что она действительно образуется на месте континентальной коры, то мы должны констатировать связь этого процесса прежде всего с изменением характера эндогенного, в основном теплового режима под дном Тихого океана.

При преобразовании мощной кон­тинентальной литосферы (под мате­риками около 200 км) она должна была переработаться в океаничес­кую (50—100 км). Происходило воз­буждение подкоровых процессов на огромной площади, сопровождаю­щееся резким усилением теплового потока. Значительная часть конти­нентальной литосферы, оказавшись ниже верхней границы астеносфер-ного слоя, испытывала переработку. Так как данный процесс происходил неравномерно по акватории океана, верхние слои литосферы дробились, увеличивая ее проницаемость для магмы. Изливаясь на поверхность и проникая внутрь литосферы в ви­де интрузий, материал основных и ультраосновных магм приводил к утяжелению коры и ее опусканию. Исходя из данных глубоководного бурения можно допустить, что этот процесс был достаточно длителен.

Формирование океанской литосфе­ры на месте континентальной разви­валось, видимо, стадийно, причем участвующий при этом процессе ба­зальтовый магматизм сопоставим по времени проявления и масштабам с трапповым магматизмом конти­нентов.

Процесс базификации континен­тальной коры развивался от центра к периферии. Если в пелагических частях океана он протекал в палео­зое-мезозое, то в пределах Филип­пинского моря и Австрало-Новозе­ландской переходной зоны — в па­леогене и начале неогена, а в Япон­ском и Охотском морях — в неогене (рис. 25). Это не исключает, что в отдельных ограниченных районах перечисленных морей процесс оке-анизации мог начинаться и несколь­ко раньше.

В центральной же части океана базальтовый магматизм продолжал­ся в течение всего кайнозоя, посте­пенно сокращаясь по площади в сто­рону срединного хребта. Если при­нять данную концепцию, то необхо­димо объяснить и взаимоотношения данного процесса с геосинкли­нальным в пределах Тихоокеанского подвижного пояса, ибо эволюция по­следнего направлена навстречу оке­ану. Надо полагать, что в совре­менной переходной зоне на западе Тихого океана сталкиваются два

процесса. Один процесс приводит к наступлению океана на континент, переработке континентальной коры в океаническую. Другой процесс (геосинклинальный), наступающий на океан, подразумевает накопление мощных толщ вулканитов и осадоч­ных пород, которые затем могут уча­ствовать в формировании гранито-метаморфического слоя.

Некоторые исследователи (напри­мер, В. Е. Хаин, 1973) допускают, что в истории Земли могла быть не одна, а несколько эпох океанизации, закономерно сменявших периоды на­растания континентальной коры.

Несколько обособляется, особенно по механизму образования океани­ческих впадин, гипотеза формирова­ния океанических впадин в процессе дрейфа отдельных участков земной коры. Последнее время эта гипотеза пользуется особой популярностью среди большинства зарубежных и многих советских исследователей, поэтому имеет смысл остановиться на ней несколько подробнее.

Идея о том, что материки могут перемещаться относительно друг друга, зародилась довольно давно. Еще в 1858 г. ее высказали Спидер и Пиллигрини. В 1908 г. она была опубликована Тейлором и Бейкером, но наиболее полно разработал ее не­мецкий ученый А. Вегенер (1925). Совершенно ясно, что породил эту идею факт очевидного зеркального совпадения очертаний западного и восточного побережий Атлантическо­го океана. Гипотеза А. Вегенера о сравнительно недавнем отделении Американского континента от Евра­зии и Африки с большой симпатией была поддержана зоологами и бота­никами, которые- нуждались в гео­логическом обосновании единства фауны и флоры разобщенных мате­риков. В то же время многие геоло­гические факты легко объяснялись этой гипотезой, как, например, су­ществование и раскол бывшего ма­терика Гондваны, совпадение про­стирания каледонских структур Северной Америки и Европы, одно-возрастные пермские и карбоновые ледниковые формации Африки и Южной Америки и т. д. А. Вегенер пытался дать гипотезе дрейфа кон­тинентов геофизическое обоснование. Он предусматривал возможность об­разования огромных разломов, опус­каний края континентов, перерожде­ния континентальной коры в океани­ческую. Однако уровень науки тех лет не позволил Вегенеру фундамен­тально обосновать свою гипотезу. За неудовлетворительное обоснование механизма горизонтального переме­щения материков она подверг­лась критике многих ученых.

