Мобилизм и зона спрединга

Уникальный по своим масштабам и результатам сейсмический эксперимент – Анголо-Бразильский геотраверс разрушил всю концепцию спрединга, ибо оказывается, что под Срединно-Атлантическим хребтом нет астеносферы в том понимании, как постулирует тектоника плит – мантия на всю исследованную глубину (до 90 км) состоит из блоков, резко различающихся по физическим свойствам, по числу инверсионных слоев и их толщины. Если бы многочисленные сторонники тектоники плит попытались сопоставить эти результаты с постулатами плитотектоники, то им пришлось бы пересмотреть свои взгляды. [8, c. 273-277]

Установлено, что под всеми континентами до глубины в 300-400 км прослеживаются высокоскоростные аномалии («корни» континентов). Если бы континенты передвигались, то должна была бы двигаться вместе с корнями не литосфера, мощность которой 200 км, а вся верхняя мантия. Модель жесткой литосферы и ослабленной астеносферы не подтвердилась.

По данным глубинного сейсмического зондирования литосфера реологически расслоена (Павленкова, 1989), а вместо астеносферы наблюдаются отдельные линзы (астенолиты).

Геофизические данные столь же определенно свидетельствуют против плитотектоники, как и геологические. Оба метода, основанные на магнетизме горных пород, на которые опирается тектоника плит, в лучшем случае малонадежны.

Сейсмологические данные (изучение механизма землетрясений) не согласуется с представлением о субдукции литосферы в мантию.

Сейсмические данные о структуре верхней мантии свидетельствуют, что она состоит и блоков, различающихся по физическим свойствам  (скорости, плотности) и конвекция такой гетерогенной модели невозможна.

Геохимическая информация о составе верхней мантии также противоречит гипотезе о ее конвекции – мантия состоит из обогащенных и обедненных резервуаров, положение которых оказывается стабильным в течение миллиардов лет.

Утверждение идеи мобилизма требует пересмотра многих, ставших традиционными среди многих поколений геологов-осадочников, представлений. Одно из важнейших среди них – представление о геологическом разрезе. В привычном фиксистком понимании смена осадочных пород, наблюдающаяся в вертикальном разрезе, отвечает неподвижному фиксированному положению точки разреза в геологическом прошлом. Смена отложений, например, от отложений тропической зоны на отложения умеренной или ледовой, во времени истолковывается как смена климатических зон, но не как смена географического положения самой точки разреза, которая происходила в геологическом прошлом при движении точки разреза вместе с плитой. При этом движении происходит перемещение в соответствии с вектором движения плиты, определенная последовательность смены соответствующих зон.

С этих позиций разрушается основа всей исторической геологии – представление о геологическом разрезе как о фактическом материале, информирующем о событиях прошлого. Стратиграфы категорически возражают против попыток исказить основной документ геолога – стратиграфический разрез.

В результате внедрения принципов плитотектоники в практику геологического картирования вместо объективного изучения геологического разреза геологу-съемщику предлагается интерпретировать изучаемые им горные породы с четко определенным заданием – искать в пределах картируемого им планшета зоны субдукции, спрединга, коллизии и т. п.

Концепция тектоники плит практически разрушает методы количественной оценки происходивших на планете процессов. В 40-е годы В. В. Белоусов предложил использовать осадочные отложения как мерило тектонических движений земной коры. Его последователь А. Б. Ронов разработал метод изучения тектонических движений путем оценки объемов накопившихся осадков.

В начале 50-х гг. он привлек к этим работам В. Е. Хаина, и ими был количественно оценен размах тектонических движений в течение герцинского этапа эволюции Земли. Позже А. Б. Ронов и В. Е. Хаин руководили составлением литолого-палеогеографических карт в глобальном масштабе. Это позволило разработать методы количественного анализа геохимических процессов и в итоге предложить химическую модель земной коры.

Утверждение плейттектонической парадигмы, согласно которой не только в мезозое-кайнозое, но и в палеозое, и в докембрии существовали зоны субдукции, где материал земной коры затягивался в мантию, практически исключает возможность применения количественных методов при реконструкции прошлого Земли.

