Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Января 2015 в 11:36, курсовая работа
Целью написания курсовой работы является изучение концепции мобилизма и зон спрединга. Важнейшей, из задач данной работы является анализ предшествующих фундаментальных гипотез развития земной коры, которые в свою очередь явились основой для возникновения тектоники литосферных плит. Некоторые гипотезы считаются фиксизсткими и базируются на геосинклинальной основе. Геосинклинальная парадигма базировалась на континентальной геологии.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………...……..3-6
РАЗДЕЛ I. Новая глобальная тектоника литосферных плит как современный вариант мобилизма………………………………………….…6-17
1.1. Общая характеристика мобилизма…………………………6-10
1.2. Основные положения концепции тектоники литосферных плит…………………………………………………………..…………10-13
1.3. Гипотеза современного мобилизма……………….………13-17
РАЗДЕЛ II. Зоны спрединга и их роль в развитии Земли………..…17-35
2.1. Рифтогенез и определение зон спрединга…………..……17-20
2.2. Новейшие рифтовые структуры и активизация спрединговых зон ложа океана………………………………………..………………20-27
2.3. Состав магматических пород в зонах спрединга…...……27-31
2.4. Статистический анализ спрединга дна океанов и его влияния на глобальные изменения климата……………………….…………..31-35
РАЗДЕЛ III. Противоречия в гипотизе мобилизма и концепции зон спрединга …………………………………………………………………….35-48
3.1. Историко-геологические аргументы……………………..35-40
3.2. Анализ геофизических материалов……………………….40-48
ВЫВОДЫ……………………………………………………..……….48-50
СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ………………………………50-52
Существование континентальной коры под Северной Атлантикой подтверждают и сейсмические данные – мощность коры такая же, как и на шельфах, окружающих Британские острова.
Таким образом, геологические данные свидетельствуют, что на всем протяжении Срединно-Атлантического хребта нет свидетельств существования механизма спрединга (раздвижения в стороны новообразующейся базальтовой коры). Южная и Северная Атлантика – это опустившиеся части древне платформы, а в Центральной Атлантике, вероятно, расположен рифей-фанерозойский складчатый пояс, погрузившийся в кайнозое.
В пределах Срединно-Атлантического хребта в кайнозое действительно происходили трещинные излияния базальтов, отличных от платобазальтов океанических котловин. Но они не покрывали всю его поверхность, и поэтому возможно установить его предшествовавшую тектоническую структуру, не отличавшуюся от структур материков.
Сторонники тектоники плит продолжают утверждать, что глубоководное бурение подтвердило возраст дна океанов, вычисленный по номеру магнитной аномалии. [24, c. 56-63]
Г. Ф. Макаренко (1993), проанализировав материалы бурения по всем океанам, показала, что базальтовые плащи на дне океанов, как и на континентах, возникли в результате пяти общепланетарных импульсов, приходящихся по времени к границам геологических периодов (Р2-Т, Т3-J1, J3-K1, K2-p1, p1-N1). Два последних импульса имели линейный характер, захватив полосу, где возникли срединно-океанические хребты. Только в этом и проявился более молодой возраст базальтов в осевой части океанов по сравнению с их периферией.
Результаты глубоководного бурения свидетельствуют, что в основании осадочного чехла океанов залегают мелководные и континентальные, свидетельствуя, что ранее на месте океанов располагались континенты (Рудич, 1983, Удинцев, 1987).
Е. М. Рудич показал, что размещение мелководных отложений на акватории Атлантического и Индийского океанов противоположное тому, которое следовало бы ожидать при реализации модели спрединга. В рамках этой модели мелководные осадки должны становиться все более древними в направлении от срединно-океанического хребта к континентам. В действительности картина обратная – в направлении к побережьям возраст мелководных осадков становится все более молодым.
Историко-геологические данные не подтверждают и субдукцию. Б. И. Васильев, обобщивший геологический материал по дну Тихого океана, заключает: «…все глубоководные желоба как морфоструктуры сформировались в одно и то же время – в позднем кайнозое».
Об этом свидетельствуют следующие факты.
1. Мелководные отложения в
2. Мощность, структура и состав
осадочной толщи до плиоцена
включительно совершенно
3. На склоне желоба Пуэрто-Рико
на глубине 3860 м обнаружен плейстоценовый
коралловый риф. Мелководные карбонатные
отложения плиоцена с бентосным
4. Сбросы на склонах желобов, формирующие их ступенчатый профиль, секут осадочные отложения до плиоцена включительно, поэтому возраст их не древнее плейстоцена
5. Толщина железо-марганцевых
6. В желобах наблюдаются подводные долины, переходящие с островных склонов на океанические и прослеживающиеся на расстояние до 300-500 км от осевых зон желобов.
