Файл: Уломов, В. И. Динамика земной коры Средней Азии и прогноз землетрясений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 0
обновления коры в основном закончился в начале нижнего мела...» (Белоусов, 1970).
При этом процесс «океанизации» в океанах типа Атлантическо го и Индийского протекал в направлении от краев к центру и базифнкацпя, по В. В. Белоусову, продолжается ныне в пределах срединно-океанических хребтов. В Тихом океане, напротив, океанизация началась с центра и развивается в настоящее время у его краевых областей.
Таковы основные положения тектонической гипотезы В. В. Бе лоусова. По мнению В. Е. Хайна, двумя главными недостатками, определяющими ее односторонность, являются: «1) отрицание воз можности сколько-нибудь крупных горизонтальных смещений бло ков литосферы, связанное с игнорированием планетарных сдвигов, шарьяжей негравитацнонного происхождения, раздвигов в зонах океанических и континентальных рифтов, а также данных изучения палеомагнетизма и сейсмологических исследований; 2) игнорирова ние объективно существующих закономерностей в ориентировке основных структурных элементов литосферы, в частности, сети глу бинных разломов, указывающей на их ротационную обусловлен ность» (Хайн, 1972).
Г и п о т е з а в а н Б е м м е л е н а в ее обновленном в 1964— 1966 гг. варианте синтезирует фиксистские и мобилистские пред ставления. Здесь различаются три типа ундаций земной коры и мантии.
Наиболее важный процесс глубинной дифференциации вещества происходит в нижней мантии на глубине от 1000 км и до границы ядра. Разуплотнение и расширение материала нижней мантии при водят к поднятию верхней мантии и континентальной коры, которые в результате разрываются и соскальзывают в стороны по склону поднятия, обнажая низы верхней мантии и таким образом создавая новую базальтовую океаническую кору (мегаундации). Согласно этой гипотезе, так должен был произойти распад древнейших мате риков Гондваны и Лавразии с новообразованием Атлантического и Индийского океанов.
Следующие по порядку и значению ундации (геоундации) явля ются производными от мегаундации и обязаны своим развитием физико-химическим процессам в астеносфере. К ним относятся гео синклинали, и, в частности, геосинклиналь Тетиса, которая, по ван Беммелену, возникла в результате перемещения Африки к северу и сопротивления этому движению Европейской платформы. Учас ток земной коры, заключенный между этими материками, подверг ся пластическим и сколовым деформациям и испытал фазовые уп лотнения вследствие интенсивного сжатия. Увеличение плотности материала в астеносфере привело к прогибанию земной поверхно сти и накоплению осадков. Затем в результате разогрева погружен ного материала происходит выплавление базальта, его подъем, под коровая эрозия, отток в сторону, остывание, затем новое погруже ние, сопровождавшееся фазовыми переходами и уплотнением ве щества.
18
Над участками подъема базальта образуются срогенические центры, а и зонах опускания іюдкорового материала — прогибы. Заполнение прогибов тектоническими покровами ведет к нарушег мню нзостатического равновесия, а его восстановление — к орогеш ному поднятию и сопряженному опусканию краевых прогибов (мезоунданин). Остывание, кристаллизация и утяжеление базальтовой магмы в «орогеническпх центрах» приводят к очередному опуска нию, при котором «орогеническне центры» испытывают «океанизацню средиземноморского типа», отличающуюся от «оксанизации ат лантического типа» тем, что в этом варианте она вызывается не гравитационным сползанием, а подкоровой эрозией, т. е. «проплав лением» коры. При этом процессы складкообразования и надви гов по-прежнему происходят в результате действия гравитацион ных сил.
Ван Беммелен различает три стадии развития Земли. Первая (продолжительностью от 5—4,5 и до 4 млрд, лет) характеризуется выпадением метеоритного материала из сателлитного кольца, окру жавшего тогда Землю (гипотеза Берлаге), и образованием первич ной гранитной оболочки. Гидросфера, по ван Беммелеңу, подобно сиалнческой оболочке также имеет внеземное происхождение и поя вилась благодаря выпадению кристаллов льда.
