Горизонтальная неоднородность земной коры. Типы земной коры.

Типы земной коры. Горные породы и их виды

Влияние гидрологических процессов на природные условия

Экономическая оценка мероприятий по регулированию стока

Виды регулирования стока и его значение

Виды хозяйственного использования рек:

- гидроэнергетика

- водный транспорт

- водоснабжение городов

- с/х производство (ирригация и др.)

- рыболовство

- рекреация

Виды хозяйтсвенной деяетельности, влияющей на режим рек:

1. на поверхности бассейна – вырубка лесов, осушение болот

2. в русле – изъятие стока, переброска, регулирование

Вырубка лесов увеличивает сток, т.к. лес является крупным транспиратором ваги. Вырубка лесов увеличивает неравномероность стока.

Регулирование стока:

- многолетнее – постройка крупных водохранилищ

- сезонное – уменьшение уровня воды в половодье, увеличение – в межень

- недельное

- суточное

При создании водохранилища суммарный сток реки уменьшается из-за повышенного испарения с поверхности водохранилища. Особенно сильно среднегодовой расход воды уменьшается в засушливых районах.

Существуют два типа земной коры: 1. Материковая или континентальная. Она состоит из трех слоев. Верхний – слой осадочных пород. Мощность от 10 до15 км, под ним залегает гранитный слой. Горные породы, слагающие его по своим физическим свойствам близки к граниту, толщина от 5 до 15 км, под расположен базальтовый слой, толщина которого от 10 до 30 км, таким образом общая толщина материковой земной коры достигает 30-70 км, она распространена не только под материками, но и под крупными островами. 2. Океаническая земная кора. Она отличается ом материковой земной коры тем, что осадочный слой имеет значительно меньшую мощность, а гранитный либо вообще отсутствует, либо очень тонкий, поэтому толщина океанической коры от 6 до15 км. Она расположена под мировым океаном. В области перехода от материк к океану кора имеет переходный характер.

В пределах литосферы различают два вида коры: континентальную и океаническую. Масса континентальной коры составляет 2,25*10¹⁹ т., а океанической 6*10¹⁸т. на долю земной коры приходится 0,48% всей массы Земли

Континентальная кора резко отличается от океанической. Её мощность достигает 25 – 75 км. Строение континентальной коры можно представить в следующем виде. Верхний слой образуют осадочные породы, в которых скорость продольных сейсмических волн нарастает с глубиной от 2 до 5 км/с. далее прослеживается гранитный слой средней мощностью до 20 км под высокими горами до 70-80 км скорость продольных волн 5,5 – 6,5 км/с, здесь сосредоточены основные радиоактивные элементы земной коры. Ниже располагается базальтовый слой, его средняя мощность 25 км, наблюдается нарастание плотности пород и увеличение скорости продольных волн.

Океаническая кора. Мощность от 5 до 15 км, состоит из двух слоев: верхнего осадочного(от 2 до 5 км) и нижнего базальтового(5-10 км).

Особое строение земная кора имеет в областях перехода от материков к океану – в современных геосинклинальных поясах. Они обычно состоят из 3-х основных элементов: котловин глубоководных морей, островных дуг и глубоководных желобов. Под глубоководными котловинами морей кора напоминает океаническую, однако она мощнее, за счет увеличения осадочного слоя. Островные дуги сложены корой близкой к материковой. Характерной особенностью переходный областей является сложные взаимосочетания и резкие переходы одного типа коры в другой, такой тип называется геосинклинальный.

Рифтогенный тип земной коры расположен под срединно-океаническими хребтами. Детали строения коры этого типа, ещё не совсем ясны. Её важнейшая особенность – залегание под осадочным или промежуточными слоями пород, в которых упругие волны распространяются со скоростями на много большими, чем в базальтовом слое, но меньшими, чем в мании. Возможно здесь происходит смещение в-ва коры мантии.

ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РАЗВИТИИ СТРУКТУР ЗЕМНОЙ КОРЫ

Первые представления о подвижности земной коры и связанных с нею изменениях земной поверхности возникли уже у древних греков и римлян. Они впервые обратили внимание на то, что поверхность Земли претерпевает во времени заметные изменения – опускания и поднятия; они же стали задумываться над причинами таких явлений, как землетрясения и деятельность вулканов. В античное же время наметились и два основных направления в объяснении тектонических движений – нептунистическое, придававшее главную роль экзогенным процессам, в первую очередь действию воды, и плутоническое, считавшее первоисточником движений действие внутренних сил Земли, в особенности подъём магматических расплавов. Однако идеи мыслителей античного мира не получили развития и были забыты, вплоть до эпохи Возрождения.

В 1669 г. итальянский учёный Н. Стено сформулировал положения, закладывающие основы тектоники.

Каким образом происходит деформация отложений и земной коры в целом? Каков механизм поднятий и опусканий? Почему в одних местах мы видим мощные горно-складчатые цепи, а в других - обширные плоские равнины? Каковы причины тектонических движений? Все эти и еще множество подобных вопросов всегда волновали умы естествоиспытателей, но ответить на них и осознать связь геологических явлений долгое время было очень трудно. И только во второй половине XVIII в. немецкие ученые А. фон Гумбольдт и Л. фон Бух вслед за М.В. Ломоносовым сформулировали гипотезу "кратеров поднятия", которая заключалась в признании существенной роли магмы и вулканизма, вызывающих поднятия гор. Эта гипотеза пользовалась известной популярностью, пока ей на смену в середине XIX в. не пришла гипотеза контракции французского геолога Эли де Бомона. Фундаментом ее служили космогонические представления Канта и Лапласа о первично расплавленной Земле, которая затем постепенно охлаждалась. Вполне естественно, что уменьшение внутреннего объема Земли при охлаждении должно было вызвать коробление ее поверхностной оболочки - земной коры. Так, по мнению Эли де Бомона, возникают складчатые горные сооружения подобно гигантским "морщинам". Однако на вопросы, почему горно-складчатые цепи располагаются именно так, а не иначе и почему этот процесс был периодическим, гипотеза контракции не могла дать удовлетворительный ответ.

Трудности в объяснении расположения горных цепей были сняты, когда в середине XIX в. появилось учение о геосинклиналях. Стало понятным, что горно-складчатые сооружения возникают там, где раньше были прогибы, заполнявшиеся морскими отложениями. На рубеже веков вышло в свет выдающееся произведение Э. Зюсса "Лик Земли", в котором за основу была взята контракционная гипотеза. Надо сказать, что подавляющее большинство геологов считали эту тектоническую гипотезу наиболее приемлемой и не сомневались в ее истинности. Но как только на повестку дня встал вопрос об изначально холодной Земле, сформировавшейся из газопылевой туманности, гипотеза контракции оказалась несостоятельной, так как холодная Земля не могла сжиматься.

Казалось, выход был найден пульсационной гипотезой В. Бухера, М.А. Усова и В.А. Обручева, которая базировалась на предположении о периодическом, пульсационном изменении объема Земли, причины которого были неизвестны. Когда объем увеличивался, наблюдалось растяжение на поверхности, образование прогибов - геосинклиналей, активный магматизм и т.д. При сокращении объема, наоборот, происходило сжатие, складко- и горообразование.

При таком подходе фазы складчатости на Земле, естественно, должны происходить строго одновременно, хотя мы знаем, что в то время, когда в одном регионе происходила складчатость, в другом - растяжение. Иными словами, одновременности однотипных процессов не наблюдается.

В начале века существовала гипотеза подкоровых течений австрийского тектониста О. Ампферера, заключавшаяся в предположении о том, что складчатость возникает при пододвигании жестких блоков коры под геосинклинали, отложения которой в этом случае будут деформироваться. Пододвигание объяснялось течениями в пластичных размягченных слоях, располагавшихся под земной корой. Распад радиоактивных элементов уже привлекался в конце 20-х годов в качестве того "горючего", которое приводит в действие "тепловую машину" и обеспечивает конвекцию в мантии. Но вот в 1912 г. немецкий геофизик А. Вегенер вслед за американцем Ф. Тейлором сформулировал гипотезу дрейфа материков, которой после долгих лет забвения посчастливилось вновь стать, правда, в измененном виде, ведущей тектонической концепцией. А. Вегенер, основываясь на сходстве очертаний материков по обе стороны Атлантики, наличии покровного позднепалеозойского оледенения на южных (Гондвгансхих) континентах, а также общности геологических структур, флоры и наземной фауны ныне разобщенных материков, сделал вывод о том, что раньше они были соединены в один гигантский материк Пангею (рис. 17.1).