Они заполнены плиоцен-плейстоценовыми отложениями, несогласно перекрывающими разновозрастные образования, вплоть до акустического фундамента. Образование долин произошло, когда глубоководные желоба еще не существовали.
7. К югу от Алеутского желоба в пределах Алеутской абиссальной равнины располагается огромный конус выноса Зодиак, шириной 450-550 км, поверхность которого понижается с севера на юг от 4600 до 4800 м, вблизи желоба до 5000 м.
Поверхность конуса прорезана многочисленными подводными долинами, расположенными веерообразно. Вершина «веера», из которой расходятся эти долины, находится к северу от желоба на континентальном склоне в районе пролива Шелихова. Это свидетельствует о том, что желоб образовался уже после образования конуса выноса, т. е. в плейстоцене.
Плиоцен-плейстоценовый возраст Японского, Марианского и Центрально-Американского желобов подтверждается также данными бурения.
По мнению Васильева (1982), «нет ни одного фактического доказательства этого процесса».
Наоборот, все имеющиеся факты свидетельствуют о том, что субдукции вообще не существует:
1. Сравнительно небольшая часть
(42%) периметра тихоокеанской
2. Позднекайнозойский возраст желобов и отсутствие в зоне перехода их палеоаналогов;
3. Горизонтальное залегание осадочных отложений в осевых зонах желобов и на их океанических склонах;
4. Ступенчатый характер склонов, обусловленный нормальными сбросами, что свидетельствует о растяжении, а не о сжатии;
5. Одинаковое строение обоих склонов некоторых желобов и их сейсмическая пассивность;
6. Однотипность и синхронность формирования всех Тихоокеанских желобов как в западном, так и в восточных полушариях, удаленных друг от друга на 15-18 тыс. км и находящихся в совершенно различных, с точки зрения плитотектоники, геодинамических условиях: западная окраина Тихого океана представляет собой, с точки зрения этой концепции, край древней (юрско-меловой) тихоокеанской плиты, а восточная – края кайнозойских плит на юге и фрагменты Восточно-Тихоокеанского поднятия на севере.
Итак, на примере наиболее исследованного срединно-океанического хребта видно, что спрединг в Атлантике не обнаруживается.
Прослеживание одновозрастных платобазальтов с континентов на дно океана, одинаковый их геологический возраст и на суше, и на акваториях свидетельствует, что возникли эти базальты не путем спрединга, а в результате площадных излияний. [16, c. 83-85]
Характер распределения мелководных отложений на дне океанов противоречит модели спрединга. В геологическом строении глубоководных желобов нет свидетельств субдукции.
Что касается перенесения плитотектонических идей на континентальную геологию, то здесь целесообразно обратиться к критическим статьям О. А. Мазаровича, Д. П. Найдина, В. М. Цейслера (1988, 1989, 1991) и В. Ф. Белого (2001), показавших противоречивость мобилистских построений.
3.2. Анализ геофизических материалов
Рассмотрим геофизические аргументы за и против тектоники плит.
Прежде всего, остановимся на методах, какие использовались ее сторонниками для подтверждения защищаемых ими глубинных процессов. Их два:
а) палеомагнитный метод, позволяющий, как они считают, определить время, величину и направление былого горизонтального перемещения материков и их частей;
б) метод определения возраста передвигающейся океанической коры по номеру магнитной аномалии.
Палеомагнитный метод был предложен в 50-е годы XX в. Напомним о двух исходных постулатах, положенных в его основу.
1. Геомагнитное поле, осредненное за сравнительно малый в геологическом масштабе промежуток времени, является полем центрального осевого магнитного диполя, ось которого совпадает с осью вращения Земли;
2. Горные породы могут намагничиваться по направлению внешнего магнитного поля, соответствующего времени и месту образования намагниченности, и эта намагниченность может сохраняться достаточно долго.
Очевидно, что предложенный метод может быть использован для палеонтологических реконструкций лишь в том случае, если эти два «фундаментальные предположения» будут подтверждены какими либо независимыми аргументами (фактами).
