От Пангеи и Тетиса к современным материкам и океанам

На основании дрейфа материков  и тектоники плит в фанерозое можно сделать общий вывод и свести его к следующему: все главные рубежи геологической истории в значительной степени обусловлены такими событиями, как столкновения и расколы материков в процессе глобального перемещения литосферных плит:

- конец палеозоя – все материки были собраны в Пангею;

- начало мезозоя –  начало её раскола;

- в триасе начался раскол  Европы и Азии и откол Северной  Америки от Африки и Европы;

- в юрском периоде образуется  молодая океаническая впадина  Северной Атлантики;

- в начале мела откололась  Африка от Южной Америки и  Антарктиды. Происходит откол Индостана от Антарктиды и Австралии;

- в конце мела в начале  кайнозоя откалывается современное Новозеландское плато и подводный хребет Лорд-Хау от объединённого материка Антарктиды и Австралии. Происходит отделение Австралии от Антарктиды и удаления её к экватору.

В это же время в северном полушарии разделяются Северная Америка, Гренландия и Европа и образуется Полярная Атлантика.

В самом начале кайнозоя Аравийская плита откололась от Африканской и началось образование Красного моря и Аденского залива;

- в середине кайнозоя  началось столкновение Индостанской  плиты с Азией и формирование  крупнейшего в настоящее время  горного пояса.

Все эти события влияли на палеотечения, на палеоклимат, на всю эволюцию экологической системы нашей планеты в геологическом прошлом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ОБРАЗОВАНИЕ ОКЕАНОВ

 

В настоящее время ещё  нет однозначного решения  проблемы  происхождения океанических впадин. Исходя из данных о геологическом строении берегов океанов и их дна, можно сказать, что разные океанические впадины имеют различное происхождение и возраст.

В.В. Белоусов считал, что  первоначально вся земная кора была материкового типа и до конца палеозойской эры на Земле не было океанов. В конце палеозоя – начале мезозоя в эту кору начало внедряться в виде гигантских диапиров, расплавленное вещество мантии, начались массовые излияния базальтов. Эти процессы привели к базификации  земной коры и превращению её в кору океанического типа. В Атлантическом и Индийском океанах базификация первичной коры была направлена от их окраин к центру, а в Тихом океане наоборот, от центра к периферии. При этом в Тихом океане базификация на молодые активные геосинклинали, в которых одновременно с ней происходило формирование гранитного слоя. Этим объясняется чрезвычайная сложность строения периферических зон Тихого океана.

Данные по геологическому строению материковых массивов и  соотношению их берегов с океаническими впадинами приводят к выводу о наличии на земной поверхности двух типов океанических впадин: впадин Тихого океана, дно которого представляет древнейший талассоктон, и вторичных впадин океанов атлантического типа – новообразований на земной поверхности, возникших на месте материковых впадин при формировании современных литосферных плит (Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый океаны)  [6, с. 115].

 

Условные обозначение:

Главные плиты: I – Евразиатская, II – Североамериканская, III – Африканская, IV – Индийская или Индо-Австралийская, V – Тихоокеанская, VI – Наска, VII – Кокосовая, VIII – Южноамериканская, IX – Антарктическая; малые плиты: 1 – Охотская, 2 – Амурская, 3 – Тибетская, 4 – Иранская, 5 - Аравийская, 6 – Сомалийская, 7 – Китайская, 8 – Филиппинская, 9 – Хаун-де-Фука, 10 – Карибская, 11 - Скоша

 

Рисунок 7 – Схема расположения литосферных плит с указанием сейсмичности Земли (точки – эпицентры землетрясений) [4, с.85]

В основе современных представлений  о происхождении и развитии океанских  впадин лежит концепция тектоники  литосферных плит. Сущность её в том, что в недрах земного шара существует термогравитационная конвекция мантийного вещества. Она возникает за счет процессов гравитационной дифференциации, происходящей на границе мантия – ядро. Это конвективное движение вещества расчленяет литосферу на разномасштабные плиты, которые испытывают взаимное перемещение (рисунок 7). Там, где плиты расходятся, раскрываются, развиваются океанские впадины.