Рис. 17.1. Распад Пангеи, показанный А. Вегенером, в современной реконструкции Р. Дитца и Дж. Холдена (по Е. Зейболду и В. Бергеру)

Раскалывание этого материка и расхождение континентов объяснялось ротационными силами земного шара и некоторым проскальзыванием земной коры по мантии. Встреченная сначала с интересом в ряде стран, в том числе и в России, эта гипотеза подверглась впоследствии "остракизму" и, по существу, была забыта как в корне противоречащая наблюдаемым в то время фактам.

В конце 30-х годов в СССР В.В. Белоусовым была разработана новая тектоническая концепция глубинной дифференциации вещества, или радиомиграционная. Автор поставил вопрос об источнике эндогенной энергии и пришел к выводу, что таковым может быть самопроизвольный распад радиоактивных элементов, содержащихся в породах коры и мантии. Примерно такая же гипотеза была сформулирована и голландским геологом ван Беммеленом и названа им "ундационной" (от слова "волна"), так как основной процесс сводился к поднятиям и опусканиям в виде своеобразных волн. На протяжении последних десятилетий гипотеза глубинной дифференциации вещества продолжала разрабатываться В.В. Белоусовым и в настоящее время сводится к следующим основным положениям (рис. 17.2).

Дифференциация вещества на границе внешнего ядра и мантии способствует подъему легких компонентов вверх и опусканию тяжелых вниз. Легкий разогретый материал скапливается под земной корой, где-то ниже астеносферного слоя, который также разогревается, получая тепло снизу, и в нем происходит частичное плавление материала. Более нагретый и, соответственно, легкий астеносферный материал, проникая сквозь литосферу, выходит на поверхность, давая начало базальтовым излияниям. Вследствие утяжеления литосферы за счет насыщения веществом мантии, происходит ее опускание и в земной коре образуются эвгеосинклинальные прогибы с мощным базальтовым и ультраосновным магматизмом. На разогретую астеносферу постепенно распространяется охлаждение, что ведет к кристаллизации ранее образовавшихся очагов с расплавом. Предполагаемое остывание способствует отделению флюидов, которые вызывают метаморфизм накопившихся в геосинклинали отложений, а, кроме того, вследствие потери корой и литосферой проницаемости поднимающиеся снизу новые порции разогретого вещества лишь приподнимают над собой литосферу, будучи не в состоянии проникнуть в нее. Так происходит обращение знака тектонических движений в геосинклиналях, т.е. "инверсия".

Повышенный тепловой поток за счет отделения флюидов от остывающей магмы вызывает региональный метаморфизм и гранитизацию осадочных толщ, что, в свою очередь, приводит к разуплотнению вещества, инверсии плотностей, росту гранитизированных диапиров и складчатости. Прочная литосфера препятствует прорыву на поверхность разогретых масс астеносферы, которая в состоянии лишь приподнять первую. Так наступает стадия горообразования. Ведущим элементом этой гипотезы является "возбужденное" или, наоборот, "угнетенное" состояние астеносферы. "Возбужденность" астеносферы, в свою очередь, является наведенной, индуцированной за счет более глубинных источников. Любая геотектоническая гипотеза не может обойти проблему образования океанов и в данной гипотезе предполагается, что пространства с корой океанского типа возникают за счет так называемой "базификации" континентальной коры в результате насыщения ее продуктами базальтового магматизма как в интрузивной, так и в вулканической формах. При этом (ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РАЗВИТИИ СТРУКТУР ЗЕМНОЙ КОРЫ) (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

процессе, естественно, никаких перемещений материков не происходит. Таким образом, данная тектоническая гипотеза утверждает постоянство структурного рисунка земного шара в том смысле, что все структурные элементы, как бы они ни развивались, находятся на одном и том же месте. Иными словами, их положение как бы строго зафиксировано.

