Секреты мироздания

По многим окраинам океанов располагаются глубочайшие линейные впадины — глубоководные желоба, опускающиеся до максимально известных глубин 10–11 км. Эти желоба со стороны континентов сопровождаются вулканическими островными дугами или вулканическими поясами на окраинах континентов. Глубоководные желоба обнаружены в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах. Серия изогнутых цепочек островов, расположенных на окраинах Тихого и Индийского океанов, являют собой яркий пример островных дуг. Это — Алеутские острова, Курилы, Япония, острова Рюкю, Филиппины, Индонезия, Соломоновы острова. Все они сопряжены с глубоководными желобами. Системы островных дуг и желобов играют важную роль в процессах переформирования географии Земли.

Яванский глубоководный желоб (в Юго-Восточной Азии) и сопровождающая его вулканическая дуга островов Ява и Суматра переходят, как и рифтовые зоны, на континент и продолжаются на нем в виде грандиозного Альпийско-Гималайского пояса. Желобам на континенте отвечают глубокие прогибы перед фронтом гор, такие, как Месопотамская низменность и Индо-Гангская равнина. Указанные прогибы возникли на месте прежних глубоководных желобов.

Океаническая земная кора отличается от континентальной: в океане нет гранитов, так типичных для континентов. С поверхности коренное океанское ложе повсеместно сложено базальтами.

Исследования океанических рифтовых зон, выполненные геологами с подводных аппаратов, показали, что вулканические постройки образовались всего лишь сотни и тысячи лет назад, т. е. с геологической точки зрения недавно.

Все срединно-океанические хребты имеют вулканическое происхождение. Вулканизм в них идет строго по оси хребтов, локализуясь в узких (шириной в несколько километров) экструзивных зонах. Сейсмические пояса Земли строго совпадают с двумя мировыми системами рельефа: рифтов и желобов. За пределами этих систем землетрясения происходят довольно редко, а внутри их они наблюдаются постоянно.

10.2. География мира: вчера, сегодня, завтра

Если внимательно посмотреть на контуры материков нашей планеты, то обнаруживается поразительное сходство очертаний их противоположных берегов. Это обстоятельство, в первую очередь, наводит на мысль, что когда-то континенты составляли единый материк. Мысль эта сама по себе не нова. Неслучайность этого сходства отмечал еще в XVII в. английский философ Ф. Бэкон в работе «Новый органон» (1620), а француз Ф. Пласе в 1658 г. высказал предположение, что Новый и Старый Свет разделились в результате глобальной катастрофы — Всемирного потопа. Итальянский ученый Антонио Снидер-Пеллегрини в 1858 г. на основе сходства очертаний противоположных берегов Атлантики, ископаемых растений и месторождений угля в Европе и Америке обосновал идею образования Атлантики в результате раскола единого праматерика и раздвижения его осколков. В 1965 г.

А. Смит, Э. Буллард, Дж. Эверетт уже с помощью ЭВМ подобрали наилучший вариант совмещения естественных границ материковых склонов приатлантических континентов (на глубине в 500 морских саженей; рис. 10.1).

Рис. 10.1. Схема совмещения границ приатлантических континентов (по Э. Булларду, Дж. Эверетту, А. Смиту, 1965; см. А. С. Монин, 1980)

Американский ученый Ф. Тейлор в 1908 г. выдвинул ряд весомых аргументов в пользу движения континентов. Геолог Бейкер в серии статей 1911–1912 гг. обосновал движение континентов соответствием горных систем на противоположных берегах Атлантики и предложил реконструкцию единого праматерика, которая обеспечивала непрерывность этих горных систем.

