big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Горизонтальные перемещения земной коры

Круговорот вещества земной коры материков и океанов, как уже было сказано, начинается смывом материкового вещества в океаны. Заканчивается круговорот вещества всплыванием из пределов мантии новых порций вещества вслед за воздымающимися, облегченными эрозией горными областями материков. По-видимому, в какой-то мере такой круговорот представляется законченным. Однако породы, слагающие воздымающиеся участки земной коры, часто представляют собой преимущественно породы морского осадочного происхождения. Это является одним из убедительных доводов в пользу и без того естественного допущения о том, что кроме вертикальных перемещений масс вещества происходят и горизонтальные его перемещения. На поверхности Земли такое перемещение масс вещества, смываемого с горных областей к океанам, производят реки. Встречное горизонтальное перемещение должно происходить там, где морские осадочные накопления приобретают подвижность.

Если породы действительно перемещаются в недрах мантии из-под океанов под материки, то это должно прежде всего сказаться в следах течения, в складчатости и в следах пребывания при относительно высоких температурах, что лучше всего проявляется в высокотемпературном метаморфизме пород осадочных накоплений.

Проявление складчатости в земной коре весьма разнообразно. Наиболее поразительными особенностями ее являются широкий интервал размеров складок, наблюдаемых в смятых породах. Вещество пород, претерпевших процесс складкообразования, смято не только в крупные и видимые мелкие плойчатые складки, но и в микроскладки, обнаруживаемые лишь при увеличении. С другой стороны, в результате складчатости происходят перемещения одних слоев но поверхности других слоев на весьма и весьма большие расстояния. Покровные и чешуйчатые структуры, шарьяжи, надвиги и выпучивание смятых в складки масс наблюдаются всюду в строении горных областей. К поразительным особенностям складчатости относится и то, что интенсивность складчатости возрастает с глубиной залегания смятых слоев.

Наука о земной коре не располагает гипотезой, объясняющей причины образования складчатости и ее особенности. Долгое время господствовало представление о том, что причина складчатости лежит в уменьшении земной поверхности в связи с уменьшением объема охлаждающейся Земли, но это представление, получившее название контракционной гипотезы, разработанной французским геологом Эли де Бомоном и опубликованной в 1830 г., в настоящее время уже почти не находит сторонников.

Более обоснованными теперь считают представления, по которым основную и определяющую роль в активности земной коры играют силы, вызывающие вертикальные перемещения отдельных блоков, на которые разбита земная кора. Однако вертикальные силы неспособны вызвать складчатость в том виде и в таких масштабах, как это наблюдается в действительности. Поэтому М. М. Тетяев, разрабатывая вопросы геотектоники, пришел к заключению, что складчатые структуры создаются не в процессах горообразования, а где-то на глубине. Он пишет: «... процесс складкообразования охватывает всю земную кору, а не только ее поверхность. На поверхности он выражается только в элементарных, примитивных формах, в то время как на глубине проявляется в формах гораздо более сложных. Следовательно, формы поверхности ни в коей мере не охватывают всего многообразного содержания общего процесса складкообразования.

С другой стороны, изучение колебательных движений показывает, что горные страны и хребты возникают на основе поднятий в колебательных движениях, где процессы денудации расчленяют поднимающиеся участки вследствие различной сопротивляемости разрушению слагающих их горных пород. Таким образом, это образование гор не связано непосредственно с процессом складкообразования, а возникает в результате поднятия участков земной коры с ранее созданной складчатой структурой и созданной на глубине, но затем выведенной на поверхность вследствие поднятия».

М. М. Тетяев не высказывает соображений о причинах и процессах, которыми формируется складчатость на глубине, но само отнесение им процессов складкообразования в глубину, т. е. в пределы мантии, является признанием пребывания пород в горизонтах, лежащих ниже границы Мохоровичича. Правда, высказываются соображения и о том, что складчатость слоев земной коры возникает и в самой земной коре, в верхней мантии, но не под влиянием тангенциальных или горизонтальных сил и перемещений, а под влиянием вертикальных движений масс вещества земной коры и верхней мантии. Так, В. В. Белоусов предложил три варианта механизмов преобразования вертикальных движений в горизонтальные: «1) свободное движение пачек слоев вниз по склону тектонического поднятия; 2) гравитационное расползание верхней части относительно поднятого блока и давление, которое эта верхняя расползающаяся часть блока оказывает на слои соседнего относительно опускаемого блока; 3) раздвигающее действие диапировых складок, а также глубинных диапиров на вмещающие породы».

Эти типы перемещений, по существу относящиеся к оползневым движениям, по-видимому, преобладают среди горизонтальных перемещений твердого холодного вещества на дневной поверхности Земли, но они не характерны для тех проявлений течения, которые наблюдаются в виде различных форм складчатости и которые могут быть вызваны только горизонтальными перемещениями огромных масс на огромные расстояния.

Выдвинута также гипотеза циркуляции вещества мантии под влиянием различной скорости охлаждения его под материками и под океанами. Такая циркуляция, якобы, «засасывает» вещество земной коры и вызывает вертикальные и горизонтальные перемещения масс.

С точки зрения гипотезы круговорота вещества земной коры и верхней мантии, горизонтальные и вертикальные перемещения являются составными частями вечно идущего круговорота твердого вещества. Весьма важным обстоятельством является то, что перемещение вещества под материки происходит в пределах мантии. Сколько можно судить по имеющимся скудным сведениям о физико-химической обстановке в пределах мантии, ее основной особенностью является то, что вода, находящаяся там только в виде надкритической фазы, хорошо растворяется в породах, содержащих кремнезем. По-видимому, именно растворенная вода придает породам верхней мантии некоторую пластичность, обеспечивающую перемещение масс вещества в ее пределах от места накопления осадочных пород на дне океана и погружения в мантию до места выхода их в кору горной местности суши.

Не все части материков и не все области океанического дна в одинаковой мере участвуют в круговороте. Интенсивному воздыманию подвержены наиболее высокие горные части материков, которые быстрее смываются. Погружаются в пределы мантии также преимущественно те области океана, которые больше нагружаются речным сносом. Поэтому, пользуясь средними числами, можно получить лишь приближенные сроки продолжительности цикла в круговороте вещества.

Если смывается в течение года ~ 12 км3 твердого вещества, то это значит, что материки (объем 5,5 • 109 км3) могут быть полностью смыты за ~ 450 млн. лет.

Если бы материки смывались и восходили равномерно по всей поверхности, то время пребывания вещества, поступающего в низы коры материков, до его выхода на поверхность было бы равно 450 млн. лет. Но так как в действительности смываются и, следовательно, воздымаются главным образом горные страны, на долю которых приходится только 30% общей площади суши, то скорость смыва и подъема и соответственно длительность пребывания вещества в составе коры в среднем равно 150 млн. лет.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.