Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory2.2.2. Anomal'nye geofizicheskie polya v sredinno-okeanicheskih hrebtah.
Sredinno-okeanicheskie hrebty harakterizuyutsya rezkimi anomaliyami fizicheskih polei. Naibolee intensivny i zakonomerno proyavlyayutsya zdes' anomalii polnogo geomagnitnogo polya Zemli, kotorye harakterizuyutsya sleduyushimi osobennostyami:
- Vdol' hrebtov raspolagaetsya sistema parallel'nyh znakoperemennyh magnitnyh anomalii, horosho korreliruyushihsya po prostiraniyu na tysyachi kilometrov i imeyushih shirinu v pervye sotni kilometrov.
- Na osi vseh riftov nablyudayutsya maksimal'nye polozhitel'nye anomalii, sootvetstvuyushie namagnichennosti porod sovremennym magnitnym polem. Simmetrichno po obe storony idet cheredovanie otricatel'nyh i polozhitel'nyh anomalii, chto ob'yasnyaetsya raznym napravleniem namagnichivayushih polei. Podobnaya struktura anomalii svyazana s imevshimi mesto v istorii Zemli regulyarnymi (bolee 30 raz) inversiyami (smenoi znaka) glavnogo magnitnogo polya. Prodolzhitel'nost' pryamoi i obratnoi namagnichennosti v raznye periody istorii Zemli menyalas' ot 1 do 40 mln. let s preobladaniem polei sovremennogo znaka. Inversiya polei vsegda prohodila bystro ( < 104 let).
- Prostranstvennyi period kolebanii geomagnitnyh anomalii uvelichivaetsya ot central'nogo maksimuma nad grebnem massiva k sklonam sredinno-okeanicheskih hrebtov i po mere udaleniya ot nih.
- Odinakovaya struktura anomalii geomagnitnogo polya vo vseh okeanah svidetel'stvuet o edinoi inversionno-spredingovoi prirode formirovaniya magnitoaktivnogo sloya. Ob'yasnit' etot fakt mozhno razdvizheniem (spredingom) litosfernyh plit v raznye storony ot riftovoi zony i privnosom v obrazovavshiesya treshiny rasplavlennogo mantiinogo veshestva. Po mere ostyvaniya veshestva nizhe tochki Kyuri ono namagnichivalos' sushestvovavshim geomagnitnym polem, priobretaya ostatochnuyu namagnichennost'. Novye bolee molodye porcii mantiinogo veshestva ostyvali pri drugom napravlenii geomagnitnogo polya vsledstvie ego inversii, poetomu ryadom raspolozhennye tolshi priobretayut namagnichennost' protivopolozhnogo znaka. V rezul'tate dal'neishego razdvizheniya plit magnitoaktivnyi sloi zemnoi kory budet proyavlyat'sya cheredovaniem geologicheskih struktur, namagnichennyh otricatel'no i polozhitel'no.
Regional'nye maksimumy temperaturnyh polei v donnyh otlozheniyah okeanov takzhe priurocheny k riftovym zonam. Chem molozhe vozrast dna okeana, tem vyshe teplovye potoki.
K transformnym razlomam sredinno-okeanicheskih hrebtov priurocheny maloglubinnye zemletryaseniya s gipocentrami na glubinah do 10 km. Odnako intensivnost' etih zemletryasenii nevelika (magnitudy ne prevyshayut 5,5).
Po dannym seismorazvedki, sredinno-okeanicheskie hrebty harakterizuyutsya nebol'shoi moshnost'yu zemnoi kory (do 5 km) i ee vertikal'no-subvertikal'noi razdroblennost'yu na bloki, poperechnye razmery kotoryh sostavlyayut 8-10 km.
2.2.3. Anomalii geofizicheskih polei v glubokovodnyh kotlovinah i perehodnyh zonah ot okeana k kontinentu.
Geofizicheskie anomalii glubokovodnyh kotlovin i perehodnyh zon rezko neodnorodny po ploshadi. Oni luchshe vsego izucheny gidromagnitnymi s'emkami.
Glubokovodnye vpadiny okeanov harakterizuyutsya preimushestvenno lineinymi geomagnitnymi anomaliyami, otrazhayushimi regulyarnoe, t.e. zakonomernoe, posledovatel'noe cheredovanie polozhitel'nyh i otricatel'nyh anomalii, parallel'nyh riftovym zonam. Eto podtverzhdaet inversionno-spredingovuyu prirodu anomal'nyh geomagnitnyh polei. Chem dal'she ot osi rifta, tem glubzhe pod osadkami raspolagayutsya obrazovavshiesya v riftah magnitoaktivnye sloi, t.e. na periferii raspolagayutsya porody, obrazovavshiesya v stadii aktivnogo riftogeneza, no seichas nahodyashiesya v stabilizirovannom platformennom rezhime. Po mere udaleniya ot osei riftov na rasstoyaniya do 3000 km regulyarnost' geomagnitnyh anomalii nachinaet narushat'sya za schet zon razlomov, perpendikulyarnyh prostiraniyu anomalii, poyavlyayutsya zonal'no-polosovye, skryto-polosovye, a eshe dal'she raspolagayutsya mozaichnye magnitnye anomalii.
