Розділ 2 Історія становлення поняття про рух літосферних плит

Початком вивчення літосферних плит стала гіпотеза американських геологів Р.Дитца й Г. Хесса, які в 1961-1962 рр., припустили, що літосфера, що складається із земної кори і верхньої частини мантії, розподілена на систему окремих 6 або 8 плит, що рухаються в різні напрямки досить незалежно одна від одної. До цього часу вже було доведено геофізичними методами, що у верхній частині мантії існує своєрідна ослаблена зона, яку трактували як розплавлену її частину, якою можливі горизонтальні переміщення окремих ділянок. Причини руху вбачали в конвекційних⁶ потоках, що безупинно переміщаються в мантії. У зонах серединно-океанічних хребтів, на їхню думку, відбувалося розходження плит, у межах гірничо-складчастих споруджень – сходження,своєрідне «згрібання» океанічних опадів, деформування й здіймання їх. А в якихось регіонах, наприклад, уздовж східної окраїни Азії, своєрідне «підсовування»

Вперше ідея про рух блоків кори була висловлена ​​в теорії дрейфу континентів, запропонованої Альфредом Вегенером в 1920-х роках. Ця теорія була спочатку відкинута. Відродження ідеї про рухи у твердій оболонці Землі («мобілізма») відбулося в 1960-х роках, коли в результаті досліджень рельєфу і геології океанічного дна були отримані дані, що свідчать про процеси розширення (спредингу) океанічної кори і підсовування одних частин кори під інші ( субдукції). Об'єднання цих уявлень зі старою теорією дрейфу материків породило сучасну теорію тектоніки плит, яка незабаром стала загальноприйнятою концепцією в науках про Землю. Він припустив, що мільйони років тому на Землі існував один гігантський материк Пангея (“Єдина земля”). Він був оточений єдиним океаном, що увібрав у себе всю воду. З часом суперматерик розколовся на Лавразію і Гондвану. Пізніше вони також були розбиті тріщинами-розломами, і розпалися на окремі материкові глиби. Віддаляючись (дрейфуючи), ці уламки Пангеї стали сучасними материками, а між ними утворилися западини океані(див.Рис.1.4).

Отже, уламки Пангеї – материки, а також западини океанів розташовуються на літосферних плитах і разом з ними здатні переміщуватися. Більшість плит включають як материкову так і океанічну земну кору.

Найбільш переконливі і захоплену підтримку Вегенера прийшли з південноафриканського геолога, Олександр Ду Туа. Південноафриканських учених були набагато більш прихильно до ідеї continenal дрейф по одній простій причині: всі навколо них, вони могли бачити безліч геологічних явищ, які нагадували ті з інших континентів у південній півкулі. Du Туа провів п'ять місяців у Бразилії, Уругваї та Аргентині накопичення доказів. Йому було важко повірити, що він був на іншому континенті, як він не тільки знайти таку ж скам'янілостей рослин і тварин він знав, як вдома, але він знайшов їх у тій же послідовності комплекс, вбудований шар за шаром в скелі. Ду Туа був упевнений, що він знайшов переконливі докази, що континенти колись були з'єднані. У книзі, присвяченій Вегенера і право Наші Бродячий континенти, Ду Туа запропоновано до конфігурації континентів, який відрізнявся від Вегенера. Замість того, щоб просто суперконтиненту, Ду Туа реконструйовані континентів на Південному полюсі і згруповані північних континентів в районі екватора.

.

Рис.1.4.Літосферні плити минулих епох

Він назвав свій південний суперконтинент Гондвана і північних Лавразия маси землі. Він присвятив більшу частину своєї книги Гондвани і в якості доказу його існування він підготував вражаючий масив даних набагато більш докладним, ніж всі Вегенера намагався.[8]

Рис. Олександр Ду Туа - карти двох стародавніх суперконтинентів.

Прикладом гіпотез , які з'явились в літературі останнім часом, можуть служити уявлення В.Рудника і Е.Соботовича (1984). Згідно з цими уявленнями, ініціатором процесів в газово-пиловій туманності міг послужити близький вибух "наднової" зірки. Під дією вибуху почався стиск туманності і утворення центрального згустка Сонця. В подальшому проходила передача електромагнітним чи турбулентно-конвективним шляхом МКР від Сонця планетам, утворення кілець, подібних як у Сатурна, акреція матеріалу кілець спочатку в планетезималі⁷, а потім в планети. Вся еволюція проходила дуже швидко на протязі біля 600 млн. років.

Основні положення теорії руху літосферних плит Літосферні плити дуже повільно рухаються, неначе пливуть по пластичному шару астеносфери. Щоб помітити наслідки таких рухів потрібний великий проміжок часу, тому їх називають віковими. Без спеціальних приладів їх зафіксувати неможливо. Розрізняють горизонтальні й вертикальні вікові рухи літосфери:

- Горизонтальні вікові рухи літосфери

Швидкість горизонтальних рухів становить в середньому 1–6 см на рік. В наслідок цього, наприклад, Південна Америка віддаляється від Африки щорічно на 3,5-4 см, а натоміть Африка насувається на Євразію зі швидкістю 2 см на рік. Отже, в результаті руху літосферних плит у горизонтальному напрямі, в одних місцях земної поверхні відбувається їх зіткнення, в інших – розходження. В місцях сходження літосферних плит відбувається їх зіткнення, створюються гірські пояси. Так з’явилася, наприклад, на кордоні Євразійської та Індо-Австралійської плити гірська система Гімалаї. (див. Рис 1.4)

Рис. 1.4 Зіткнення континентальних літосферних плит.

При взаємодії континентальної та океанічної плит, плита є океанічною земною корою просувається під плиту з континентальною земною корою(див. Рис. 1.5)

Рис. 1.5 Зіткнення континентальної та океанічної літосферних плит.

В результаті зіткнення континентальної та океанічної літосферної плити, формуються глибоководні жолоби та острівні дуги. Розходження літосферних плит і утворення в результаті цього земної кори(див. Рис. 1.6)[8]

Рис. 1.6 Розходження літосферних плит.

• Вертикальні вікові рухи літосферних плит

Вертикальні рухи: повільні підняття і опускання окремих ділянок земної кори. Наприклад, північна частина Скандинавського півострова піднімається на 1 см за рік, а море відступає. Про це свідчать шари піску і глини із залишками морських організмів, що залягають на висоті понад 150 м над рівнем моря. Отже, ця територія колись була його дном, а потім піднялася на таку висоту. У той же час узбережжя Нідерландів уже кілька століть опускається зі швидкістю 3 мм за рік і Північне море наступає на суходіл. Жителі змушені захищати обжиті землі, споруджуючи високі (до 25 м) дамби й греблі вздовж узбережжя. Окремі ділянки в цій країні вже знаходяться нижче рівня моря. В Україні найбільші підняття зафіксовано на сході Кіровоградської і півночі Житомирської областей – майже 9 мм/рік. У той же час узбережжя Чорного моря в районі Одеси опускається зі швидкістю майже 1 см/рік. Вертикальні рухи відбуваються дуже повільно, але постійно й повсюдно. Вони охоплюють величезні ділянки і супроводжуються відступом або наступом моря. Підняття ділянок з часом змінюється опусканням і навпаки. Тому вертикальні рухи називають коливними рухами земної кори. Такі рухи відбуваються дуже повільно – від 2 до 10 см на рік. Вони непомітні для людини. Виявити їх вдалося завдяки зіставленню космічних знімків, зроблених зі штучних супутників Землі.

Рис 1.7 Розлом Сан-Андреас в Каліфорнії утворився в результаті розсування плит Розділ 3