big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Процессы образования срединных хребтов

Проведенными на протяжении последних лет исследованиями океанического дна обнаружена неожиданно активная тектоническая и вулканическая деятельность в океане. Обнаружена особая форма проявления горообразования, создавшая на дне океана мировую, тектонически активную горную систему протяженностью свыше 60 тыс. км. Она протягивается через все океаны из района, лежащего в Северном Ледовитом океане, через Атлантический, Индийский и Тихий океаны, имеет ответвления в Аденский залив и заканчивается в районе Калифорнийского залива в Тихом океане.

По средней осевой линии этих хребтов тянется глубокое ущелье. В Атлантическом океане его глубина относительно окаймляющих гор равна в среднем 1800 м при ширине 13—48 км.

Общая ширина Срединно-Атлантического хребта (рис. 17) достигает 1/3 ширины океана, и там, где океан шире, — шире и хребет. Возраст хребта, если судить по возрасту базальтов, найденных на его поверхности, составляет всего 10 млн. лет. На этой горной системе лежит много островов: Исландия, Азорские острова, о. Вознесения, Тристан-да-Кунья, Каргелем, о. Пасхи, на которых, как и на

Схема Срединно-Атлантического хребта

подводных горных сооружениях, имеется много потухших и действующих вулканов.

Помимо проблемы происхождения горных хребтов и вулканических конусов, не получили объяснения причины возникновения островных дуг и сопряженных с ними океанических впадин. Впадины обычно на некотором расстоянии сопровождаются узкими полосами крупных отрицательных аномалий силы тяжести (в изостатической редукции), которые окаймлены зонами положительных аномалий меньшей величины. От впадин по направлению к континенту

Схема возникновения срединного хребта вследствие расширения земного шара

располагаются гористые острова с вулканами, мелкими морями (иногда отсутствующими).

Общепризнанного представления, объясняющего все особенности неожиданной активности океанического дна, до сих пор не предложено. Существует лишь несколько попыток объяснить образование Срединно-Атлантического хребта. Этот хребет протяженностью свыше 10 000 км делит Атлантический океан по осевой линии. Форма изгибов хребта, напоминающая береговые линии континентов, навела на мысль, что хребет является остатками коры на линии разлома земной коры (рис. 18).

Такой разлом, якобы, свидетельствует о процессе бурного увеличения объема Земли, вследствие чего материки удалились в обе стороны от средней линии, обнажив первичные породы, которые теперь слагают кору дна. Это объяснение не имеет убедительных, свидетельств в геологической истории развития Земли. Кроме того,

Схема возникновения срединного хребта вследствие циркуляции вещества мантии

нет никакой возможности связать процесс увеличения земного шара и его внешней поверхности с процессами сжатия, которое могло бы сопровождаться горообразованием, а ведь срединные хребты возвышаются над дном океана на 2, а иногда на 3 км и более. Следы сжатия, а не растяжения, хорошо видны и в профиле срединных хребтов.

Еще менее убедительным представляется объяснение, которое причину появления хребта видит в циркуляции вещества мантии (рис. 19). По этому представлению, вещество мантии, охлаждаясь под океанами, становится плотнее и вследствие этого опускается. Наоборот, под материками вещество, якобы, охлаждается менее и поэтом имеет восходящее движение. Правда, имеются предложения считать, что вещество мантии имеет противоположно направленное движение – под океанами восходящее, а под материками нисходящее. Но независимо от направления циркуляции вещества в мантии, по мнению авторов таких гипотез, Срединно-Атлантический хребет должен был образоваться. Недостаточность такого объяснения станет особенно ясной, если пробовать с его помощь понять образование всей, весьма сложной системы срединных хребтов.

Идея обо особой дренажной оболочке земной коры может дать более приемлемое объяснение процессов, которые вызывают появление как Среднеатлантического, так и других срединных хребтов. Это объяснение видит причины появления распирающих усилий в земной коре океанов в увеличении объёма вещества коры дна океана, которое происходит в результате взаимодействия его с растворами, постоянно поднимающимися из дренажной оболочки в океан. Эти горячие растворяя содержат вещества, которые при охлаждении выпадают и остаются в коре океанического дна. Естественно считать, что растворы, находящиеся в дренажной оболочке под большим избыточным давлением, поднимаются в океан сквозь породы дна там, где встречают меньшее сопротивление. Вначале растворы выходят в прибрежной полосе материков. В результате выпадения растворённой части происходит некоторое увеличение массы и объёма вещества импрегнируемых пород. При этом происходит закупоривание пор и трещин и уменьшается проницаемость пород. Вследствие этого растворы, непрерывно поступающие в дренажные слои, уходят по ним дальше от береговой линии и поднимаются там, где сопротивление меньше, чем у берегов, как это видно из рис. 20.

Такое перемещение полосы, в пределах которой происходит увеличение массы, объёма и прочности пород земной коры океана, в результате цементации их восходящими растворами, должно приводить к появлению распирающих усилий на породы полосы, находящиеся ещё дальше от береговой линии и ещё не подвергшийся обработке восходящими растворами. Породы, находящиеся там, должны обладать меньшей прочностью, чем породы, лежащие ближе к берегу, и поэтому сдвиги и смятия слоёв пород под влиянием распирающих усилий происходит по направлению от берегов, а не к ним. Постепенное продвижение фронта увеличения объёма вещества земной коры вглубь океана должно нагромождать перед этим фронтом всё более ясно выраженное горное образование линейной формы. Особенно ярким горообразовательным эффектом должна завершиться встреча таких фронтов, движущихся навстречу друг другу.

По-видимому, в этом особом виде горообразовательного процесса должно наблюдаться не однократное, а многократное проявление горообразования.

В самом деле, увеличение объема пород, лежащих у береговой линии, приводит к передвижке слоев коры внутрь океана и

Схема последовательных стадий образования срединного хребта вследствие увеличения объёма пород коры океана под влиянием восходящего из дренажной оболочки тока горячих растворов

завершается в данной прибрежной полосе тем, что породы коры постепенно становятся весьма плотными и малопроницаемыми. В это же время вещество, смываемое с материков, продолжает накапливаться на этой береговой полосе, увеличивая в ней нагрузку на земную кору. Прогибаясь под их весом, наиболее плотные породы уйдут в пределы мантии, а новые осадочные накопления, как более проницаемые, вновь станут пропускать вверх растворы, начнут увеличиваться в массе и объеме и, в конце концов, вновь произведут передвижку впереди лежащей толщи земной коры вглубь — к середине океана.

Такая замена цементированной утяжеленной коры океанического дна происходит быстрее у берегов и медленнее в местах, удаленных от берегов. Поэтому повторные передвижки масс от берегов в глубь океана должны происходить на всей площади Атлантического океана (как и других океанов) от берегов континентов навстречу друг другу, где при встрече фронтов возникает хребет. Предполагаемый механизм объяснения горообразовательного процесса, имеющего место, по-видимому, лишь в условиях океанического дна, был проверен на моделях.

 

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

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.