Возрождение гипотезы горизон­тального движения отдельных уча­стков земной коры на новой основе стало возможным только к 60-м го­дам благодаря открытию единой глобальной системы срединно-океа-нических хребтов, изучению исто­рии магнитного поля Земли, разра­ботке теории плотностной дифферен­циации вещества планеты. В резуль­тате исследований ученых многих стран в настоящее время сложилась концепция, объясняющая с единых позиций основные закономерности геологического развития всей Земли в целом, а не только ее океанических впадин. Эта концепция получила название «новая глобальная текто­ника», или «тектоника литосферных плит» (Кулон, 1973; сб. «Новая гло­бальная тектоника», 1974; Сорох-тин, 1974; Ушаков, 1974; Демениц-кая, 1975, и др.).

Впервые новая концепция была сформулирована американскими ис­следователями Г. Хессом и Р. Дицем в 1960—1962 гг. Г. Хесс предполо­жил, что в мантии Земли существу­ют конвекционные течения, разби­вающиеся на отдельные замкнутые ячейки (по его выражению, банано-видной формы) размером 3—6 тыс. км на 10—20 тыс. км. Срединно-океанические хребты, по мнению Г. Хесса, приурочены к местам вос­ходящих ветвей конвекционных яче­ек, а переходные зоны вокруг Тихого океана представляют нисходящие ветви. Континенты пассивно переме­щаются на мантийском материале, когда этот материал достигает зем­ной поверхности у гребней хребтов и начинает перемещаться в стороны от них в горизонтальном направле­нии (рис. 26). Конвекционная ячей­ка, по подсчетам Г. Хесса, существу­ет 200—300 млн. лет. За это время мантийный материал, поднявшись в осевых частях срединных океани­ческих хребтов и двигаясь от хреб­тов к периферии, проходит путь до зон, где он по нисходящей ветви конвекции «всасывается» обратно в мантию. Таким образом, дно океана в целом обновляется, замещается но­вым мантийным материалом факти­чески каждые 300—400 млн. лет. Это обусловливает наличие относи­тельно маломощного чехла осадков на дне океанов, существование ныне относительно небольшого числа вул­канических подводных гор и отсут­ствие в океанах пород древнее юры.

26. Схема возникновения и эволюции океанских впадин с позиции сторонников тектоники

литосферных плит (по Д. и М. Тарлинг, 1973)

а —

континентальная кора толщиной 30—40 км над породами мантии. Пример — Южная Африка, Канада

6 — изгибание континентального массива и излияния мантийной лавы на поверхность земли по разломам. Пример — некоторые части Восточной Африки в — излияние лавы с последующим раздвижением коры. Пример — Восточно-африкан­ская рифтовая долина

г — уменьшение изгибания, но вер­тикальные движе­ния еще преобла­дают.

В образовавшемся

на поверхности

прогибе

скапливается

и испаряется вода.

Горячие источники

и вулканическая

активность

обусловлены

близким

к поверхности

расположением

мантийного

материала.

Пример —

современная

депрессия Афар

на юге Красного

моря

д — породы мантии достигают поверхности: образуется новая океаническая кора, одновременно начинается разделение материковых блоков. Центральные области находятся теперь ниже уровня моря, но моря все еще очень мелки, в них накапливают­ся мелководные отложения. Пример — Красное море сегодня

е — раздвижение

продолжается:

у краев материков

накапливаются

большие толщи

осадков.

Р. Диц также считает, что круп­ные структуры океанического дна непосредственно отражают конвек­ционные ячейки.