Наиболее полное обоснование гипотезы перемещения материков (мобилизм) было дано выдающимся немецким геофизиком Альфредом Вегенером, которая была сформулирована в статье «Происхождение континентов» (1912), а затем в книге «Происхождение континентов и океанов» (1937). Исходя из факта сходства контуров материков, особенно Южной Америки и Африки, Вегенер на основе принципа изостазии и гипсографической кривой сделал вывод о коренном отличии коры континентов и океанической коры (первая сложена в основном из гранитов, вторая — из базальтов). Анализ фактов сходства контуров противоположных берегов, геологического строения, а также ископаемых флоры и фауны материков, ныне разделенных океанами, — Южной Америки, Африки, Индостана и Австралии — привел Вегенера к выводу, что в древние времена все материки были объединены в один суперконтинент, которому он дал название Пангея. Предложенная Вегенером реконструкция Пангеи и ее распад получили в дальнейшем полное подтверждение. Эта классическая реконструкция Пангеи и стадии ее распада приведены на рис. 10.2.

Рис. 10.2. Реконструкция Пангеи (1) и процесса ее распада (2, 3); по А. Вегенеру, 1912

Благодаря созданию мировой сети сейсмических станций к 1967 году окончательно прояснилась картина сейсмической активности Земли. Оказалось, что землетрясения могут происходить только в жесткой среде. Такой средой является прочная литосферная оболочка Земли или в случае глубокофокусных землетрясений — погруженные в мантию пластины литосферы. Как отмечалось выше, литосфера располагается на астеносферном слое, обладающем пониженными, в сравнении с литосферой, прочностью и вязкостью.

В пределах этого слоя очаги землетрясений отсутствуют, а слагающее его вещество находится в состоянии, близком к точке плавления и способно к перетеканию подобно ньютоновским жидкостям. Именно в астеносфере зарождаются базальтовые магмы.

Сплошность литосферы нарушается поясами сейсмичности, разбивающими ее на серию блоков, так называемых литосферных плит.

Именно сейсмические пояса, включающие 95 % всех землетрясений, являются границами литосферных плит. Карта литосферных плит Земли и была составлена с учетом местоположения сейсмических поясов (рис. 10.3). Следует отметить, что литосферные плиты могут быть либо чисто океаническими, либо (что редко) чисто континентальными, либо включать континенты и смежные пространства океанов вплоть до срединно-океанических хребтов.

10.3. Карта литосферных плит и скорости их взаимных перемещений (Ю. И. Галушкин, С. А. Ушаков, 1978):

_{1 — океанических рифтовые зоны и трансформные разломы; 2 — континентальные рифтовые зоны; 3 — зоны поддвига океанических литосферных плит под островные дуги; 4 — то же, под активные окраины континентов андийского типа; 5 — зоны столкновения «коллизии» континентальных плит; 6 — трансформные (сдвиговые) границы плит; 7 — литосферные плиты; 8 — направления скорости (см/год) относительного движения плит}

Главных, т. е. наиболее крупных литосферных плит Земли всего девять:

1) Тихоокеанская, занимающая большую часть Тихого океана и расположенная между системой глубоководных желобов на западе океана и спрединговыми хребтами в восточной и юго-восточной его частях;

2) Североамериканская, заключенная между поясами Северного Ледовитого океана и Атлантики с одной стороны и сейсмическим поясом западной окраины Северной Америки— с другой; в эту плиту попадают Чукотка и, возможно, Камчатка;

3) Евразиатская, расположенная между сейсмическими поясами Северной Атлантики, Альпийско-Гималайского складчатого пояса и запада Тихого океана;

4) Африканская, границами которой служат сейсмические пояса Средиземноморья, Южной Атлантики и Индийского океана;

5) Южноамериканская, оконтуренная поясами землетрясений Южной Атлантики с одной стороны и Перуано-Чилийского желоба — с другой;

6) Индийская или Индо-Австралийская, в состав которой входят: полуостров Индостан, Австралия и сопредельные части Индийского океана. Она располагается между зонами землетрясений Гималаев, Западной Бирмы, Индонезии, Меланезии и сейсмическими поясами центральных частей Индийского океана;