В послевоенные годы в быстром темпе стали поступать разнообразные геофизические и геологические данные, которые в определенной степени "реанимировали" уже почти забытую идею А. Вегенера и Ф. Тейлора о дрейфе континентов, но на новом качественном уровне. В первую очередь здесь сыграли роль исследования рельефа дна океанов и обнаружение в них гигантских срединно-океанских хребтов с рифтовой долиной в осевой части с приуроченным к ней максимальным значением теплового потока и наличием под хребтом разуплотненной верхней мантии. Выяснилось, что плащ осадков в пределах современных хребтов минимален, но увеличивается в мощности в сторону от них. Сейсмологические исследования показали приуроченность к этим рифтовым зонам эпицентров современных землетрясений, а драгирование - наличие молодых вулканов и свежих подушечных толеитовых базальтов на дне рифтовой долины.

Вторым важным обстоятельством, повлекшим за собой возрождение интерес к гипотезе дрейфа материков, были палеомагнитные данные, о которых уже была речь во вводных главах. Измерения векторов остаточной намагниченности одновозрастных пород на разных материках дали различные положения полюсов, а кривые миграции полюсов по разновозрастным породам разных материков также не совпадали. Учитывая, что магнитное поле у Земли дипольное, т.е. существуют только два магнитных полюса, чтобы избежать разброса, необходимо переместить материки, тогда, вся картина древнего магнитного поля становится понятной, совпадают полюса, совмещаются и кривые миграции полюсов. Палеомагнитный метод как таковой, усиленно разрабатывающийся с 50-х годов нашего столетия, никем не опровергнут, наоборот, все дальнейшие исследования подтверждают его право на существование. Другое дело, что палеомагнитные данные могут быть разного качества, одним из которых можно верить, а другим - нет. Такая картина, впрочем, характерна и для других методов, например, для определения абсолютного возраста по радиоактивным изотопам (см. гл. 18).

Важный результат был получен геофизиками, открывшими на рубеже 50-60-х годов полосовидные, или линейные магнитные аномалии в океанах, которые удивительно симметрично располагались по обе стороны рифтовой зоны срединно-океанских хребтов и характеризовались прямой и обратной намагниченностью (рис. 17.3).

Все эти новые факты получили объяснение в гипотезе спрединга или разрастания океанского дна, созданной в 1962 г. американскими геологами Г. Хессом и Р. Дитцем. И буквально через год англичане Ф. Вайн и Д. Метьюз дали объяснение линейным магнитным аномалиям, подтвердившее спрединг океанского дна. В дальнейшем все эти линейные аномалии были классифицированы по возрасту и оказалось, что наиболее древние аномалии дальше всего отстоят от рифтовой зоны срединно-океанских хребтов и располагаются по обе стороны от него симметрично. В 1968 г. усилиями американских геологов и геофизиков Л. Р. Сайкса, Дж. Оливера, Б. Изакса, У. Дж. Моргана и других была сформулирована новая тектоническая гипотеза "тектоники литосферных плит", или "новая глобальная тектоника". Эта концепция чрезвычайно быстро завоевала почти всеобщее признание, несмотря на то, что отдельные геологи и сейчас относятся к ней критически.

Сущность новой гипотезы заключалась в выделении 6-8 крупных литосферных плит, отличающихся относительной жесткостью и включающих континенты и часть океанского дна. Границы плит маркируются современными зонами высокой сейсмичности, а ниже плит располагается менее вязкая астеносфера. Литосферные плиты могут испытывать перемещения, как по широте, так и по долготе, а также вращаться, причемих движение происходит по законам сферической геометрии, что позволяет с помощью палеомагнитных данных рассчитывать движение плит, в том числе с применением ЭВМ.