V perehodnyh zonah ot okeana k kontinentu struktura anomal'nogo geomagnitnogo polya perestaet byt' zakonomernoi (nelineinoi ili lineinoi) i harakterizuet prirodu kontakta mezhdu okeanicheskoi i kontinental'noi zemnoi koroi: passivnoe soprikosnovenie ili aktivnoe pododviganie okeanicheskoi kory pod kontinental'nuyu.
Gravitacionnye anomalii glubokovodnyh kotlovin harakterizuyutsya plavnymi strukturami polei i maksimal'nymi polozhitel'nymi (do +400 mGal) anomaliyami sily tyazhesti v redukcii Buge. Perehodnye zony ot okeana k kontinentam vydelyayutsya neodnorodnymi gravitacionnymi polyami, v vide polosovyh anomalii bol'shih gradientov, a takzhe vysokimi polozhitel'nymi znacheniyami anomalii Buge vdol' glubokovodnyh zhelobov.
Geotermicheskoe pole na ogromnyh prostranstvah okeana, vdaleke ot sredinno-okeanicheskih hrebtov dostatochno odnorodno i spokoino. Povyshennye teplovye potoki nablyudayutsya lish' vblizi podvodnyh vulkanov, a ponizhennye - v glubokovodnyh vpadinah. Aktivnye okrainy okeanov otlichayutsya kontrastnymi teplovymi polyami.
Glubokovodnye kotloviny i vnutrennie chasti okeanov, udalennye ot okeanicheskih hrebtov i beregov na sotni kilometrov, yavlyayutsya aseismichnymi, v ih predelah zemletryaseniya ne nablyudalis'. Perehodnye zony ot okeana k materikam, naoborot, harakterizuyutsya samoi vysokoi seismichnost'yu. Pri etom svyshe 80% vseh zemletryasenii sosredotocheny v predelah tak nazyvaemogo Tihookeanskogo kol'cevogo poyasa, vklyuchayushego ostrovnye dugi i glubokovodnye zheloba v okeane i gornye hrebty na sushe. Zdes' nahoditsya styk okeanicheskih i platformennyh litosfernyh plit i nablyudayutsya bol'shie uprugie deformacii sredy. Kogda predel prochnosti litosfery stanovitsya men'she nakopivshihsya napryazhenii, proishodyat zemletryaseniya s glubinoi epicentrov ot 30 do 700 km. Ball'nost' zemletryasenii perehodnyh zon vyshe, chem v riftovyh oblastyah.
Po dannym seismicheskih issledovanii (MPV, MOV), v glubokovodnyh kotlovinah zemnaya kora imeet moshnost' okolo 10 km. Kora sostoit iz treh tolsh linzo-blokovogo i blokovo-sloistogo stroeniya i harakterizuetsya otsutstviem nepreryvnyh otrazhayushih granic dlinoi bolee 10 km, t.e. dlya nee tipichna vertikal'naya i gorizontal'naya razdroblennost' na bloki, razmery kotoryh menyayutsya ot 1 do 10 km. Verhnyaya iz etih tolsh moshnost'yu v neskol'ko kilometrov slozhena osadochno-vulkanogennymi porodami. Vtoraya i tret'ya tolshi primerno odinakovoi moshnosti predstavleny sootvetstvenno porodami preimushestvenno bazal'tovogo i gabbrovogo tipa. Podstilayushii ih sloi Mohorovichicha (sloi M) slozhen subgorizontal'nymi i naklonnymi porodami, razbitymi na subvertikal'nye bloki razmerom poryadka 10 km.
Vysokaya stepen' geologo-geofizicheskoi izuchennosti Mirovogo okeana i vyyavlenie strukturoopredelyayushei roli sredinno-okeanicheskih hrebtov posluzhili osnovoi dlya sozdaniya sovremennoi teorii tektogeneza, serdcevinoi kotoroi yavlyaetsya gipoteza tektoniki litosfernyh plit.
2.3. Tektonika litosfernyh plit i dreif kontinentov
2.3.1. Koncepciya tektoniki litosfernyh plit.
Soglasno koncepcii tektoniki litosfernyh plit na Zemle vydelyayut 6 krupnyh i 6 melkih plit (Evraziiskaya, Afrikanskaya, Indo-Avstraliiskaya, Amerikanskaya i dr.). Ih struktura otlichaetsya nalichiem v centre kazhdoi kontinental'noi plity yadra zhestkoi litosfery s bol'shoi obshei moshnost'yu (do 120 km), v tom chisle moshnoi (35-75 km) zemnoi koroi. Na granicah plit razvivayutsya konvekcionnye potoki veshestva iz mantii: v voshodyashih potokah formiruyutsya zony rastyazheniya (ih nazyvayut divergentnymi mezhplitovymi granicami), a v nishodyashih potokah obrazuyutsya zony szhatiya (ih nazyvayut konvergentnymi mezhplitovymi granicami).