Начнем с предположения, что геомагнитное поле прошлых геологических эпох всегда являлось полем центрального осевого магнитного диполя, всегда совпадавшего с осью вращения Земли. Отметим, что у планеты Уран ось дипольного магнитного поля образует с осью вращения планеты угол около 550. До 250составляет угол между осью вращения и магнитной осью у других планет: у Марса 15-200, у Юпитера 15-240, а на Меркурии диполь смещен относительно центра планеты. А. В. Долицкий (1998) показал, что в прошлом и у Земли траектории перемещения географического и магнитного полюсов подчинялись разным закономерностям.
Таким образом, несовпадение оси вращения и магнитной оси у планет очевидно. Это исключает возможность использования палеомагнитных данных для определения горизонтальных смещений материков и их частей.
Столь же неопределенно и второе «фундаментальное предположение».
С каждым годом растет число случаев, когда доказывается перемагничивание горных пород вследствие термального или иного на них воздействия. Поэтому нет уверенности, что замеренное направление вектора намагниченности отвечает направлению на полюс в момент образования породы. К тому же нередки и ошибки в определении возраста пород (особенно по изотопным данным). [38, c. 32-54]
Все это делает палеомагнитный метод крайне ненадежным (если не сказать порочным) при попытках определения им смещения и поворотов материков и их частей. Если геолог все же считает возможным учитывать палеомагнитные построения, то он обязан контролировать их геологическими данными.
Однако в последнее время все чаще публикуются статьи, где палеомагнитным построениям отводится ведущая роль, а об историко-геологических материалах забывают.
Например, Е. В. Скляров и др. (2000) перемещают и вращают отдельные части (Алданский и Ангарский блоки), которые в позднем рифее разъехались и развернулись один относительно другого, а к венду оба повернулись на 900. Между тем структурное единство Сибирской платформы в течение всей ее истории подтверждает Акитканский приразломный прогиб (пояс), протягивающийся вдоль ее юго-восточного ограничения более чем на 500 км, выполненный специфическими вулканогенно-осадочными отложениями. Этот гигантской протяженности прогиб, отделяющий Сибирскую платформу от байкальской складчатой области, возник 1700-1600 млн. лет назад и свидетельствует, что расположенная к северо-западу от него платформа за это время не раскалывалась и не перемещалась.
Другой метод, порожденный плейттектоникой – определение возраста океанической коры по номеру линейной аномалии (Вайн, Меттьюз, 1963). Этот метод вместе с постулатами тектоники плит – основа всей плейттектонической концепции.
Исходя из представления о линейном спрединге дна океанов, авторы этой гипотезы предположили, что термоостаточная намагниченность, приобретаемая базальтами новообразованной литосферы, подобно записи на магнитной ленте, хранит информацию о прошлой эволюции намагничивающего поля. Это помогает определять скорость спрединга и возраст океанического дна.
Уже к середине 70-х годов стало очевидным, что полосовидная модель в своей канонической форме не в состоянии объяснить многие особенности структуры магнитоактивного слоя. Глубоководное бурение обнаружило переслаивание прямо и обратно намагниченных толщ и вертикальную изменчивость намагниченности.
Оказалось, что роль базальтов в формировании магнитного поля невелика, вследствие этого в магнитный слой стали «включать» подстилающие породы третьего слоя океанической коры. Чтобы избежать противоречий между постулируемой и наблюдаемой допускается, что внедрение базальтов не локализовано в рифтовой зоне, а осуществляется по системе подводящих каналов – «даек», нормально распределенных относительно центра спрединга.
Таким образом объяснялись зоны с переходной намагниченностью, разделяющие прямо и обратно намагниченные блоки канонической модели. Д. М. Печерский и др. (1993) показали, что длительность образования носителей источников магнитных аномалий исключает возможность привязки этого процесса к конкретным эпохам прямой или обратной полярности.
В. М. Гордин отметил, что даже в осевых частях срединно-океанических хребтов магнитоактивному слою свойственна не строго линейная, а квазилинейная структура. По мере удаления от осей хребтов возрастает неоднозначность трассирования полосовых аномалий.
В. М. Гордин опровергает заключение плейттектонистов о совпадении «независимых» определений возраста литосферы по магнитным аномалиям и данным бурения – все возникающие расхождения устраняются путем коррекции датировок и деформации используемых шкал инверсий (сжатием и растяжением шкалы с амплитудами, существенно превосходящими длительность идентичных геомагнитных эпох).
Магнитостратиграфическая шкала оказалась «резиновым» эталоном, растягивающимся так, чтобы концы сходились с концами.
Таким образом, оба метода, на которых выросла концепция тектоники плит, нельзя считать надежными: при их создании были введены постулаты, которые при проверке не оправдались.