттердің мүлде ерекше түрі қарапайымдалған анды типі. Мұнда тереңсулы науалар континенттерді тікелей жиектейді. Континенттің бойымен шеткі вулкандық-плутондық белдеу созылады. Осындай жағдай қазіргі уақытта Орталық және Оңтүстік Американың батыс жағалауларында байқалады, анды типі деп аталуы да осыдан.

Трансформдық (ысырылу) шектері бойымен литосфералық плиталар салыстырмалы ысырылу қозғалысында болады.

Орталық-мұхиттық жоталарды кесе-көлденең бағытта трансформдық жарықтар кесіп өтеді (Дж. Т. Вильсон, 1965). Бұл жарықтар бойынша рифт зонасындағы ысырма (ашылма) қозғалыстар ысырылымға ауысады (трансформация). Ысырылма түрінде орын ауыстыру орталық бөліктің рифт зоналарында кесіп өткен аралықта байқалады. Трансформдық жарықтың басқа бойлығында блоктардың қозғалуы бір бағытта, бірақ әр түрлі жылдамдықпен болады.

Ең ірі трансформдық жарақтар-магистралды жарықтар орталық жоталармен бірге олармен шектес мұхит плиталарын, кейде континенттерді кесіп өтеді. Мұндай жарықтардың ұзындығы бірнеше мың км, ал олар бойлай дамыған шатқалдардың тереңдігі 3-5 км, кейде 7-8 км, мысалы Аталант мұхитының экватор зонасындағы Чйен, Романш, Сан-Паулу жарқтары. Тынық мұхиттың солтүстік-шығыс бөлігінде аса ірі трансформдық жарықтар дамыған – Мендосино, Маррей, Кларион, Клиппертон. Бұл жарықтардың бір-бірінен ара қашықтығы 1000 км. Магистралды жарықтардан басқа аймақтық (ара қашықтығы.