Тектоника плит ставит крест на все возможные подсчеты для прошлых эпох и по существу закрывает историческую геохимию как науку – ни о каком геохимическом балансе в этом случае не может быть и речи.

Тектоника плит крайне ограничивает металлогенические исследования. С ее позиций мы не можем оценить вклад рудообразующих процессов в докембрии, ибо большая часть докембрийской да и палеозойской коры «ушла» обратно в мантию.

С позиций тектоники плит вся кора океанов новообразованная, и дно океанов бесперспективно для поисков тех рудных месторождений, какие в изобилии известны в гранито-гнейсовом слое континентов.

В настоящее время приводятся аргументы в пользу того, что третий слой коры океанов – это опустившийся на 4-5 км гранито-гнейсовый слой щитов древних платформ, следовательно, под океанами содержатся гигантские объемы руд, и общие потенциальные их запасы возрастают в 3 раза.

Тектоника плит мешает успешному развитию нефтегазовой геологии, поскольку  она не объясняет, каким путем в пределах континентов возникают такие гигантские  осадочные бассейны, как в зоне Персидского залива или в Прикаспии.

Образование Прикаспийской впадины – ни спрединг, ни субдукция объяснить не могут. Очевидно, что здесь имело место утонение коры снизу и изостатическое опускание, давшее возможность накопиться гигантской толще осадков, ставших коллекторами для нефти и газа.

 

ВЫВОДЫ

 

В данной курсовой работе я постарался привести и проиллюстрировать основные концепции мобилизма и зон спрединга характерных для Мирового океана.

Актуальность изучения мобилизма и зон спрединга дна Мирового океана подтверждается как экономической составляющей (добыча на внутренних морях и шельфах нефти и газа, большие залежи железо-марганцевых конкреций, устилающих дно на глубинах от 2 до 6 км, которые являются важным стратегическим запасом железа, марганца, меди, никеля и кобальта; так же со дна морей добываются высококачественные пески для стекольной промышленности), так и важностью для развития геологической науки в целом, особенно для познания процессов формирования и направленности развития коры и верхней мантии Земли.

Изучение мобилизма и зон спрединга дна морей и океанов важно во многих отношениях. Характер рельефа влияет на циркуляцию вод и развитие органического мира. Положение морей относительно суши, степень их связи с океаном определяют их соленость, количество поступающего обломочного материала, циркуляцию вод и развитие органического мира. Все это очень важно для выяснения условий осадконакопления.

Спрединг в какой-то мере отражает геологическое строение дна, а иногда однозначно определяется геологическим строением, следовательно, дает в руки исследователей богатый материал для суждений о происхождении морей и океанов.

Результаты исследований дна морей и океанов за последние десятилетия привели к настоящей революции в представлениях не только о дне, но и о геологическом строении всей планеты. Было установлено, что спрединг дна морей и океанов по своей сложности мало чем отличается от рельефа суши, а нередко интенсивность вертикального расчленения дна больше, чем поверхности материков.

Обрисованная выше последовательность основных событий в истории земной коры, формирование океанов и материков не укладываются в рамки широко распространенного представления о том, что континенты прогрессивно растут за счет океанов.

Таким образом, в ходе эволюции земной коры в верхней мантии (т. е. сферы Земли, охватываемой тектоническими процессами) возрастала неоднородность коры, определившая различия между океаническим и континентальным полушариями Земли, при этом проявлялся наиболее общий закон развития нашей планеты -- шло усложнение вещественного состава и структуры земной коры, усиливалась дифференциация и разновременность протекания глубинных процессов в течение геологической истории.

Конечно, наука идет вперед, совершенствуются и наши представления о прошлом, столь необходимые как для понимания современных геологических процессов, так и для прогноза на будущее.

Современое состояние земной коры представляет полную или почти полную консолидацию и сжатие альпийского типа более невозможно в условиях такой консолидации. 

Масштабный спрединг в океанах более невозможен при достигнутом тепловом балансе, когда снова стали возможными оледенения, а интенсивность магнитного поля начала снижаться.

Этот вывод и следует считать главным результатом статистического анализа океанов, избавляющим от неопределенности в представлениях о дальнейшей эволюции Земли.

