Новая глобальная тектоника

Океан таит много непознанного и непонятного. Как, например, вам такой вопрос?

Но там, на дне океана, лежат не только вопросы, но и ответы на них. Неожиданные данные были получены при изучении дна Атлантического, а затем и других океанов. Там были обнаружены гигантские срединно-океанические хребты (рис. 147) с гигантскими разломами в осевой части. Дальнейшие исследования показали, что в осевой части хребтов наблюдается мощный тепловой поток из мантии, а сама мантия под хребтами находится в расслабленном, разуплотнённом состоянии. Выяснилось также, что толщина осадочного чехла в районе срединных хребтов минимальна, а увеличение его мощности происходит по мере удаления от осевой части. Сейсмологи определили, что именно к осевым разломам приурочены очаги многочисленных землетрясений и многочисленные подводные вулканы, извергающие огромное количество базальтовой лавы. Фактически это означало, что в районе срединно-океанических хребтов постоянно возникают новые участки океанической земной коры, а дно океанов за счёт этого расширяется в обе стороны от оси хребтов.

Все эти и другие факты получили объяснение в гипотезе спрединга (рис. 148), т.е. растяжения, или разрастания, океанского дна. Она была сформулирована в 1962 г. американскими геологами Гарри Хессом и Робертом Дитцем. Уже через год были получены первые данные, которые говорили о том, что не только мощность донных отложений, но и возраст подстилающего их базальта растёт в обе стороны от оси подводных хребтов. К 1968 г. усилиями группы американских геологов и геофизиков была создана новая гипотеза «тектоники литосферных плит», или «новая глобальная тектоника». Гипотеза спрединга стала её составной частью. Эта идея очень быстро завоевала почти всеобщее признание. Можно сказать, что она является общепризнанной теорией, хотя отдельные геологи и сейчас относятся к ней критически.

Новая глобальная тектоника. Сущность новой гипотезы заключается в том, что в литосфере выделяется 6—8 крупных литосферных плит, отличающихся относительной жёсткостью. Каждая из них включает в себя континенты и часть океанского дна. Правда, есть и целиком океанические плиты. Границы плит совпадают с зонами высокой сейсмичности. Литосферные плиты могут перемещаться в каком-либо направлении, а также вращаться, оставаясь почти на месте. Интересно, что их перемещение происходит по вполне определённым законам, и это позволяет определять их положение в прошлом и будущем. Средствами компьютерной графики даже были созданы видеоролики, демонстрирующие эти причудливые передвижения.

Самым слабым моментом в гипотезе материкового дрейфа было то, что ни А. Вегенер, ни кто-либо иной не могли указать на причины этого дрейфа. Новая глобальная тектоника дала на это ответ. Движутся не материки, а литосферные плиты. И происходит это за счёт того, что в зонах спрединга постоянно возникает новая земная кора. Разрастание океанской коры в зонах спрединга приводит к расширению океанов и, как следствие, к тому, что литосферные плиты движутся. Скорость этого движение невелика — сантиметры в год, но она вполне достаточна, чтобы методами космического зондирования земной поверхности определить её. И космическая аппаратура зафиксировала реальное перемещение литосферных плит!

Но если дно океана расширяется и постоянно обновляется, то возникает вполне естественный вопрос. Почему площадь океанов растёт, а размеры земного шара не увеличиваются? Ответ может быть только один: лишняя земная кора где-то расходуется, куда-то пропадает. Можно представить себе два варианта этой «убыли» земной коры, однако происходит это всегда там, где сталкиваются литосферные плиты.

Первый вариант связан со столкновением двух участков материковой земной коры. Так как их толщина и прочность примерно одинаковы, они, не желая уступать друг другу, выгибаются в виде гигантской складки. Этот процесс получил название абдукции (рис. 149). Земная кора в месте их столкновения как бы морщится, сминается. А смятие в складки позволяет израсходовать «лишнюю» земную кору. Но складки не могут бесконечно расти вверх, рано или поздно процесс останавливается, тогда как новая земная кора в зонах спрединга продолжает образовываться.

И тут нужно поговорить о втором варианте расходования «лишней» земной коры, который, кстати, гораздо более важен, чем первый. При столкновении материковой и океанической земной коры более тонкая и более плотная океаническая кора, не выдерживая возникающего при столкновении давления, стремится уйти от него, «подныривает» под материковую, опускается на глубину, в мантию, где вновь входит в состав расплава магмы. Этот процесс получил название субдукции (рис. 150). Итак, получается, что лишняя земная кора возвращается обратно в мантию, откуда она была извергнута в виде базальтовой лавы в зонах спрединга.

Спрединг и субдукция оказались двумя сторонами одного и того же процесса. Нагретые потоки вещества мантии медленно поднимаются в срединно-океанических хребтах и так же медленно расходятся в стороны, охлаждаясь и опускаясь в зонах субдукции. Эти потоки, или струи, несут на себе литосферные плиты. Так вкратце можно описать суть новой глобальной тектоники.