Вторая стадия (от 4 до 0,5 млрд, лет) характеризуется процес сами переработки материала коры (эрозия, метаморфизм и др.) и
заложением геосинклиналей |
исключительно на сиалнческой коре. |
В результате постепенного |
разрастания платформенных областей |
к концу докембрия возникли суперконтиненты Лавразии и Гондваны, возможно, составлявшие единую Пангею, покрытую эппконтинентальными морями.
В третью стадию, по ван Беммелену, сиалическая кора ассими лируется верхней мантией и создается кора океанического типа. Процесс океанизации коры сопровождается большими горизонталь ными перемещениями континентальных глыб, смещающихся в сто рону Тихого океана и создающих у себя в тылу океаны типа Атлан тического.
В. Е. Ханн (1972) считает, что концепция ван Беммелена, так же как и В. В. Белоусова, встречает серьезные возражения.
К положительным моментам этого обновленного варианта ги потезы ван Беммелена В. Е. Хайн относит распространение глубин ной дифференциации на нижнюю мантию и попытку учесть данные геофизики, свидетельствующие о крупных горизонтальных смеще ниях глыб литосферы.
Г и п о т е з а з о н н о г о т е к т о г е н е з а С. А. З а х а р о в а (1967—1970) также построена на возможности крупных горизон тальных перемещений слоев литосферы. Глубинная дифференциа ция материала («процесс зонной плавки») сосредоточивается в 0№- ределенных «мантийных поясах» Земли, над которыми возникают (подвижные пояса, испытывающие растяжение и проходящие все стадии геосннклиналыюго развития. Мантийный пояс, исчерпай
ßanac внутренней энергии па процессы плавления и метаморфпзаЦии вышележащей толщи, на некоторое время успокаивается. До момента очередной его активизации подвижной пояс смещается под действием горизонтальных сил п занимает новое положение. За тем начинается следующая зонная плавка н над мантийным поясом возникает новый — подвижной. Одновременно в переместившемся подвижном поясе, переживающем квазиплатформенную стадию раз вития, возникает повторный орогенез. И так далее. Подобным меха низмом тектонической активизации С. А. Захаров объясняет, в част ности, подобие и последоваіединое омоложение в южном направле нии каледонских и герцинскнх структур Тянь-Шаня. Для создания в Средней Азии современное структурного плана по С. А. Заха рову, необходимо было движение литосферы н северном направле нии над зафиксированным в верхней мантии поясе зонной плавки.
• Эта идея, по мнению В. Е. Ханна (1972), «несомненно, интересна,
•но многие'элементы концепции являются сугубо гипотетичными, в частности-, совершенно не ясна возможная причина смещения лиго сферы и особенно приуроченность этого смешения строго к оконча нию геосннклинальных циклов».
Г и п о т е з а |
Е. В. А р т ю ш к о в а (1968—1970), Ю. М. Ш е и п- |
м а и н а (1970) |
представляет собой дальнейшее развитие идей глу |
бинной Дифференциации. Сторонники этой гипотезы предполагают (дифференциацию в низах мантии, где в результате постепенного ра зогрева первичного вещества Земли происходит его разделение па более легкий силикатный материал, всплывающий вверх, и тяжелый, стекающий в образующееся жидкое ядро Земли. Поднимающийся в процессе гравитационной конзекции материал достигает низов асте носферы, растекается внутри этой менее вязкой оболочки Земли и деформирует в виде пологого поднятия литосферу. Прогрев матери ала верхних горизонтов ведет к выплавлению базальтов, усилению подвижности, появлению гранитов и складчатых областей. Подъем дифференциатов низов мантии происходит периодически, что и обус ловливает периодичность тектогенеза. При этом ранние геосинкли нали закладывались на сналической коре, поздние могли быть ок раинными и океаническими, поскольку они развивались в условиях ее исчезновения.
