Природа тектонической активности земли возможные причины тектонической активности Земли



Pdf просмотр
страница11/23
Дата28.01.2019
Размер0.78 Mb.
ТипГлава
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   23

167
нисходящий конвективный поток, отмечаемый серией зон поддвига плит. Тем не менее его внешнее проявление в гравитационном поле и геоиде Земли такое же, как и в
Северной Атлантике, – здесь также наблюдается положительная гравитационная аномалия и “вздутие” геоида амплитудой до 80 м (см. рис. 2.1). Объясняется это, по- видимому, тем, что в первом случае доминирует “динамическая” составляющая гравитационного поля, вызванная подъемом океанского дна за счет избыточного давления восходящего потока, а во втором – “статическая” составляющая, связанная с избытком массы погрузившихся в мантию холодных (и потому тяжелых) литосферных плит, хотя и здесь может присутствовать динамическая составляющая.
Если бы литосферная оболочка Земли была однородной, неподвижной и повсеместно характеризовалась постоянной мощностью, то крупномасштабные ундации
(волнообразные изгибы поверхности) геоида должны были бы однозначно отражать структуру конвективных движений в мантии. Реальная ситуация, однако, значительно сложнее, поскольку гидродинамические условия в астеносфере под океанами и континентами существенно отличаются друг от друга. Но если пространство между восходящими и нисходящими потоками в мантии перекрыто только океаническими (или только континентальными) плитами, то можно ожидать, что в таких регионах крупномасштабные гравитационные аномалии и ундации геоида останутся наименее искаженными.
Так, по рельефу геоида на акватории Тихого океана и сопредельных территориях
(см. рис. 2.1) можно четко выделить две положительные ундации геоида – на западе и юго-востоке океана, хорошо совпадающие с распространенными там зонами поддвига плит. Между этими “вздутиями” геоида наблюдается широкая полоса пониженных и отрицательных отметок геоида, охватывающая всю центральную и южную части океана.
Такой рельеф геоида в Тихом океане, по-видимому, можно уверенно интерпретировать как свидетельство того, что под его пониженными уровнями развиваются восходящие конвективные потоки в мантии, а под положительными ундациями геоида формируются и действуют нисходящие мантийные потоки (рис. 6.9).
Сопоставление этой интерпретации с картой рельефа земного ядра (см. рис. 2.12), несмотря на всю схематичность и, вероятно, еще малую точность, лишь подтверждает правильность этой интерпретации. Действительно, под западными акваториями океана и под Южной Америкой наблюдаются отрицательные формы рельефа ядра – надежно отмечающие собой корни нисходящих потоков в мантии, тогда как под центральными и южными частями Тихого океана видны подъемы поверхности ядра – столь же надежные признаки существования над ними восходящих потоков.
Если приведенное здесь описание геодинамических обстановок Тихоокеанского сектора Земли близко к действительности, то можно ожидать, что восточно-тихоокеанская и южная ветви конвективных течений далее соединяются с мощными восходящими потоками под Индийским океаном, Африкой и Северной Атлантикой (см. рис. 6.7). В результате создается впечатление, что взаимосвязанная цепь восходящих конвективных течений как в теннисном мяче опоясывает единым широким поясом центр нисходящих потоков под западной частью Тихого океана, Индонезией и Северной Австралией.
Ясно также, что под Северной Атлантикой существует мощный восходящий поток, о чем мы уже говорили выше. Но как он связан с только что описанной системой конвективных течений: через Северную Америку или Европу? Пока это не совсем ясно.
Скорее через Северную Америку, поскольку под Западной Европой и Северной Африкой
(особенно вдоль Средиземноморского и Альпийско-Гималайского подвижных поясов) еще сохранились реликты некогда мощных нисходящих конвективных потоков, предопределивших в свое время закрытие океана Тетис.


168
Рис
. 6.9.
Расположени е нисходящих конвекти вны х потоков в
мантии на акватории
Тихого океана и
примыкающ их к
океану территориях на фоне карты сейсми ческо й активност и
Земли
(Barazangi, Dorman, 196 8), изображенной на рис
.2.6; крестиками от м
еч ен ы
це нт ры отрицатель ных ундуляций геоида в
Тихом
, Южном и
Индийск ом океанах
(
соответственно

52,

60 и

105 м
)


169
Остается неясной ситуация с Африкой. С одной стороны, ее сравнительно высокое стояние над уровнем океана и геологические данные определенно указывают на расколы и продолжающееся раздвижение Восточно-Африканской рифтовой зоны, что легче объяснить существованием под континентом восходящих потоков. Но, судя по карте рельефа земного ядра, оснований таких потоков здесь не обнаруживается. Поэтому остается предположить, что бóльшая (западная) часть Африканской плиты как бы отрывается от Сомалийского блока (вероятно, по ослабленным старым шовным зонам) и дрейфует на запад за счет действия на ее подошву горизонтальных мантийных течений, идущих от восходящего потока в Индийском океане к нисходящему потоку под Южной
Америкой. Но это только предположение.
Вообще же литосферные плиты стремятся перемещаться под влиянием конвективных течений из областей развития восходящих потоков к местам существования нисходящих потоков мантийного вещества, обычно совпадающим с участками погружения океанических плит в мантию. Таким перемещениям плит, правда, часто препятствует их жесткость и взаимодействие плит друг с другом. Тем не менее можно ожидать, что отмеченная закономерность все же проявляется. Данные о направлениях и скоростях дрейфа плит имеют важное значение для выявления общего плана структуры мантийной конвекции. При этом необходимо помнить, что у нас нет абсолютной системы отсчета движения плит и все определения их перемещений носят только относительный характер – по отношению к другим плитам. Вероятно, такие реконструкции удобнее было бы строить в системе отсчета наименее подвижного из континентов, например
Антарктиды, находящейся со времен позднего палеозоя вблизи полюса (в кайнозое континент уже никогда не покидал полюса).
Интересно отметить еще одну особенность конвективных движений в мантии. При возникновении одноячеистой конвективной структуры все континентальные массивы дрейфуют в сторону нисходящего потока, образуя над ним единый суперконтинент типа
Моногеи, Мегагеи или Пангеи. После образования такого суперконтинента он, естественно, оказывается как бы окруженным со всех сторон зонами субдукции, по которым океанические плиты омывающего его единого океана, Панталассы, погружаются в мантию. При обычной скорости поддвига плит около 5–10 см/год уже через несколько десятков миллионов лет эти плиты опускаются до уровня ядра, где подвергаются полному разрушению (дезинтеграции) благодаря действию бародиффузионного механизма дифференциации окислов железа и насыщения их расплавами межгранулярных пространств в мантийном веществе (см. раздел 4.3).
Рис. 6.10. Механизм разрушения суперконтинента за счет возникновения под ним нового восходящего мантийного потока вместо существовавшего ранее нисходящего потока



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   23


База данных защищена авторским правом ©genderis.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница