2.2. Тектоническая периодизация истории Земли
2.2.1. Тектоника литосферных плит
На рис. 2.2 приведены главные тектонические структуры современной Земли и древние платформы. Рассматривая тектоническую карту мира (см. рис. 2.2), следует обратить внимание на подвижные поясы — первичные дуги (поясы альпийского орогенеза), срединно-океанические хребты (которые возвышаются над дном океанических котловин на 3–4 км, образуют непрерывную глобальную цепь длиною около 60 000 км и занимают около 1/3 площади океанов) и глубоководные океанические желобы (шириной в десятки, а длиной–всотни и тысячи километров, с глубинами более 6 км; наибольшая глубина 11 022 м найдена в Марианском желобе). Почти все очаги умеренных и сильных землетрясений сосредоточены в подвижных поясах, а разделяемые ими литосферные плиты практически асейсмичны. В этих же подвижных поясах находится большинство действующих вулканов.
Как и миллиарды лет назад, земная кора состоит из отдельных плит. Выделяется, прежде всего, шесть главных литосферных плит – Евроазиатская, Африканская, Индо-Австралийская, Тихоокеанская, Американская и Антарктическая. В их пределах выделяют более мелкие плиты, которые показаны на рис. 2.3.
Границы между плитами имеют различный характер. Срединно-океанические хребты сложены первичными базальтами; такой же характер имеет и лава действующих здесь вулканов. На осях этих хребтов имеются рифтовые долины – провалы с крутыми стенками, на дне которых толщина земной коры и литосферы приближается к нулю, и на поверхность выходит вещество мантии (астеносферы). Геотермический поток тепла здесь максимален. Очаги землетрясений в срединно-океанических хребтах неглубоки, не глубже 40 км, а большинство очагов имеет глубины 5–10 км. Расшифровка механизма землетрясений показывает, что литосфера здесь испытывает растяжение в обе стороны от рифтовых долин.
Почти все глубоководные желобы расположены на перифериях океанов, окаймляя с океанской стороны либо островные дуги (например, Курильскую и Алеутскую), либо непосредственно континенты (например, Перуано-Чилийский желоб). С континентальной стороны от желобов размещаются очаги всех глубокофокусных землетрясений (кроме Памиро-Гиндукушских). Механизмы глубокофокусных землетрясений соответствуют заглублению океанических плит под континентальные.
Движение плит вглубь создает вдоль желобов, обычно с континентальной стороны, зоны отрицательных гравитационных аномалий, а перед ними, в зоне сжатия, особенно над уплотняющейся заглубившейся частью океанических плит, имеются положительные гравитационные аномалии, меньшие по величине.
На континентальных склонах желобов, где толщины двух литосферных плит складываются, геотермический поток тепла имеет минимум. Далее идет зона вулканов, в лавах которых базальтов уже немного, а преобладают лавы с промежуточными содержаниями кремнезема — андезито-базальты, андезиты и андезито-дациты (78%) — и с большим количеством кремнезема — риолито-дациты и риолиты (3%). Здесь же образуются и свойственные континентальной земной коре интрузивные породы с промежуточными и большими содержаниями кремнезема — диориты, гранодиориты и граниты.
Рис. 2.2. Главные тектонические структуры современной Земли.
Материки: 1 – докембрийские платформы; 2 – щиты; 3 – древние ядра платформы; 4 – первичные дуги (поясы альпийского орогенеза, зоны сжатия); 5 – офиолитовые зоны. Океаны: 6 – срединно-океанические хребты; 7 – рифтовые долины (зоны растяжения); 8 – поперечные разломы; 9 – глубоководные желобы (Монин А.С., Шишков Ю.А., 1979).
Рис. 2.3. Литосферные плиты: Евроазиатская (1а –Китайская, 1б – Иранская, 1в – Турецкая, 1г – Эллинская, 1д – Адриатическая), Африканская (2а – Аравийская), Индо – Австралийская (3а – Фиджи, 3б – Соломонова), Тихоокеанская (4а – Наска, 46 – Кокос, 4в – Карибская, 4г – Горда, 4д – Филиппинская, 4е – Бисмарк), Американская (5а – Северо-Американская, 5б – Южно-Американская), Антарктическая.