Реконструкции океанов, более или менее обоснованные, выполнены учеными Л.П. Зоненштайном, А.М. Городницким, А.П. Лисициным, Ю.А. меБогдановым и другими исследователями для последних 570 млн. лет, то есть на период фанерозоя [5, с.122].

По данным реконструкции  палеографическая обстановка конца  палеозоя была представлена одним крупнейшим суперконтинентом Пангея и одним огромным океаном – Тихим (рисунок 8).

 

Условные обозначения:

а – северное полушарие; б – южное полушарие

1 – континенты в пределах  современной суши; 2 – контуры континентов и микроконтинентов; 3 – палеомагнитный вектор; 4 – примерное положение срединно-океанических хребтов и пересекающих их трансформных разломов; 5 – системы островных дуг; 6 – зоны столкновения континентов и континентов с островными дугами; 7 – активные континентальные окраины

 

Рисунок 8 – Реконструкция континентов и океанов позднего карбона – ранней перми (290-270 млн лет назад) [5, с.126]

 

 

 

3.1 Тихий океан 

 

По мнению ученых (А. Вегенер, А.Д. Архангельский, Н.В. Страхов, Г. Штилле и другие) дно Тихого океана является древнейшим участком земной коры и рассматривается ими как остаток очень древнего участка первичной земной коры, которая покрывала весь земной шар и возникла ещё до образования кислородно-азотной атмосферы Земли. Отдельные части Тихого океана, связанные со срединно-океаническим хребтом и прилегающие к нему, имеют более молодой возраст формирования.

В триасовое и юрское время  происходит активное развитие Тихого океана. В это время его ложе слагалось четырьмя плитами: Тихоокеанской, Кулу, Фараллон и Феникс. В срединно-океанических хребтах океана интенсивно наращивалась новая океанская кора, поглощение её происходило по периферии океана. Этот глобальный пояс поглощения, который действует и в настоящее время, оформился в мезозое.

К концу мела происходит перестройка осей спрединга Тихого океана. Рядом с мезозойской осью возникла современная система срединно-океанических хребтов, которые в то время занимали действительно срединное положение. Раскрывается Тасманово море, отделив Новозеландский микроконтинент от Австралии. Продолжают активное развитие зоны поглощения по обрамлению Тихого океана, который испытывал надвигание континентов со всех сторон, что неизбежно приводило к сокращению его размеров.

На протяжении кайнозойской эры Тихий океан испытывает тенденцию  к закрытию. Его азиатский и  североамериканский берега сближаются друг с другом. Процессы поглощения коры доминируют над формированием новой коры [5, 10, 8].

 

3.2 Атлантический океан

 

Характерная черта триаса – распад Пангеи и начало мезозойско-кайнозойского дрейфа материков. Примерно на рубеже 200 млн.лет раскрывается Северная Атлантика в районе современной банки Роколл. Благодаря геофизическому анализу известно, что первая океаническая кора современного Атлантического океана образовалась в ранне-юрское время в результате откола Северо-Американского материка от Гондваны и разделение Пангеи на Гондвану и Лавразию. В поздней юре в Атлантическом океане образуется система внутри- и межконтинентальных рифтов. Северная Атлантика интенсивно расширяется в результате разделения Северной Америки и Африки.

В позднем мелу Атлантика  приобретает примерно современные  очертания, расширившись особенно в центральной части, появляется Бискайский залив и Гренландское море.

Образование Южной Атлантики  относится к началу мелового периода. Возраст океанической коры здесь  не превышает 120 – 130 млн. лет. Предполагается, что южная часть Атлантики сформировалась после раскола Гондваны и образование современных южных материков. Объединение с Северной Атлантикой произошло около 95 млн. лет назад.

На протяжении кайнозойской эры Атлантический океан расширяет  своё пространство, продолжается фаза спрединга по единой рифтовой оси, расположенной примерно в середине океане. В результате такого разрастания континентальные области, окружающие Атлантический океан, постепенно приблизились к современному положению. По мнению мобилистов, Атлантический океан является гигантским разросшимся рифтом [5, с.127-134; 8, 137-138].