Разрастание океанской коры в зонах спрединга приводит к расширению океанов и, соответственно, движению литосферных плит, что подтверждено наблюдениями со спутников. С учетом постулируемого отсутствия расширения Земли, новообразованная океанская кора должна где-то поглощаться, иначе невозможно объяснить, например, мезозойский возраст древнейшей коры Тихого океана, зная при этом, что в палеозое, а может быть и раньше, он уже существовал. Погружение тяжелых масс океанской коры происходит в зонах столкновения ее с более легкой континентальной корой, где возникают глубинные сейсмофокальные зоны Беньофа, вулканизм, островные дуги и глубоководные желоба, в которых сейсмофокальная зона выходит на поверхность (рис. 17.4).

Границы плит, связанные с поглощением - субдукцией океанской коры, называются деструктивными, а границы, обусловленные процессом ее наращивания - конструктивными.

Было установлено, что возраст океанской коры удревняется в стороны от рифтовых зон, как и возраст вулканов. Точно так же и в тех же направлениях удревняется и возраст осадочных пород дна океана. Следует особо подчеркнуть, что практически все глубоководные скважины, а их пробурено уже более 800, вскрыли отложения того возраста, который был предсказан, исходя из концепции тектоники плит. Эта предсказательная способность гипотезы тектоники литосферных плит является ее очень сильной стороной и превращает в теорию, чего нельзя сказать о геосинклинальной концепции.

Одним из наиболее трудных моментов новой теории является возможный механизм движения плит. Вспомним, что идеи А. Вегенера не получили развития, в первую очередь, из-за отсутствия приемлемого механизма. Сейчас считается, что такой движущей силой служит тепловая конвекция. Нагретые струи вещества мантии медленно поднимаются в срединно-океанских хребтах и также медленно расходятся в стороны, охлаждаясь и опускаясь в зонах субдукции. Эти потоки, или струи, несут на себе литосферные плиты. Вот, вкратце, сущность концепции новой глобальной тектоники. С момента установления сходства офиолитовой ассоциации с разрезом океанской коры появилась возможность по-новому интерпретировать историю геологического развития подвижных геосинклинальных поясов. Рассчитанные с помощью палеомагнитных данных, перемещения континентальных плит позволили вполне удовлетворительно объяснить климатическую зональность прошлых эпох.

Все это не говорит о том, что новые идеи в тектонике не встречают трудностей. За 25 лет, прошедших с момента их оформления, новые данные заставили во многом изменить и усовершенствовать их. Установление несплошного развития астеносферного слоя и разной глубины его залегания под платформами и океанами, а также расслоенность литосферы и верхней мантии, выявленная с помощью сейсмической томографии (просвечивания), создали трудности для существования конвективных ячей в мантии. Оказалось, что литосферные плиты не являются абсолютно жесткими, как это постулировалось раньше. Механизм субдукции вызывает сложности и неоднозначную трактовку, судя по отдельным скважинам глубоководного бурения и изучению глубоководных желобов сейсмопрофилированием.

Силы, движущие литосферными плитами, все еще остаются весьма неопределенными. Не находят должного объяснения деформации и вулканизм внутри плит, в частности крупных древних платформ. Предложенные объяснения, например гипотеза "горячих точек" для внутриплитного механизма, встречают объективные возражения и т.д. Таких примеров можно привести довольно много. Значит ли это, что мы должны отказаться от "тектоники литосферных плит" и признать ее несостоятельной? Конечно, нет. Все это вполне естественно в процессе получения новых знаний и создания новых теорий. Наши успехи в изучении Земли основаны на применении новых технических средств, новых методов и новых идей. Вряд ли сейчас можно отказаться от той захватывающей картины динамичной Земли, которая открылась перед нами благодаря появлению новой глобальной тектоники. Безусловно, она будет изменяться, модифицироваться, но вернуться к "статичной" Земле нам вряд ли удастся.

НОВАЯ ГЛОБАЛЬНАЯ ГИПОТЕЗА это тектоническая гипотеза, предполагающая, что литосфера разбита на крупные плиты, которые перемещаются по астеносфере в горизонтальном направлении. Эта гипотеза является современным вариантом гипотезы мобилизма.

Основные положения этой концепции могут быть сведены к следующему:

1) Земная кора и самая верхняя часть мантии составляют упругую и относительно хрупкую верхнюю твердую оболочку Земли – литосферу, подстилаемую менее вязкой и более пластичной оболочкой – астеносферой; существование астеносферы подтверждается данными сейсмологии (волновод) и магнитотеллурического зондирования.