Поднимающийся в зонах средин-но-океанических хребтов мантий­ный материал раздвигает по обе сто­роны от оси хребтов ранее сформи­рованную океанскую литосферу, по­этому Р. Диц назвал это процессом раздвигания океанического дна, или процессом спрединга. Зоны восходя­щих потоков мантии могут возни­кать под континентами, и в этом случае начинает проявляться тен­денция к рифтообразованию. Так, Северная и Южная Атлантика об­разовались на месте древнего рифта, отделившего Американский конти­нент от Европы и Африки. Ось Ти­хоокеанского срединно-океаническо-го хребта, по-видимому, продол­жается в Северной Америке, в райо­не Калифорнийского залива и Ка­лифорнии. Аналогичным образом срединно-океаническое поднятие пе­реходит в африканские рифты, стре­мящиеся расколоть континент на от­дельные глыбы. По рифтам про­исходит раздвижение земной коры, и континенты перемещаются по во­влеченной в конвекцию мантии до тех пор, пока не достигнут ни­сходящей ветви конвекционной ячейки.

Здесь к краю континента причле-няется часть уходящей вниз океа­нической коры, происходит короб­ление, деформация окраины, так как материки в силу низкой плот­ности континентальной коры не мо­гут быть вовлечены в погружение. Концепция раздвижения океанского

Новая

океаническая кора приобретает полосы магнитных аномалий чередующейся полярности. Пример — Атлантика около 120 млн. лет назад ж — раздвижение продолжается, но океаны все еще мелки. Пример — Атлантический океан 70 млн. лет назад

з — раздвижение

продолжается,

но океаны стали

глубже, возникает

значительная

океаническая

циркуляция,

придающая

материковым

склонам

современную

форму. Пример —

Атлантика

в течение

последних 60 млн. лет и до

сегодняшнего дня и — в зонах ослабления на границе материк — океан конвективные течения опускаются вниз

и способствуют накоплению осадков во впадинах, которые затем превратятся в горы. Пример — Перуанско- Чилий­ский желоб, желоба Тонга, Индонезии и т. д.

дна стала особенно популярной пос­ле того, как для ее обоснования бы­ли привлечены палеомагнитные ис­следования.

Сейчас известно, что в истории Земли неоднократно были эпохи, когда изменялись магнитные полю­са: северный становился южным, а южный — северным. По ориенти­ровке минералов, содержащих желе­зо, можно определять, в какую маг­нитную эпоху образовалась порода с такими минералами, ибо они при осаждении или при застывании маг­мы ориентируются по магнитным силовым линиям. Периоды смен по­лярности за последние 200 млн. лет сейчас датированы, и магнитологи, замеряя магнитность минералов в геологических разрезах, могут опре­делять возраст пород. В вертикаль­ных разрезах пород образуется как бы магнитная полосчатость, когда слои с прямой, соответствующей со­временному характеру магнитного поля Земли намагниченностью в глубь Земли сменяются горизонтами с обратной намагниченностью, а еще глубже снова залегают слои с пря­мой намагниченностью и т. д.

Предполагается, что магнитное по­ле на дне океанов также имеет ли­нейную структуру в виде чередую­щихся полос положительных и от­рицательных магнитных аномалий, простирающихся параллельно по обе стороны срединно-океанических хребтов. В 1963 г. английские маг­нитологи Ф. Вайн и Д. Мэтьюз вы­сказали предположение, что каждая линейная структура отражает на­правление магнитной полярности, соответствующее тому времени, ког­да жидкое вещество мантии подни­малось по осевой трещине океаниче­ских хребтов. Океаническая кора, застывая, фиксирует направлен­ность магнитного поля Земли. Новые порции мантийного вещества раз­двигают океаническое дно в стороны от срединного хребта, и линейные структуры как бы запечатлевают в горизонтальном «разрезе» магнит­ную историю Земли.

Изучение характера распределе­ния магнитных аномалий по площа­ди дна океанов показало в целом закономерное увеличение возраста ложа от срединно-океанических хребтов в сторону континентов. Под­тверждение палеомагнитных дан­ных было получено при глубоковод­ном бурении, во всяком случае в об­ласти срединных хребтов: осадоч­ные породы, лежащие на базальто­вом основании, последовательно удревняются по мере удаления от осевых зон хребтов.

