В.А. Магницкий - Общая геофизика (1119278), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Исследования,проведенные на Байкале, указывают на то, что рифт, в которомрасположено озеро, расширяется, через многие миллионы лет произойдет его раскрытие и в этом регионе возникнет новый океан.Наиболее ценно в представлениях тектоники литосферных плитто, что они позволяют с единых позиций объяснить происхождениеосновных поверхностных структур Земли.Отметим, однако, что концепция литосферных плит не является общепринятой, хотя ее поддерживает большинство геологов и геофизиков. Поэтому ее пока можно рассматривать как весьма удачную гипотезу, которая в основном непротиворечиво описывает общепланетарные геолого-геофизические процессы. Дальнейшая разработка этой гипотезы должна привести к очень важным результатам независимо от того, будет ли она в конце концов принята илиотвергнута.Итак, согласно концепции тектоники плит, океанские хребты возникли в результате активного новообразования коры, их рост в высоту происходит за счет оттока масс вещества из подстилающего слоямантии.
Системы рифтовых долин представляют собой зарождающиеся подводные хребты и линии раскалывания континентов. В техместах, где океанская кора погружается вглубь, в мантию (зонысубдукции), образуются глубоководные океанские желоба. На континентальной стороне некоторых глубоководных желобов при сжатииподвигающихся плит образуются островные дуги, дугообразная форма которых создается прогибом океанской коры у прилегающих желобов.В результате сжатия континентальной коры сходящимися плитами возникают молодые складчатые горы, горообразование объясняется тем, что континентальная кора имеет малую плотность ипоэтому при столкновении плит не может опуститься в мантию.При боковых перемещениях соседних плит возникают крупные поперечные сдвиги (трансформные разломы).
Там где сходящиеся блоки океанской и континентальной коры воздействуют друг на друга,возникают сейсмически активные континентальные окраины. Асейсмичные континентальные окраины создаются там, где средние области океанской и континентальной коры образуют часть одной и тойже плиты.Происхождение вторичных тектонических структур, напримербассейнов и геосинклиналей, по-видимому, связано с такими первичными структурами, как горные цепи и континентальные окраины.ЗЕ М Н А Я КОРАВ заключение кратко охарактеризуем верхнюю оболочку литосферы — земную кору. Земная кора отличается от подкоровых частейлитосферы строением и химическим составом. Как отмечалось выше,граница, отделяющая кору от верхней мантии, открыта сейсмологомМохоровичичем, она характеризуется резким скачком скоростей Рволн от 7,4 до 8,2 км/с.
На формирование поверхности земной корыоказывают воздействие тектонические движения, создающие неровности рельефа, процессы денудации рельефа за счет разрушения ивыветривания слагающих его горных пород, а также процессы осадконакопления. Максимальная контрастность рельефа наблюдается вместах наибольшей современной тектонической активности Земли,например, перепад рельефа между Перуано-Чилийским глубоководным желобом и вершинами Анд достигает 16-17 км. Значительныеконтрасты высот (7-8 км) и большая расчлененность рельефа наблюдаются в современных зонах столкновения континентов, например вАльпийско-Гималайском складчатом поясе за счет давления врезавшейся в Азию Индии.Более древние горные пояса, такие, как Урал и Аппалачи, денудированы настолько, что перепады высот в них не превышают1-2 км.
Постоянно накапливающиеся во впадинах осадочные толщи погребают под собой формы рельефа коренных пород земнойкоры.Геолого-геофизические исследования показали, что существуетдва типа земной коры: более плотная базальтовая кора под океанамии менее плотная гранитная кора континентов.Океанская кора представляет собой верхний дифференцированный слой мантии, перекрытый сверху тонким слоем пелагическихосадков.