•" «Иден Е. В. Артюшкова и Ю. М. Шейнманна,--пишет В. Е. Ха1йН,:— представляются несомненным шагом вперед к разработке ги потезы глубинной дифференциации, однако она остается столь же односторонней, как и у В. В. Белоусова, так как не учитывает ни горизонтальных движений, ни закономерного структурного плана
'Земли» (Хайн, 1972).
Г н п о ' т е з а р а с ш и р я ю щ е й с я З е м л и О. X. Xи л ь г е н- б'ё'р г а Чі'редполагает, что диаметр Земли в карбоне, когда вся зем- й’ая поверхность была покрыта сплошной континентальной корой, 'С'остаблял около 70% современного. За 345 млн. лет в результате 'расширения планеты площадь поверхности Земли более чем удвои лась, а разорванные крупные глыбы литосферы (материки) оказа
ло
лись удаленными друг от друга. Вода, схлынувшая с континентов, заполнила образовавшиеся океанические впадины, естественно, ха рактеризующиеся иной («базальтовой») структурой коры. Подобие очертаний береговых линий материков и установление геофизиками различий в строении континентальной, «гранит-—базальтовой», и океанической — «базальтовой» коры, а также относительной моло дости последней, вновь привлекло внимание специалистов к этой гипотезе.
Причину расширения Земли одни исследователи видят в уменьшении гравитационной постоянной во времени (П. Дирак, П. Иор дан), другие — в постепенном разогреве планеты и в иных пронессах внутри и вне Земли (Л. Эдьед, У. С. Кэри, Б. Хейзен, И. В. Ки риллов, В. Б. Нейман и др.). Однако все эти предположения остают ся недоказанными, а сама гипотеза в естественных условиях во мно гом не подтверждается. Так, она не объясняет формирование склад.- чатых образований, происходящих в обстановке преобладающего сжатия, а не растяжения; не пытается объяснить тектоническую ак тивизацию платформ с образованием эпиплатформенного орогене за и многие другие особенности развития Земли.
По этому поводу В. Е. Ханн пишет: «По новейшим подсчетам С. Дж. ван Андела и Дж. А. Хосперса, увеличения радиуса Земли с пермского периода или вообще не было, или оно не превышало не скольких процентов. Более того, исследования горного давления показали, что породы гранитного слоя коры испытывают в настоя щее время общее тангенциальное сжатие, что свидетельствует о сок.-, ращении радиуса Земли (П. Н. Кропоткин, по данным П. Хаста и др., к аналогичному заключению пришел недавно и А. Е. Шайдеггер). Наблюдаемое в современную эпоху ускорение вращения Зем ли уже давно было истолковано как свидетельство ее сжатия. Сле довательно, данные говорят скорее о контракции или пульсации, по никак не о расширении Земли» (Хайн, 1972). -\ -.
Г и п о т е з а и е о м о б и л и з м а («и ов а я г л о б а л ь н а я » , или «п л и т о в а я» т е к т о н и к а) сформировалась лишь в послед нее пятилетие, хотя зарождение ее уходит к построениям дрейфую щих материков А. В. Вегенера (1910, 1925) и к гипотезе конвекци онных течений в верхней мантии А. Холмса (1929). Возникновению, представлений о дрейфе континентов способствовали, прежде всего,- следующие достижения последних лет в области геофизики и дру гих наук о Земле: сейсмологические данные о направлении перемещений пород в очагах землетрясений и распределении по глубине их очагов; палеомагнитные данные, свидетельствующие'о крупных горизонтальных перемещениях континентальных глыб Г й дрейфе магнитных полюсов Земли; обнаружение планетарной системы сре динно-океанических хребтов с их рифтовыми зонами; гипотеза Г. Г. Хесса и Р. С. Дитца (1961—1962) о расширении днаюкеанов, начиная со срединных хребтов; открытие на дне океанов интенсианых линейных магнитных аномалий, строго симметричных по отно шению к осевым рифтам и согласующихся с представлениями об
21