 

3.3 Индийский океан

 

В поздней юре после  отчленения Австралии и Антарктиды от Африки заложилась впадина Индийского океана, которая на северо-востоке соединилась с восточным окончанием океана Тетис. В позднем мелу раскрывается западная часть Индийского океана и закладывается Красноморский рифт. Индийский океан – типичный пример молодого мезозойского океане, активно развивающегося  и в наши дни. Начальные фазы его развития приходятся на триас и юру, активный спрединг – на мел и кайнозой. Срединно-океанические хребты делят ложе океана на три части. В западной части протянулся хребет, соединяющийся южнее Африки со Срединно-Атлантическим хребтом. Для центра хребта характерны глубинные разломы, области землетрясений и вулканизма на дне океана. Разломы земной коры продолжаются в Красном море и выходят на сушу. Дно океана покрыто отложениями мелового и более поздних периодов, толщина слоя колеблется от нескольких сотен метром до 2-3 км [5, с.132-133; 8, с.137].

 

3.4 Северный Ледовитый океан

 

Северный Ледовитый океан  самый молодой из современных  океанов. Его раскрытие началось в позднем мелу. На протяжении кайнозойского  времени в результате тектоники литосферных плит он расширяется и развивается.

В современной структуре  литосферы наряду с развивающимися океанами существуют также и зародыши будущих океанов. Типичным в этом отношении примером служит Восточно-Африканская система рифтов совместно с Красным морем. Этот раскрывающийся Восточно-Африканский (Красноморский) океан переживает сейчас фазы внутриконтинентального (Восточная Африка) и межконтинентального (Красное море) рифта.

Ещё более молодой –  Байкальский океан, который в  своем развитии находится на фазе начальной деструкции литосферы  и внутриконтинентального рифта.

Развитие этих зародышей  океанов во многом зависит от внутренней энергии земных недр и тех процессов, которые там протекают. Если энергетический потенциал недр будет достаточно высок, то океанообразование может пойти дальше с раскрытием настоящих океанских впадин. Если же он будет недостаточен, то процессы океаногенеза могут не получить развитие [5, с.133].

Таким образом, можно сделать вывод, что процессы заложения, развития и отмирания океанов определяются движением литосферных плит, которые в свою очередь управляются внутренними процессами, протекающими в недрах нашей планеты, и выражены конвективным движением вещества в мантии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ПРОЦЕССЫ ТЕКТОНИКИ  ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ КАК                      РЕЗУЛЬТАТ ОБРАЗОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ МАТЕРИКОВ И ОКЕАНОВ

 

В течение первой половины 20 века было получено достаточно данных для создания ряда моделей Земли. Хорошо были изучены некоторые горные системы, это позволило понять характер сил, хронологию последовательности событий сопровождающих горообразование.

Геологическая изученность  различных континентов достигла такого уровня, когда стало возможным  воссоздать историю становления  континентальной коры и высказать предположение, что континентальные массы перемещаются относительно друг друга. В 60-е и 70-е годы 20 столетия была накоплена информация, позволившая выдвинуть обобщающую теорию, ныне известную под названием тектоники литосферных плит, включившей две ведущие модели тектоники плит: геосинклинальную теорию развития складчатых горных систем и теория континентального дрейфа [6, с.515-521].

Согласно современной  геотектонической гипотезе мобилизма, материковые глыбы и крупные блоки океанического дна неоднократно меняли и меняют своё положение, перемещаются друг относительно друга. В формировании земной коры и геологических структур основное значение имеют горизонтальные перемещения крупных блоков земной коры, а вертикальные подвижки являются производными этих перемещений.

 

Условные обозначения:

1 – плиты литосферы; 2 – материки; 3- кора океанического  типа.

Цифры на разрезах: 1 – Восточно-Тихоокеанская  плита; 2 – Американская плита; 3 –  Африканская плита; 4 – Тихоокеанская плита; 5 – глубоководные желоба; 6 – Южная Америка; 7 – Срединно-Атлантический хребет; 8 - Африка; 9 – Японское море; 10 – Японские острова; 11 – Восточно-Тихоокеанский хребет

 

Рисунок 9 – Схема движения плит литосферы согласно «теории плит» [6, с.514]

 

Тепловые конвекционные  потоки мантийного вещества в астеносфере  движутся по замкнутым орбитам, восходящим под срединно-океаническими хребтами, нисходящим под глубоководными желобами океанических окраин с очень большой  горизонтальной составляющей между  ними (рисунок 9).