Анализ распределения магнит­ных аномалий позволил оценить и скорость разрастания океанического дна. Оказалось, что она меняется от 19 см/год в ряде районов Тихого океана до 0,5 см/год в Северном Ледовитом. Эти скорости для каж­дого участка океанического дна не­постоянны во времени, и в целом процесс спрединга происходит не­равномерно, прерывисто.

От скорости спрединга зависит и рельеф дна океана: при больших скоростях разрастания склоны сре­динно-океанических хребтов более пологи, чем при медленном движе­нии дна. Этим, в частности, объяс­няют морфологические различия срединных хребтов.

Вместе с поступлением материала

27. Современные границы лнтосферных плит

Шести основных плит достаточно, чтобы описать картину

континентального

дрейфа,

происходящего

в настоящее время.

Стрелки

показывают

направление

движения других

крупных плит,

которые обычно

ограничены

хребтами или

глубоководными

желобами.

Видны также

несколько более

мелких

безымянных плит.

В некоторых

местах,

в частности

на стыке

американской

и евразийской

плит и в районе

к югу от Африки,

трудно сказать

точно, где проходит

граница между

плитами

мантии в определенных зонах нис­ходящих ветвей конвекции происхо­дит обратный уход океанической ко­ры в недра Земли. Такими зонами (зонами Беньофа) являются переход­ные зоны или, точнее, глубоковод­ные желоба (рис. 28). Здесь проис­ходят поддвиг океанической коры под континентальную и постепенное ее засасывание (субдукция). Этот процесс сопровождается соскаблива­нием верхней осадочной толщи, перерождением океанической коры в результате воздействия больших давлений и температур. При под-двиге океанического дна под конти­нентальную плиту поддвигаемая плита изгибается и деформируется. Одновременно из зоны субдукции на поверхность поступает андезитовая магма, которая наращивает тело ост­ровной дуги, часто отделяющей ма­териковую область от океанической. Сложные процессы поддвигания оке­анического дна под материки приво­дят к созданию горных поясов типа Кордильер. Таким образом, дно оке­ана за счет процессов спрединга и субдукции постоянно омолаживает­ся. По этому поводу крупнейший американский океанолог Р. Ревелл заметил, что среди обилия новых знаний самое парадоксальное откры­тие состоит в том, что дно океана моложе, чем океан.

При раздвижении океанического дна происходит передвижение кон­тинентов, которые пассивно, как «пассажиры», перемещаются по земной поверхности вместе с плита­ми литосферы. На одних участках планеты (Атлантический океан) они отдаляются друг от друга, на других — сближаются. Так, по мере поглощения океанской коры в зоне субдукции на месте нынешних Ги­малаев Индостанский полуостров сблизился с Азией и столкнулся с ней. В силу малого удельного веса континентальной коры в зоне сто­лкновения материков поддвигания одного участка литосферы под дру­гой не происходит. Края континен­тов коробятся, часть океанической коры выдавливается на повер­хность — происходит образование мощных горных систем типа Гима­лаев.

На отдельных участках океаниче­ского дна процесс спрединга прояв­ляется в более усложненном виде, чем это изложено выше. Зафиксиро­ваны случаи диагонального разра­стания или с неодинаковой скорос­тью по сегментам, расположенным вдоль срединно-океанических хреб­тов. Такого рода явления так или иначе связаны с сетью разломов, пересекающих осевые зоны хребтов. Эти разломы получили название трансформных (рис. 29). По ним происходят горизонтальные сдвиги участков земной коры относительно друг друга. Так, по смещению маг­нитных аномалий удалось опреде­лить, что по разлому Мендосино, расположенному в северо-восточной части Тихого океана, произошел сдвиг с амплитудой 1170 км. Зоны разломов пересекают не только оке­аническую кору, но и верхнюю ман­тию Земли. Относительные смеще-

Зона

активного вупквнизма

землетрясений