Основные положения тектоники литосферных плит

Рассмотрим основные положения тектоники литосферных плит.

Первой предпосылкой тектоники плит является разделение верхней части твердой Земли на две оболочки, существенно отли­чающиеся по реологическим свойствам (вязкости), — жесткую и хрупкую литосферу и более пластичную и подвижную астеносфе­ру. Как уже говорилось, выделение этих двух оболочек произво­дится по сейсмологическим (скорость сейсмических волн, степень их затухания) или магнитотеллурическим (степень сопротивления естественным этектрическим токам) данным, причем надо доба­вить, что граница литосферы и астеносферы по этим двум катего­риям данных может не вполне совпадать.

Второе положение тектоники плит, которому она и обязана своим названием, состоит в том, что литосфера естественно под­разделена на ограниченное число плит — в настоящее время семь крупных и столько же малых (рис. 3.1). Основанием для их выде­ления и проведения границ между ними служит размещение оча­гов землетрясений (рис. 3.2). Оно отличается крайней неравно­мерностью: внутренние части плит практически асейсмичны, вер­нее очень слабо сейсмичны (есть исключения), а основное выде­ление сейсмической энергии происходит на границах между пли­тами, которые по этому признаку и проводятся. В большинстве случаев, но не везде, эти границы достаточно четкие, но в Евра­зии существует широкий пояс рассеянной сейсмичности и нечто подобное наблюдается в Северной Америке — на Аляске и в юж­ной части Северо-Американских Кордильер (см. гл. 14).

Третье положение тектоники плит касается характера их взаимных перемещений. Различают три рода таких перемещений и соответственно границ между плитами: 1) дивергентные грани­цы, вдоль которых происходит раздвижение плит, — спрединг; 2) конвергентные границы, на которых идет сближение плит, обычно выражающееся поддвигом одной плиты под другую (рис. 3.3); если океанская плита пододвигается под континентальную, этот процесс называется субдукцией, если океанская плита (кора, ли­тосфера) надвигается на континентальную — обдукцией; если сталкиваются две континентальные плиты, тоже обычно с поддви­гом одной под другую, — коллизией; 3) трансформные границы, вдоль которых происходит горизонтальное скольжение одной плиты относительно другой по плоскости вертикального транс­формного разлома.

Четвертое положение тектоники плит заключается в том, что при своих перемещениях плиты подчиняются законам сферической геометрии, а точнее теореме Эйлера, согласно которой любое пе­ремещение двух сопряженных точек по сфере совершается вдоль окружности, проведенной относительно оси, проходящей через центр Земли. Выход этой воображаемой оси на земную поверх­ность называется полюсом вращения или раскрытия. Поскольку на поверхности Земли трансформные разломы простираются вдоль тех же дуг окружностей, в центре которых находится полюс вра­щения, эта воображаемая точка может быть найдена как точка пересечения перпендикуляров, проведенных относительно транс­формных разломов (рис. 3.5). Это положение тектоники плит накладывает вполне опреде­ленные ограничения на реконструкции их перемещений и позволяет использовать ЭВМ в таких реконструкциях, что чрезвычайно важно.

Пятое положение тектоники плит гласит, что объем погло­щаемой в зонах субдукции океанской коры равен объему коры, нарождающейся в зонах спрединга. Таким образом, субдукция полностью компенсирует спрединг, и объем Земли и ее радиус ос­таются постоянными вопреки тому, что допускалось гипотезами контракции, пульсации и расширения Земли. Именно это посто­янство радиуса Земли обеспечивает достоверность плитнотекто­нических палеореконструкций.

Шестое положение тектоники плит усматривает основную причину движения плит в мантийной конвекции. Эта конвекция в классической модели 1968 г. является чисто тепловой и общеман­тийной, а способ ее воздействия на литосферные плиты состоит в том, что эти плиты, находящиеся в вязком сцеплении с астено­сферой, увлекаются течением последней и движутся на манер лен­ты конвейера от осей спрединга к зонам субдукции. В целом схе­ма мантийной конвекции, приводящей к плитнотектонической мо­дели движений литосферы, состоит в том, что под срединно-океан­скими хребтами располагаются восходящие ветви конвективных ячей, под зонами субдукции — нисходящие, а в промежутке меж­ду хребтами и желобами, под абиссальными равнинами и конти­нентами— горизонтальные отрезки этих ячей.