В.Н. Жарков - Внутреннее строение Земли и планет (1119250), страница 48
Текст из файла (страница 48)
56. В рельефе ГТ представляют собойкуполообразные возвышенности. В океанах это острова, цепочки островов илиподводные горы и их цепи. Диаметры этих образований достигают ∼ 200 км.Бросается в глаза неравномерность распределения ГТ по поверхности Земли.Число ГТ на континентах (69) заметно большее, чем в океанах (53). Но и наконтинентах и в океанах ГТ распределены неравномерно. Так на Африканском1 Название «толеит» происходит от местности Толей на земле Саар в ФРГ. Толеит состоит восновном из плагиоклаза с An50 , пироксенов, базальтической роговой обманки, и иногда оливинов. Толеитами часто называют наиболее распространеный тип базальтов, насыщенных илислабо пересыщенных SiO2 . Типу толеитовых базальтов противопоставляется тип щелочных (илиоливиновых) базальтов, недосыщенных SiO2 и содержащих большое количество магния и щелочей (см.
табл. 4). Количественной мерой щелочей в базальтах являются отношения Na2 O/SiO2 ,K2 O/SiO2 , Li2 O/SiO2 как функции SiO2 .213214Горячие точки показаны черными кружками. Из них в тексте упоминается: 1 — Тристан-да-Кунья, 2 — Азорские о-ва,3 — Исландия, 4 — о. ГавайиРис. 56. Распределение горячих точек на поверхности Земли (по К. Бурке и Дж. Уилсону)континенте расположено 25 ГТ, а всего на АФ плите и вблизи ее границ находится 43 ГТ. В океанах 15 ГТ связано с рифтовыми зонами срединно-океаническиххребтов и 9 ГТ лежат вблизи этих зон. Так большой интерес для исследований представляют ГТ Исландия, Тристан-да-Кунья и Азорская, связанные соСрединно-Атлантическим хребтом.
Выделение ГТ, расположенных на срединно-океанических хребтах, производится по двум признакам: во-первых, их базальтовые лавы заметно обогащены щелочными металлами по сравнению с базальтами срединно-океанических хребтов и, во-вторых, объем их лавовых излияний заметно превосходит таковой срединных хребтов, что и приводит в конечном итоге к образованию вулканических островов, даже таких больших, какИсландия. Для тектоники плит ГТ в первую очередь представляют интерес какиндикаторы движения плит. В этом смысле, возможно, одним из самых впечатляющих проявлений движения плит над горячими струями (плюмами) мантииявляются Гавайские острова.
Еще американский геолог первой половины XIX в.Джеймс Дана обратил внимание на то, что возраст Гавайских островов систематически увеличивается по мере продвижения на северо-запад от о. Гавайи(см. рис. 56). (Дана оценивал возраст по размерам эрозии.) Это же обстоятельство было интерпретировано в 1963 г. Уилсоном как движение ТО плитынад гавайской ГТ в северо-западном направлении в течение 40 миллионов лет.Продолжением Гавайских островов являются Императорские подводные горы,которые протягиваются в направлении, резко отклоненном на север от стрелыГавайской цепи (см. рис. 56).
Морган интерпретировал этот факт как указаниена то, что 40 миллионов лет тому назад ТО плита изменила направление своегодвижения, а до этого события она двигалась на север в течение периода примерно от 40 до 80 миллионов лет назад, и при прохождении над гавайской ГТвозник след в виде Императорских подводных гор.Кинематика движения плит, о чем будет сказано ниже, позволяет выявитьлишь относительное движение плит друг относительно друга. Чтобы установить движение литосферных плит относительно мантии, необходимо выявитьтакую скорость хотя бы для одной плиты.
Это удалось сделать на основе датирования последовательных лавовых излияний африканских ГТ. Исследованиепоказало, что Африканский континент оставался относительно плюмов мантии,над которыми он находится, в стационарном (неподвижном) состоянии на протяжении последних 30 миллионов лет.
Отсюда в тектонике плит возникла идея —определять абсолютные движения плит в последние 30 миллионов лет, отсчитывая все движения относительно неподвижной АФ плиты. Если бы АФ плитаперемещалась над мантийными плюмамн в последние 30 миллионов лет, то действие горячих плюмов было бы менее ярко выражено — смазано и они не смоглибы образовать на поверхности Африканского континента соответствующие вул215канические структуры. В связи с этим возникла идея о возможной связи междускоростью движения континентальных участков литосферных плит над мантиейи числом ГТ на континентах. Действительно, принимая АФ плиту неподвижной, мы получаем, что Антарктика, Китай и Юго-Восточная Азия (территории,имеющие сравнительно много ГТ) движутся медленно и, наоборот, Северная иЮжная Америки, для которых не характерен вулканизм ГТ, движутся быстро.Следующий пример использования ГТ в тектонике плит связан с историейраскрытия Южной Атлантики.
