Причины движения плит

Еще в 1927 г. английский геолог А. Холмс высказал предположение о том, что теория дрейфа континентов могла бы быть объяснена исходя из представления о конвекционных потоках в мантии, которые порождаются разницей температур. Новая глобальная тектоника предполагает, что в астеносфере и, возможно, в нижней мантии существуют такие потоки. Они образуют локализованные конвекционные струи, восходящие под хребтами и нисходящие под желобами. Эта теория подкрепляется высокой интенсивностью теплового потока вдоль хребтов и низкой-вдоль желобов. В 40-50-х годах была составлена всемирная схема расположения хребтов, желобов и разломов.

Оказалось, что их распределение соответствует распределению сейсмических и вулканических областей. В 1962 г. американский геолог Г. Хесс выдвинул идею о том, что отмеченные факты, равно как и дрейф материков, могут быть объяснены спредингом морского дна, но недостаток данных не позволил ему доказать правильность своей гипотезы.

Истинность теории. На дне океана были закартированы магнитные аномалии, характеризующиеся загадочным полосчатым, словно зебра, строением. В 1963 г. два выпускника Кембриджского университета, Ф. Вайн и Д. Мэтьюз, предложили такое объяснение этого явления, которое стало мощной опорой теории спрединга. Они высказали мысль о том, что материал, поднимающийся из мантии вдоль океанических хребтов, приобретает в процессе остывания остаточную намагниченность, ориентированную параллельно господствующему в это время магнитному полю Земли. Как известно, геомагнитное поле многократно на протяжении геологической истории испытывало обращение полярности.

Исходя из допущения, что новообразованная кора в океанических хребтах приобретает полярность одного с геомагнитным полем знака, следует ожидать, что за большой период времени возникнет серия параллельных узких полос океанического дна, имеющих попеременно нормальную и обратную намагниченность. К 1966 г. гипотеза спрединга получила дальнейшее подтверждение благодаря независимым океанографическим данным, полученным в результате изучения ископаемой микрофауны и микрофлоры, мощности осадков, измерениям теплового потока из земных недр, а также палеомагнитным й сейсмологическим исследованиям.

Понятие «новая глобальная тектоника» введено в употребление в 1968 г., чтобы увязать в единое целое представление о природе раздвигающихся хребтов, трансформных разломов, океанических желобов, перемещающихся материков и процессов горообразования.

В том же 1968 г. США начали экспедиционные океанографические исследования на судне «Гломар Челленджер», оборудованном установкой для глубоководного бурения. Данные, полученные при бурении дна океанов и морей, дали четкое представление о возрасте пород, что подтвердило справедливость новой теории.

«Гломар Челленджер» - исследовательское судно, построенное специально для глубоководного бурения. Оно оборудовано буровой установкой для получения образцов керна со дна океанов.

Магнитная съемка, проведенная исследовательским судном (1), которое плавало по поперечным профилям над срединно-океаническим хребтом (2, 3, 4), показала, что океаническое ложе представляет собой серию параллельных хребту полос (6). Рисунок полосовых магнитных аномалий по обе стороны от оси хребта идентичен и соответствует схеме обращений геомагнитного поля за последние несколько миллионов лет (5). В породах, перемещающихся в стороны от оси хребта, записана история магнитного поля Земли.

Наружная оболочка Земли состоит из шести главных мобильных плит (Американской, Евроазиатской, Африканской, Индо-Австралийской, Тихоокеанской и Антарктической), разделенных хребтами, трансформными разломами и желобами.

Эти плиты включают в себя несколько более мелких плит, таких, как Аравийская и Западно-индийская (Иранская), которые «сглаживают» геометрические несоответствия между главными плитами путем восполнения или разрушения участков коры, компенсируя места несоответствий.

Голубые пунктирные линии, параллельные хребтам,-это линии одинакового возраста пород (изохроны), проведенные на основе интерпретации магнитных аномалий. Ближайшие к хребтам линии соответствуют возрасту 10 млн. лет; каждая последующая изохрона на 10 млн. лет древнее, чем ее непосредственная соседка со стороны хребта. Чем дальше друг от друга расположены изохроны, тем выше скорость спрединга.

Возраст коры проверен в большинстве пунктов глубоководным бурением (места скважин показаны черными точками). Африканская пли та не имеет желобов вдоль своих границ; следовательно, ее площадь увеличивается.

Разрастание этой плиты в юго-западном направлении компенсируется поглощением коры в Тонга-Кермадекском и Перуано-Чилийском желобах. Аналогичным образом разрастание Антарктической плиты к северу компенсируется в Индонезийском, Северо-Тихоокеанском и Центрально-Американском желобах. Тихоокеанская и Индийская (Индо-Австралийская) плиты в целом сокращаются, несмотря на спрединг вдоль одной из их границ.