Divergentnye (konstruktivnye) granicy sovpadayut s riftami na kontinentah (naprimer, Baikal'skii rift) i sredinno-okeanicheskimi hrebtami Mirovogo okeana. Zdes' proishodit razdvizhenie plit s formirovaniem molodoi zemnoi kory. Cherez tonkuyu okeanicheskuyu litosferu v sredinno-okeanicheskih hrebtah rasplavy magmy iz astenosfery podnimayutsya v okean. V rezul'tate okeanicheskaya litosfera razdvigaetsya v krest prostiraniyu hrebtov i prodvigaetsya k litosfernym plitam materikov, t.e. proishodit spreding morskogo dna.
V perehodnyh zonah ot okeana k materikam nablyudayutsya
slozhnye geodinamicheskie processy, izmeneniya struktury zemnoi kory
i poverhnostnyh obrazovanii. Esli takaya zona sovpadaet s konvergentnoi
(destruktivnoi) mezhplitovoi granicei, to ona nazyvaetsya aktivnoi.
V nei geodinamicheskie processy okazyvayutsya maksimal'nymi. Okeanicheskaya
litosfera mozhet pododvigat'sya pod kontinental'nuyu (zona subdukcii).
Zdes' nablyudayutsya intensivnye polosovye gravimagnitnye i teplovye
anomalii raznogo znaka i raspolagayutsya raiony maksimal'noi seismichnosti.
Harakterno nalichie edinoi fokal'noi ploskosti zemletryasenii (poverhnosti
Zavarickogo-Ben'offa), kotoraya nachinaetsya v glubokovodnom zhelobe
okeana i uhodit pod kontinent pod uglom 60-70
. Maloglubinnye
zemletryaseniya (gipocentry do 10 km) zarozhdayutsya v etom zhelobe, a
samye glubokie ochagi (600-700 km) uhodyat pod kontinenty.
V ryade perehodnyh zon geodinamicheskie processy menee aktivny ili dazhe passivny. Passivnye perehodnye zony harakterizuyutsya nalichiem sbrosov, obrushivayushih ili opuskayushih kontinental'nye bloki, chto privodit k razrastaniyu okeana. Fizicheskie polya zdes' spokoinye, nablyudaetsya neskol'ko polosovyh anomalii, okaimlyayushih kontinent, seismichnost' bolee nizkaya.
V celom sredinno-okeanicheskie hrebty i zony perehoda ot okeana k materikam yavlyayutsya oblastyami intensivnogo tektogeneza. Ih razvitie vo vremeni i prostranstve (spreding okeanicheskogo dna) pod deistviem glubinnyh konvekcionnyh potokov menyaet oblik sushi i okeanov. Osobennost'yu tektoniki litosfernyh plit yavlyaetsya to, chto ona ob'yasnyaet istoriyu razvitiya okeanov i materikov v proshlom i pozvolyaet delat' prognoz razvitiya na budushee.
2.3.2. Teoriya dreifa kontinentov.
Spredingovyi mehanizm razvitiya okeanov yavilsya ubeditel'nym podtverzhdeniem davno sushestvovavshei krasivoi gipotezy o dreife kontinentov Zemli. Sushnost' ee v tom, chto nekogda sushestvovavshii edinyi materik s moshnoi zemnoi koroi raskololsya na chasti. Eti chasti (budushie kontinenty) so skorost'yu 1-10 sm/god dreifovali v gorizontal'nom napravlenii, po-raznomu udalyayas' drug ot druga i povorachivayas'. V rezul'tate i poluchilsya sovremennyi oblik sushi i okeanov Zemli.
V techenie soten millionov let, naryadu s gorizontal'nym dvizheniem, materiki periodicheski preterpevali vertikal'nye kolebatel'nye dvizheniya: na meste geosinklinal'nyh progibov, zapolnyavshihsya moshnymi tolshami morskih osadkov, voznikala susha, gde nakaplivalis' kontinental'nye otlozheniya. Zatem proishodili moshnye antiklinal'nye podnyatiya s processami goroobrazovaniya.
Gipoteza dreifa kontinentov, blagodarya koncepcii tektoniki litosfernyh plit, a takzhe paleontologicheskim, paleobotanicheskim, paleogeograficheskim, paleomagnitnym dannym, nahodit podtverzhdenie, stanovitsya odnoi iz fundamental'nyh teorii nauk o Zemle, sochetayushei gipotezy o gorizontal'nyh i vertikal'nyh dvizheniyah zemnoi kory.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
