 |
17. Гипотеза горячих точек. 18. Гипотеза дрейфа материков. . 19. Гипотеза Маруяма и др (ТЛП, плюмтектоника и тектоника роста)
|
|
|
|
17. Гипотеза горячих точек.
Высказана в 1963 Вильсоном. Возникновение вулканических горных цепей в океанах является следствием прохождения литосферы над разогретым объектом в мантии, названная им горячей точкой или пятном (Гавайский хребет в тихом океане). Литосфера при этом как бы прожигается насквозь, в результате образуются вулканические центры. Морган предложил идею о существовании трех десятков таких мантийных струй, идущих от горячих точек. После прогрева литосферы с возник крупных вздутий в ее поверхностном рельефе, вещество мантийных струй равномерно рассеивается в мантии Идея горячих точек привлекла внимание многих ученых. Впоследствии было показано, что факты, объясняемые этой гипотезой, хорошо согласуются с концепцией глобальной тектоники плит.
18. Гипотеза дрейфа материков.
Гипотеза дрейфа материков была высказана Тейлором и Вегенером. Доказывалось, что материки под действием центробежных сил земли как бы плывут по более плотным глубинным породам.
До мезозоя все материки слагали один суперконтинент Пангею, который в мезозойскую и кайнозойскую эры распался с образованием современных континентов и океанов. Перед передним краем дрейфующих материков возникли горноскладчатые области, а в тылу – геосинклинальные прогибы. Много недостатков.
В начале 60-х произошло возрождение идеи дрейфа материков в виде гипотезы глобальной тектоники плит. Это было обусловлено рядом открытий, сделанных геологами и геофизиками при изучении дна мирового океана. Главным механизмом, приводящим в движение всю систему литосферных плит, ученые считали тепловое конвекционное движение вещества мантии. Его разогрев происходит в самых низах мантии, горячее вещество поднимается вверх, достигая подошвы литосферы. Восходящие мантийные потоки растекаются под литосферой и разрывают ее. В трещину разрыва внедряются внутренние расплавленные массы, способствующие дальнейшему раздвижению литосферных плит. Восходящие ветви конвекционного потока постепенно остывают и приобретают тенденцию к опусканию в нижние сферы мантии. В месте столкновения двух нисходящих ветвей конвекционного потока и возникает зона субдукции, где пролисходит поглощение океанических литосферных плит и переплавление их в мантии. Метод используется и в наши дни.
|
|
|
19. Гипотеза Маруяма и др (ТЛП, плюмтектоника и тектоника роста)
Авторы гипотезы исходят из того, теория тектоники литосферных плит объяснила лишь процессы, происходящие в верхних оболочках твердой Земли, в тектоносфере, под которой они понимают кору и верхнюю мантию, и что наступило время создания подлинно глобальной геодинамической модели. Они указывают, что появилось достаточно предпосылок создания такой модели, а именно: 1) данные сейсмотомографии; 2) результаты экспериментов при сверхвысоких давлениях; 3) математическое моделирование с применением суперкомпьютеров; 4) данные исследований Земли и планет из космоса; 5) новые регионально-геологические исследования, существенно пополнившие наши сведения о строении континентов и океанов.
Тектоника плит поставляет холодный материал в область плюм тектоники. Катастрофический коллапс застоявшейся на глубине 670 км пластины вызывает не только восходящее мантийное течение, стимулирующее плейт-тектонику, но и изменение конвективной циркуляции во внешнем ядре, контролирующее тектонику роста во внутреннем ядре
Отмечая, что тектоника плит, положения которой они отнюдь не отрицают, освещает лишь динамику тектоносферы, японские ученые приходят к заключению, что на уровне нижней мантии господствует уже не тектоника плит, а тектоника мантийных струй, т. е. плюм-тектоника, связанная, однако, с тектоникой плит. Эта связь выражается в том, что субдуцируемая холодная литосфера погружается до границы верхней и нижней мантии (670 км), здесь накапливается, частично продавливаясь вниз, а затем через 300—400 млн лет проникает в нижнюю мантию, достигая ее границы с ядром. Это вызывает изменение характера конвекции во внешнем ядре и его взаимодействия с внутренним ядром и, в порядке компенсации притока материала сверху, образование на границе ядро/мантия восходящих суперплюмов. Последние поднимаются до подошвы литосферы, частично испытывая задержку на границе нижней и верхней мантии, а в тектоносфере расщепляются на более мелкие плюмы, с которыми и связан внутриплитный магматизм. Они же, очевидно, стимулируют конвекцию в астеносфере, ответственную за перемещение литосферных плит.
|
|
|
Процессы, происходящие в ядре, японские авторы обозначают, в отличие от плейт- и плюм-тектоники, как тектонику роста, (growth tectonics), имея в виду рост внутреннего, чисто железо-никелевого ядра за счет внешнего ядра, пополняемого корово-мантийным силикатным материалом.
Таким образом, в их глобальной модели выделяются три уровня, различающиеся по характеру происходящих в них конвективных процессов: верхний (тектоносфера) с тектоникой плит, средний (нижняя мантия) с плюм-тектоникой и нижний (ядро) с тектоникой роста.
В истории Земли, по мнению японских исследователей, до начала архея господствовала плюм-тектоника, ей предшествовала тектоника роста. В архее она начала вытесняться плейт-тектоникой (аналогичный вывод был сделан и нами), которая затем, с начала протерозоя, стала господствующей формой движений в тектоносфере. В будущем развитии Земли тектоника плит должна смениться контракционной тектоникой, когда литосфера образует единую оболочку, испытывающую общее сжатие.
Планеты земной группы составляют, согласно излагаемой концепции, эволюционный ряд. Развитие всех планет началось со стадии хаотической конвекции, которую сменила стадия плюмтектоники. На этой стадии, вернее на стадии перехода от плюмтектоники к плейт-тектонике, находится в настоящее время Венера (Земля переживает стадию плейт-тектоники). Причину, по которой Венера задержалась, по сравнению с Землей, на более ранней стадии, японцы усматривают в ее более мощной и плотной атмосфере, создавшей значительный парниковый эффект. На следующей, после Земли, контракционной стадии развития находится Марс, с отдельными проявлениями разломов и вулканизма, а в последнюю — терминальную — стадию вступили Меркурий и Луна, на которых возможно лишь появление отдельных газовых струй.
|
|
|
20. Гипотеза Авсюка.
Автор исходит из того, что эволюция системы Земля-Луна предусматривает периодическое приближение и удаление Луны о Земли. При этом возникают важные явления. Во-первых, меняется наклон земного экватора к эклиптике (круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца). Во-вторых, приближение Луны к Земле должно вызывать сгон воды с высоких широт и поднятие уровня океана в экваториальных областях. В-третьих, периодически изменяется положение оси вращения и скорости вращения. Одновременно изменяется и распределение напряжения в литосфере.
|
|
|