В результате написания этой курсовой работы я познакомился с историей исследования мобилизма и зон спрединга, с современными методами исследований и с исследованиями. Получил более глубокие знания о мобилизме и зонах спрединга, а также получил навыки реферирования научной литературы, освоение приёмов обобщения и краткого изложения научных знаний.

 

СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ

 

РИФТ - крупная линейная впадина в земной коре, образующаяся в месте разрыва коры в результате её растяжения или продольного движения. Существует две модели образования рифтов: модель Вернике и модель Маккензи. В последнее время геологи чаще используют смешанную модель.

СПРЕДИНГ - геодинамический процесс растяжения, выражающийся в импульсивном и многократном раздвигании блоков литосферы и в заполнении высвобождающегося пространства магмой, генерируемой в мантии, а также твердыми протрузиями мантийных перидотитов.

РИФТОВАЯ ДОЛИНА - крупное рифтовое образование рельефа.

БАТИМЕТРИЧЕСКАЯ КАРТА - карта глубин

СРЕДИННО-ОКЕАНИЧЕСКИЙ ХРЕБЕТ - сеть хребтов, расположенных в центральных частях всех океанов. Возвышаются над абиссальными равнинами на 2--3 км. Общая протяжённость хребтов более 60 тыс. км. В этих структурах происходит образование новой океанической коры и процесс спрединга.

КОТЛОВИНА - отрицательная форма рельефа, замкнутая впадина.

ТЕКТОНИКА - раздел геологии, предметом изучения которого является структура (строение) твёрдой оболочки Земли.

АСТЕНОСФЕРА - верхний пластичный слой верхней мантии Земли.

ЛИТОСФЕРА - твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы.

ЖЕЛОБ - глубокая и длинная впадина на дне океана (5000-7000 м и более).

РИФТИНГ - раскалывание литосферных плит.

ТРАНСФОРМНЫЕ РАЗЛОМЫ - тип разлома, который располагается вдоль границы литосферной плиты. Относительное движение плит является преимущественно горизонтальным в одинаковом или противоположном направлениях.

МАНТИЯ - часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра.

МАГМАТИЗМ - термин объединяющий эффузивные (вулканизм) и интрузивные (плутонизм) процессы в развитии складчатых и платформенных областей. Под магматизмом понимают совокупность всех геологических процессов, движущей силой которых является магма и её производные.

МОБИЛИЗМ — научное направление в геологии, концепция, допускающая значительные (до тысяч километров) горизонтальные перемещения участков земной коры илилитосферы, в том числе континентов. Существует несколько мобилистских гипотез и теорий. В их число входит широко известная и в настоящее время практически общепринятая теория тектоники плит

ГЕОДИНАМИКА - наука о природе глубинных сил и процессов, возникающих в результате планетарной эволюции Земли.

ГЕОХИМИЯ - наука о химическом составе Земли и планет (космохимия), законах распределения элементов и изотопов, процессах формирования горных пород, почв и природных вод.

ГЕОФИЗИКА - комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли. Геофизика в широком смысле изучает физику твердой Земли (земную кору, мантию, жидкое внешнее и твердое внутреннее ядро), физику океанов, поверхностных вод суши (озер, рек, льдов) и подземных вод, а также физику атмосферы (метеорологию, климатологию, аэрономию).

ЧЁРНЫЕ КУРИЛЬЩИКИ - гидротермальные источники срединно океанических хребтов.

 

 

.  
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Верба В. В., Аветисов Г. П., Степанова Т. В., Шолпо Л. Е. Геодинамика и магнетизм базальтов подводного хребта Книповича (Норвежско-Гренландский бассейн) // Российский журнал наук о Земле. 2000. Т. 2. № 4. С.303-312.

2. Галушкин Ю.И., Дубинин Е.П. Термический режим литосферы при перескоке оси спрединга хребта Математиков // Физика Земли. 2002. N 9. С. 59-69.

3. Галушкин Ю.И., Дубинин Е.П., Модель образования и развития магматической камеры рифтовых зон срединно-океанических хребтов // Докл. РАН. 1993. Т.322. №46. С. 497-500.