2) Литосфера разбита на крупные плиты (см. рис. 6), которые перемещаются по астеносфере в горизонтальном направлении.

В современной структуре Земли выделяют семь основных плит: Североамериканскую, Южноамериканскую, Евразиатскую, Африканскую, Индийско-Австралийскую, Антарктическую, Тихоокеанскую. Эти плиты, кроме Тихоокеанской, включают как континентальные, так и океанские участки. Кроме них выделяется такое же число более мелких плит. Некоторое исключение составляют современные орогенные пояса (Кордильерский, Средиземноморский, Центрально-Азиатский, Северо-Востока Азии), представляющие, агломерат из ещё более мелких плит – так называемых микроплит.

Эти плиты в своих центральных частях лишены сейсмичности, они тектонически стабильны, а вот по краям плит сейсмичность очень высокая и там постоянно происходят землетрясения (см. рис. 7) разной силы. Следовательно, краевые зоны плит испытывают большие напряжения, так как перемещаются относительно друг друга. Гипоцентры четко маркируют границу трения между плитами и образуют наклонную сейсмофокальную зону, погружающуюся под континентальную литосферу до глубин 700 км. Впервые эту зону обнаружил японский геофизик К. Вадати в 1935 г., а американский сейсмолог Х. Беньоф в 1955 г. подробно описал эти зоны, которые с тех пор стали называться зонами Беньофа. Гипоцентры землетрясений в зоне Беньофа не везде достигают границы верхней и нижней мантий. Иногда их глубина, например под Каскадными горами на западе США, не превышает первых десятков километров. Происходит это в тех случаях, когда холодная пластина океанской литосферы разогревается и в ней уже не могут происходить сколы, вызывающие землетрясения.

3) Некоторые литосферные плиты сложены как океанской, так и континентальной корой одновременно. Например, Южно-Американская единая плита состоит из океанской коры западной части южной Атлантики и из континентальной коры Южно-Американского континента. Только одна Тихоокеанская плита целиком состоит из коры океанского типа.

4) Определив характер напряжений в очагах землетрясений на краях плит, удалось выяснить, что в одних случаях это растяжение, т.е. плиты расходятся. Растяжение происходит вдоль оси срединно-океанских хребтов, где развиты глубокие ущелья – рифты (от англ. «рифт» - расщелина). Подобные границы, маркирующие зоны расхождения литосферных плит, называют дивергентными(см. рис. 9) (от англ. «дивергенс» - расхождение).

На других границах плит в очагах землетрясений, наоборот, выявлена обстановка тектонического сжатия, т.е. в этих местах литосферные плиты движутся навстречу друг другу со скоростью 10-12 см/год. Такие границы получили название конвергентных (см. рис. 9) (от англ. «конвергенс» - схождение), а их протяженность также близка к 60.000 км.

Существует ещё один тип границ литосферных плит, где они смещаются горизонтально относительно друг друга, как бы сдвигаются. Они получили название трансформных разломов (см. рис. 9, 10) (от англ. «трансформ» - преобразовывать), поскольку передают и преобразуют движения от одной зоны к другой.

5) Относительные смещения литосферных плит по поверхности Земли совершаются в соответствии с законами сферической геометрии (теорема Эйлера). Это означает, что траектория смещения любых двух сопряженных точек должна представлять окружность, проведенную относительно воображаемого полюса разрастания. Ось, соединяющая противоположные полюса разрастания, проходит через центр Земли, но не совпадает с осью вращения Земли.

6) Причиной относительного перемещения литосферных плит считается признание конвективного переноса вещества мантии. Поверхностным выражением такого явления служат рифтовые зоны срединно-океанских хребтов, где относительно более нагретая мантия, поднимаясь к поверхности, подвергается плавлению. Она изливается в виде базальтовых лав в рифтовой зоне и застывает. Застывая, базальты, проходя точку Кюри, приобретают намагниченность данной эпохи. Каждая новая порция магмы, внедряясь в уже застывшие, симметрично раздвигает их в обе стороны. При этом океанское дно как бы наращивается, разрастается. Скорость разрастания океанского дна колеблется от нескольких миллиметров до 18 см в год.

