Область автономной тектоно-магматической активизации

Область автономной тектоно-магматической активизации — это область глыбовых тектонических движений, интенсивного магматизма, а также осадконакопления в приразломных впадинах, проявившихся после завершения складчатого или платформенного режима.

В начале XX в. возникла концепция горизонтального перемещения континентов, связанная с именами А. Вегенера, Р. Дитца, Г. Хесса, В. Моргана и других исследователей [7, 10]. Это направление стали называть мобилизмом («мобилис» — подвижный). Согласно А. Вегенеру (1912) все континенты в палеозое слагали единый праматерик. В конце палеозоя под действием центробежных сил он стал раскалываться на отдельные глыбы — континенты, которые стали «отплывать» друг от друга в широтном направлении. Капитальные работы по тектонике плит опубликовали во второй половине XX в. российские и зарубежные ученые Л. П. Зоненшайн, О. Г. Сорохтин, В. Е. Хайн, С. А. Ушаков, М. И. Кузьмин, Д. Вильсон, Р. Паркер, П. Молнар, А. Митчел, М. Гарсон и другие. Сейчас считается, что в истории развития Земли процессы соединения и разделения плит повторялись многократно. По данным О. Г. Сорохтина и других исследователей, гигантские суперконтиненты в истории Земли возникали четыре раза: Монгея — 2,6 млрд лет назад (на рубеже архея и протерозоя); Мегагея — 1,8 млрд лет назад; Мезогея или Родиния — около 1 млрд лет назад; Пангея — около 0,23 млрд лет назад. Они существовали 100—150 млн лет, затем раскалывались и дрейфовали в виде отдельных литосферных плит.

Гипотеза основывалась на сходстве очертаний границ материков, их геологического строения, животного и растительного мира, но не объясняла причины движения твердых континентов по твердому субстрату.

К началу 60-х годов был накоплен огромный материал по строению дна Мирового океана и верхних оболочек Земли. Определилось, что в центре океанов расположены протяженные хребты, сложенные базальтами, переходящими в базальтовый слой земной коры. Определение возраста излившихся пород показало, что он постепенно возрастает по мере движения от центральной части хребтов к периферии океанов. Причем породы с одинаковым возрастом располагаются симметрично по отношению к оси хребтов. Геофизические исследования показали, что в верхней части мантии находится вязкий слой, определенный как астеносфера, по которому возможно перемещение плотных пород. Все эти и другие данные позволили Р. Дитцу и Г. Хессу выдвинуть гипотезу растекания океанического дна. Обширный фактический материал, накопленный в последние десятилетия, подтверждает горизонтальные движения так называемых литосферных плит мощностью до 200 км, которые состоят из земной коры и верхней части мантии, что рассматривает теория тектоники плит (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Схема движения литосферных плит.

Согласно этой теории в мантии благодаря действию восходящих конвекционных потоков происходит подъем на поверхность океанического дна мантийного вещества — базальтовой магмы. Выходя на поверхность дна, магма равномерно растекается по обе стороны от трещины — разлома с образованием хребта. Одновременно происходит раздвигание океанического дна. Континенты, будучи «впаянными» в мантию, образуют с верхней ее частью литосферные плиты, которые перемещаются по вязкой астеносфере. В 1968 г. В. Морган и К. Ле-Пишон связали с раздвигом литосферных плит — спредингом

их поддвиг — субдукцию (погружение одной плиты под другую) с образованием глубоководных желобов и высоко сейсмичных зон.

Может также происходить скольжение одной плиты относительно другой по зонам трансформных разломов. Следы таких движений можно наблюдать в зонах надвигов, например, в Уральских горах, в Восточном и Западном Саянах и других регионах.

В нашей стране во второй половине XX столетия капитальные работы по тектонике плит были написаны Л. П. Зоненшайном с соавторами. В этих работах не только рассмотрены теоретические проблемы мобилизма, но и проведены геодинамические реконструкции территории бывшего СССР.

Установлено, что в настоящее время верхняя оболочка Земли — литосфера разбита на 12 относительно крупных плит.

В местах подъема мантийного вещества в зонах спрединга плиты раздвигаются и перемещаются по астеносфере в горизонтальном направлении со скоростью 1—2 см в год. В местах схождения конвекционных потоков Земли в зонах субдукции происходит сближение литосферных плит, и океаническая плита как более тяжелая поддвигается под более легкую континентальную. Погрузившись в мантию, эта океаническая плита расплавляется в ней с образованием магматических очагов (рис. 3.3). Предполагается, что субдукция полностью компенсирует спрединг, поэтому объем Земли остается неизменным. На заключительной стадии сближения литосферных плит при соприкосновении континентов происходит их столкновение (коллизия) — орогенез с образованием гор и межгорного прогиба с накоплением в нем обломочных пород. Заканчивается столкновение континентов формированием горного складчатого сооружения — складчатостью.

Рис. 3.3. Геологический разрез зоны субдукции.