Датирование изверженных пород Африки показало, что до 120 миллионов лет назад (т.е. до развала Гондваны1 ) наблюдаласьактивная вулканическая деятельность. Это указывает на то, что Гондвана в товремя покоилась относительно мантии. С началом раскрытия Южной Атлантики вулканическая активность в Африке угасла, вместо этого началось активноеразрастание океанического дна между Южной Америкой и Африкой, и материкистали расходиться. Этот процесс продолжался 90 миллионов лет. Все это времяГТ Тристан-да-Кунья находилась на оси южной части Срединно-Атлантическогохребта (см.
рис. 56). Результаты вулканической деятельности этой ГТ запечатлены в виде лавовых следов (подводного вулканического хребта Валвис, соединяющего ГТ с Африканским материком, и вулканического хребта Рио-Гранде,лежащего на ЮА плите и соединяющего побережье Бразилии с окрестностямисрединного хребта).Около 30 миллионов лет назад на Африканском континенте вновь возродилась вулканическая деятельность, и, как мы знаем, континент с тех пор покоитсяотносительно мантии.
Однако разрастание дна Южной Атлантики продолжалось с прежней скоростью. Это означает, что 30 миллионов лет назад в силукаких-то причин произошло резкое изменение абсолютной скорости движенияАФ плиты. Следовательно, сама южная часть Срединно-Атлантического хребта стала перемещаться на запад со скоростью разрастания океанического днаАФ плиты, а скорость движения ЮА плиты относительно мантий удвоилась.Закрепленная относительно мантии ГТ Тристан-да-Кунья 30 миллионов лет назад сошла с оси разрастающегося хребта и сдвинулась на соответствующеерасстояние (несколько сотен километров) в сторону Африканского материка.А хребет Рио-Гранде на ЮА плите оказался «оторванным» от оси разрастанияпримерно на такое же расстояние.
Это показывает, что в тектонике плит положение срединно-океанических хребтов не фиксировано относительно мантии,а в общем случае может систематически смещаться. То же самое относится ик океаническим желобам.1 Гондвана— гигантский южный праматерик, который состоял из Антарктиды и сгруппированных вокруг нее Южной Америки, Африки, Индии и Австралии.216Согласно представлениям новой глобальной тектоники, плиты зарождаются,разрастаются и затем аннигилируют в результате поглощения срединных хребтов в океанических желобах. Те плиты, которые сейчас являются очень маленькими, каких-нибудь 100–150 миллионов лет назад могли быть очень большими,а те, которые сейчас но площади преобладают (например, ТО плита), моглибыть очень маленькими или только зарождаться.
И только привлечение данных наблюдений типа описанных выше и других и их анализ могут в принципеустановить структуру палеолитосферных плит или их будущую судьбу. Конечно,нельзя думать, что все ГТ покоятся относительно мантии. Исследование показывает, что группы ГТ различных литосферных плит (если говорить об интервалахвремени порядка ∼ 120 миллионов лет) смещаются друг относительно друга.Однако существуют группы ГТ, например африканские ГТ, которые покоилисьотносительно мантии последние 30 миллионов лет, и это позволяет определятьабсолютные скорости скольжения литосферных плит по мантии. В действительности это довольно сложный вопрос, и мы к нему вернемся в следующемпараграфе, посвященном гидродинамике мантии.Последний вопрос, на который можно попытаться дать ответ с позиций абсолютных скоростей движения плит, это — в чем причина различия деструктивных границ плит типа активных континентальных окраин и типа островныхдуг? Если обратиться к рис.
54, где стрелками показаны скорости движения литосферных плит относительно АФ плиты, то можно высказать предположение,что в случае субдукции быстрой океанической плиты, сталкивающейся с почтипокоящимся континентом, образуются границы типа островных дуг, а в случаестолкновения быстрой океанической плиты с быстро движущейся навстречуконтинентальной плитой образуются границы типа активных континентальныхокраин.8.3.4. Трансформные разломы. В тектонике плит трансформные разломы (TP)играют важную роль, так как они ориентированы по направлению относительного движения (скольжения) смежных плит.
Их простирание однозначно определяет направление движения, и поэтому данные о TP являются одними из основных при построении глобальных кинематических моделей движения плит. Нарис. 57 показано шесть возможных типов правосторонних трансформных разломов, выделенных Уилсоном. На рис. 58 приведены те же TP по прошествиинекоторого периода их развития. Как видно из рис.
58, TP типа хребет – хребет ихребет – дуга обладают тем свойством, что на их продолжении вне конструктивной границы остается пассивный след. Отсюда можно сделать важный вывод:активная часть TP указывает современное направление относительного движения плит, а пассивная часть разлома представляет собой геологическую записьпрошлых относительных движений плит. Часто термином «разлом» обозначают217udаd uбudd uгСрединноокеаническийхребет или рифтвd uududдu dеТрансформный d u Островная дугаразломили горнаясистемаРис. 57. Диаграмма, иллюстрирующая шесть возможных типов правосторонних трансформных разломов (по Уилсону, 1965)а) тип хребет – хребет; б) тип хребет – вогнутая дуга; в) тип хребет — выпуклая дуга; г) типвогнутая дуга – вогнутая дуга; д) тип вогнутая дуга – выпуклая дуга; е) тип выпуклая дуга –выпуклая дуга.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
