Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Geodinam / geokniga- ¯«®­®¢-£¥®¤¨­ ¬¨ª -2001.pdf
Скачиваний:
399
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
4.65 Mб
Скачать

нить ее с вязкостью жидкостей, реология которых известна из бытовых примеров. Например, вязкость воды равна 0,001 Па · с, густого меда – 10 Па · с, а текущей лавы – 103 Па · с. Следовательно, даже минимальная вязкость астеносферы на 22 порядка (!) превышает вязкость воды, а по своей твердости астеносфера сопоставима с прочнейшими титано-молибденовыми сплавами, из которых делают броню танков и корпуса подводных лодок. Это лишний раз показывает, что астеносферу можно считать жидкостью лишь условно, оперируя геологическими масштабами времени 106 – 109 лет.

2.3.Деление литосферы на плиты и типы межплитовых границ

Литосфера Земли не является сплошной оболочкой. Она разделена на небольшое число относительно тонких жестких плит, движущихся по поверхности планеты под воздействием конвективных течений в ее мантийной оболочке и взаимодействующих друг с другом своими краевыми частями.

Скорости перемещения литосферных плит по порядку величины составляют несколько сантиметров в год. Хотя эти скорости кажутся незначительными, бoльшая часть всех происходящих на планете землетрясений, вулканических извержений и горообразовательных процессов происходит именно в области межплитовых границ. Соответственно именно современная сейсмическая и вулканическая активность является основным критерием выделения границ литосферных плит.

На рис. 2.3.1 показана одна из существующих схем разделения литосферы Земли на жесткие плиты. По характеру взаимодействия смежных плит границы между ними могут относиться к одному из трех типов – дивергентному, конвергентному или трансформному (рис. 2.3.2, см. вклейку).

Там, где литосферные плиты расходятся, освобождающееся между ними пространство заполняется поднимающимся снизу веществом астеносферы и его выплавками. Такие границы называются дивергентными. В океанах им соответствуют срединноокеанские хребты с рифтовыми зонами на гребнях. Если дивергентная граница пересекает материк, то над ней возникает

континентальная (материковая) рифтовая зона.

Там, где литосферные плиты, наоборот, сходятся, возможны две ситуации. Если взаимодействуют континентальная и океанс-

125

кая литосфера, то более тяжелая и плотная океанская поддвигается под более легкую континентальную. В таких местах возникают сопряженные системы глубоководных желобов с островными дугами или активными континентальными окраинами, в преде-

лах которых идет поглощение океанской литосферы в мантии. Этот процесс называется субдукцией. Если же плиты сталкиваются континентальными краями, то субдукция невозможна, поскольку легкая континентальная литосфера не может погрузиться в мантию на значительную глубину. В таких случаях происходит “торошение” континентальных краев плит, за счет которого воздымаются молодые горные сооружения. Этот процесс называется коллизией. Субдукционные и коллизионные зоны соответствуют конвергентным границам литосферных плит.

В геологической литературе дивергентные границы плит часто называют конструктивными, поскольку на них идет наращивание океанской коры, а конвергентные – деструктивными, поскольку на них, напротив, океанская кора (и литосфера в целом) погружается в мантию на переплавку. Однако данные термины не слишком удачны. Действительно, хотя на дивергентных границах океанская кора наращивается, этому неизбежно предшествует деструкция континентальной коры (именно такой процесс идет в материковых рифтовых зонах, которые также относятся к дивергентным межплитовым границам). Напротив, на конвергентных границах океанская литосфера уничтожается, но за счет ее переплавления в мантии рождается континентальная кора (см. главу 4). По указанным причинам предпочтительно употреблять термины дивергентные и конвергентные границы, отражающие лишь направление движения смежных плит, а не процессы, происходящие на межплитовых границах.

Третий и последний тип границ литосферных плит – трансформный. На трансформных границах не происходит ни наращивания, ни поглощения литосферы, плиты просто скользят друг относительно друга. Свое название они получили из-за того, что, как правило, соединяют (трансформируют) границы других типов – чаще всего дивергентные, реже конвергентные или дивергентные с конвергентными.

126

127

СевероАмериканская плита

Карибская плита 2,5

ЮжноАмериканская плита

 

1,7

Евразийская

 

 

 

 

плита

 

 

Аравийская

 

 

плита

Африканская

 

1,8

плита

 

Сомалийская

 

 

плита

Индийская

 

 

4,0

1,7

плита

7,0

 

 

 

 

Антарктическая плита

Северо-Американская плита

Филиппинская

плита

Тихоокеанская

плита плита

Кокос

плита Наска

18,0

10,0

а

б

1

2

а

б

в

3

10,0

4

 

 

 

 

Рис. 2.3.1. Литосферные плиты Земли.

1дивергентные границы (а – срединно-океанские хребты,

бконтинентальные рифты); 2 – трансформные границы; 3 – конвергентные границы (а – островодужные, б – активные континентальные окраины,

вколлизионные); 4 – направления и скорости (см/год) движения плит.

На Земле выделяются 13 главных литосферных плит (см.

рис. 2.3.1): 7 крупных – Евразийская, Северо-Американская, Южно-Американская, Тихоокеанская, Африканская, Индийская и Антарктическая, а также 6 средних – Аравийская, Сомалийская, Карибская, Филиппинская, Наска и Кокос.

Существуют более генерализованные модели с меньшим, чем 13, числом выделяемых литосферных плит. Дело в том, что сейсмичность, магматизм и скорость взаимодействия плит на разных границах имеют различную интенсивность. Четкие критерии того, насколько значимым должен быть каждый из перечисленных показателей, чтобы проводить межплитовую границу, отсутствуют. Например, раздвиговые движения по дивергентной границе, разделяющей Африканскую и Сомалийскую плиты (ВосточноАфриканской рифтовой системе), относительно малоинтенсивны, поэтому часто связанную с этой границей тектоно-магматическую активность рассматривают как внутриплитовую и, следовательно, отдельную Сомалийскую плиту не выделяют, считая ее частью Африканской (см. рис. 2.3.1).

Наоборот, при детализации геолого-геофизических исследований часто возникает соблазн привлечь к рассмотрению большее число плит, особенно в районах зон коллизии, где континентальная литосфера подвергается дроблению и оказывается разбитой на значительное количество микроплит с сейсмически, а часто и магматически активными границами.

Однако такой подход с геодинамической точки зрения часто не оправдан по двум причинам. Во-первых, в случае с микроплитами нет уверенности, что их деление осуществляется на уровне литосферы, а не на уровне, например, коры или даже верхней части коры (о чем подробнее пойдет речь в разделе 4.3). В этом случае пропадает одно из важнейших условий, придающих строгость тектонике плит – постулат о жесткости (монолитности) литосферы. Во-вторых, даже если допустить делимость микроплит на уровне литосферы, то механизм перемещений и взаимодействий крупных и средних литосферных плит с поперечными размерами, на порядок превышающими мощность, и микроплит, у которых поперечные размеры и мощность сопоставимы, оказывается существенно различным.

Поэтому в обсуждаемой строгой классической постановке проблемы деления литосферы Земли на плиты имеет смысл

128

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.