Океанская кора состоит из трех слоев. Слой 1 лежит непосредственно под морской водой, средняя толщина водного слоя 4,5 км,скорость Р-волн 1,5 км/с. Скорость Р-волн в 1-м слое, образованномпелагическими осадками, составляет 1,6-2,5 км/с, его средняя толщина 0,4 км. Слой 2 в верхней части сложен подушечными лавамитолеитовых базальтов океанского типа (слой 2а), ниже располагаются долеритовые дайки того же состава (слой 26). Скорость Р-волнв слое 2 изменяется от 4 до 6 км/с, средняя толщина составляет1,5 км. Верхняя часть слоя 3 сложена габбро, нижняя часть — серпентинитами. Скорость P-волн в слое 3 составляет 6,4-7,0 км/с, егосредняя толщина 5 км. Таким образом, общая толщина (или мощность) океанской коры 7 км.На границе Мохо наблюдается скачок P-волн от 6,4 до 8,6 км/с.В связи с тем что океанское дно постоянно обновляется за счетпроцесса спрединга с постоянным погружением океанской коры инакопившихся на ней осадков в мантию, океанские впадины таки не успели засыпаться осадками.
Это приводит также к тому, чтовозраст океанского дна повсеместно оказывается сравнительно молодым, он не превышает 160 млн лет, вода океанов намного древнее,ее возраст достигает 3 млрд лет.Основными структурами дна океанов являются океанские котловины, океанские хребты, глубоководные желоба и континентальныеокраины, которые в свою очередь состоят из шельфа, материковогосклона и материкового подножия.К онт инент альная кора как по строению, так и по составу резкоотличается от океанской. Ее толщина изменяется от 20-25 км подостровными дугами и участками с переходным типом коры до 80 кмпод молодыми складчатыми поясами Земли.
Средняя толщина коры 35 км. Строение континентальной коры в противоположностьокеанской более сложное и неоднородное. Однако в ней также выделяют 3 слоя: верхний осадочный и два нижних, сложенных кристаллическими породами. Почти повсеместно под континентальнойкорой определяется граница Мохо. Скорости сейсмических P-волн вслоях коры нарастают сверху вниз: от 2 до 5,5 км/с в осадочном слое,6-6,5 — в верхнем слое, 6,6-7,0 — в нижнем слое, ниже границыМохо — 8-8,2 км/с.Верхний слой кристаллических пород представлен древними докембрийскими породами гранитогнейсового состава, поэтому егоиногда называют “гранитным”.
Нижний слой сложен породами среднего и основного состава, метаморфизованными до амфиболитовойи даже гранулитовой фации. Нижний слой иногда называют “базальтовым”.ЗАКЛЮЧЕНИЕАнализ изложенных выше основных данных о Земле, ее внутреннем строении и эволюции и их сопоставление с тем, что известно об окружающем нас Космосе, показывают, что Земля являетсяуникальной, единственной пригодной для жизни планетой не тольков Солнечной системе, но и в окрестностях Солнца, которые простираются на десятки и сотни световых лет. Лик Земли, ее континентыи океаны, горы, впадины и равнины сформировались в результатесложных процессов движения литосферных плит и конвекции в верхней и нижней мантии.
И даже конвекция в ядре Земли оказываетвлияние на мощные извержения раскаленных магм в различныхточках земной поверхности. Эти процессы осуществляются в основном за счет тепловой энергии Земли, которая выделялась при гравитационном сжатии и распаде радиоактивных веществ. И в настоящеевремя Земля является активно эволюционирующей планетой. Наопределенном этапе развития Земли произошло образование океана иатмосферы.Вода и газы содержались в твердых веществах, которые образовывали тело Земли на ранних этапах ее эволюции. В результатенагрева Земли пары воды и газы поднимались к поверхности ивыходили на нее в процессе извержений магм, вулканической деятельности, а также в виде горячих источников и газовых фонтанов.
Все это привело к образованию первичных океана и атмосферы.Эволюция нашей планеты происходила таким образом, что послеобразования земной коры создались условия для возникновения иразвития органической и в конце концов разумной жизни. Жизньживых существ связана с определенной геологической оболочкойнашей планеты — биосферой. В.И. Вернадский впервые высказалследующее соображение: “Под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера переходит в новое состояние — ноосферу” —сферу человеческого разума.И вот после образования ноосферы в результате деятельностиразумного человечества на нашей планете возникает, как это нистранно, новая глобальная проблема — проблема сохранения жизнина Земле, сохранения биосферы.