Ф. Вайн и Д. Мэтьюз из Кембриджского университета Великобритании в 1963 г. показали, что странный рисунок магнитных аномалий, не встречающийся на континентах, отражает последовательность внедрения базальтовой магмы в рифтовой зоне хребта. Поэтому и магнитные аномалии располагаются симметрично относительно оси хребта. Строго симметрично по обе стороны срединно-океанских хребтов во всех океанах расположены линейные магнитные положительные и отрицательные аномалии. Везде видна одна и та же последовательность аномалий, в каждом месте они узнаются, всем им присвоен свой порядковый номер.

Когда был установлен процесс наращивания океанской коры, сразу же встал вопрос о том, куда же исчезает океанская кора, если радиус Земли не увеличивается, а древнее чем 180 млн. лет океанической коры не существует? Где-то она должна поглощаться, но где? И такие конвергентные зоны были найдены и названы зонами субдукции (от англ. «subduction» - погружение). Располагаются они по краям Тихого океана и на востоке Индийского. Предполагается, что субдукция полностью компенсирует спрединг и таким образом, объём Земли остаётся неизменным. Спрединг имеет скорость, измеряемую по обе стороны осевого рифта срединно-океанского хребта.

Существует определенная зависимость между глубиной океана и возрастом океанического дна, выражаемая формулой:

h = 0.35Öt

где h – глубина; t – возраст.

Установление зависимости между глубиной океана и возрастом коры позволило восстанавливать для каждого отрезка геологической истории распределение глубин, а это, в свою очередь, дало возможность наметить картину океанских течений. Так возникло новое направление - палеоокеанология.

7) Тяжёлая и холодная океанская литосфера, подходя к более толстой и лёгкой континентальной, уходит под неё, как бы «подныривает» (см. рис. 8а, 8б). Если в контакт входят две океанские плиты, то погружается более древняя, так как она тяжелее и холоднее, чем молодая плита. Когда океанская плита при подходе к континентальной начинает резко изгибаться, в ней возникают напряжения, которые провоцируют землетрясения.

Погружение океанской литосферы приводит ещё к одним важным последствиям. При достижении литосферы глубины 100-200 км в области высоких температур и давлений из неё выделяются флюиды – особые, перегретые минеральные растворы, которые вызывают плавление горных пород континентальной литосферы и образование магматических очагов, питающих цепи вулканов, развитых параллельно глубоководным желобам на активных окраинах Тихого и на восточной окраине Индийского океанов. Вулканические цепи располагаются тем ближе к глубоководному желобу, чем круче наклонена субдуцирующая океанская литосфера. Таким образом, благодаря субдукции на активной континентальной окраине наблюдаются сильно расчлененный рельеф, высокая сейсмичность и энергичная вулканическая деятельность.

Говоря о субдукционных процессах, нельзя не сказать о судьбе осадков, перекрывающих океанскую литосферу. Край плиты, под которую субдуцирует океанская, подрезает скопившиеся на ней осадки, деформирует эти отложения и приращивает их к континентальной плите в виде аккреционого клина (от англ. «accretion» - приращение). Какая-то часть осадочных отложений погружается вместе с плитой в глубины мантии.

Следует также упомянуть о столкновении, или коллизии, двух континентальных плит, которые в силу относительной легкости слагающего их материала не могут погрузиться друг под друга, а сталкиваются, образуя горно-складчатый пояс с очень сложным внутренним строением. Например, так возникли Гималайские горы, когда 50 млн. лет назад Индостанская плита столкнулась с Азиатской. Так сформировался Альпийский горно-складчатый пояс при коллизии Африкано-Аравийской и Евразийской континентальных плит.

8) Современными геодезическими методами, включая космическую геодезию, высокоточные лазерные измерения, установлены скорости движения литосферных плит и доказано, что океанские плиты движутся быстрее тех, в структуру которых входит континент, причём чем толще континентальная литосфера, тем скорость движения плиты ниже.