1.3 Лабораторна робота № 3. Зони розташування субдукції та спрендінгу. Центри землетрусів і вулканів. "Гарячі" точки планети

Мета роботи: отримати найбільш повне уявлення про особливості геологічної будови земної кулі в межах існуючих на сьогоднішній день гіпотез (дрейфу континентів та тектоніки плит).

Завдання:

1 На контурній карті півкуль Землі нанести зони субдукції, спредінгу, центри землетрусів та вулканізму відповідними умовними позначеннями.

2 В межах двох основних літосферних плит нанести «Гарячі точки» планети (додаток В).

3 Створити свою геодинамічну модель, яка могла б пояснити механізми субдукції та спредінгу.

Основні теоретичні положення

Процес розвитку земної кори характеризується виключною складністю і вірогідно може протікати в різних формах. До теперішнього часу в розумінні цих явищ панують два напрямки, які базуються на різних оцінках ролі вертикальних та горизонтальних тектонічних рухів.

Перший виходить із постулату про практично стале положення структур, які розвиваються, і отримав назву "фіксизм". Другий пов’язує еволюцію літосфери із крупно-масштабним горизонтальним переміщенням блоків, які часто охоплюють цілі континенти, та отримав назву "мобілізм".

Не дивлячись на принципову різницю у розумінні рушійних сил та механізму геотектонічних процесів, прихильники обох напрямків виділяють в процесі розвитку землі три етапи:

1 Геосинклінальний, що характеризується процесами прогинання земної кори, накопиченням осадів і магматизмом.

2 Орогенний, що проявляється через складкоутворення і гороутворення.

3 Платформовий, найбільш спокійна стадія розвитку земної кори, що супроводжується малоамплітудними коливаннями.

Ці три головних етапи розвитку земної кори складають тектонічний цикл. Вони, в свою чергу, складаються з окремих стадій.

Геосинклінальний етап поділяють на три стадії, у відповідності до уявлень мобілізму:

1 Передгеосинклінальна стадія характеризується розтяжінням континентальної кори і закладанням прогину, появою глибинних розривів, які утворюють регіональну грабено-подібну структуру, що називається рифт.

2 Ранньогеосинклінальна стадія також характеризується домінуючим розтяганням континентальної кори. Під дією розігрітої речовини, яка підіймається із мантії, проходить переривисте розсування блоків літосфери з утворенням молодої океанічної літосфери. Цей процес отримав назву спредінг. Одночасно відбувається компенсація – занурення окраїн океанічної літосфери під одну з континентальних окраїн. Океанічна літосфера, яка занурюється в астеносферу плавиться, в результаті чого легкі алюмосилікатні розплави піднімаються вверх, утворюючи інтрузії і діючі вулкани. Такий компенсаційний процес називається субдукція.

3 Пізньогеосинклінальна стадія характеризується загальним стискуванням та інтенсивною субдукцією, сприяючи нарощуванню континентальної кори.

Орогенний етап також поділяється на три стадії:

1 Ранньоорогенна стадія характеризується продовженням регіонального стискування. В результаті субдукції континентальні плити зближуються, при цьому з поверхні океанічного дна здирається частина осадів, яка утворює акреційну призму.

2 Пізньоорогенна стадія завершується повною регресією моря і гороутворенням в результаті зіткнення (колізії) континентів та утворенням лусок наповзання одних блоків на інші (приклад - Карпати).

3 Тафтогенна стадія завершує орогенний етап. Деформації стискування змінюються регіональними розтяжінням блоків літосфери. При цьому окремі ділянки континентальних плит доформовуються, тут закладається прогин - передвісник майбутнього рифту. Вулканізм зупиняється, на поверхні кори панують континентальні умови з інтенсивними денудаційними процесами і процесами нівелювання (вирівнювання) рельєфу.

Платформовий етап завершує тектонічний цикл розвитку земної кори. Процеси вивітрювання набувають панівного значення, тектонічні рухи стабілізуються. Процеси цього етапу близькі до розуміння моделі фіксизму. Більш детальніше вивчити розвиток земної кори на цьому етапі студент може самостійно за допомогою підручника В. Жаркова (див. список літератури).

Аналіз розвитку земної кори показує, що різні її частини в різний час переживали вищеописану послідовність еволюційного розвитку (від геосинклінального етапу до платформового). Тривалість тектонічного циклу доволі велика і досягає десятків мільйонів років та більше. Тому специфіка розвитку окремих частин земної кори відображається в особливостях її будови і зберігається доволі довго. Ознаки прояву різних тектонічних режимів чітко відображаються в будові та складі сучасної земної кори. На теперішній час виділяються зони інтенсивної субдукції, накопичення осадків, прояву магматизму, гороутворення (Гімалаї, Кавказ), які розвиваються під час геосинклінального та орогенного етапів розвитку.

Такі активні зони із більшим розмахом та контрастністю тектонічних рухів, проявів магматичних процесів, глибоким метаморфізмом, розвитком складчастих, розривних рухів називають геосинклінальними рухомими зонами. Поряд з активними ділянками на нашій планеті виділяють стабільні області, які розвиваються у платформовому режимі.

Складність будови Землі в цілому та результати найновіших досліджень будови окремих її ділянок (особливо океанічної кори) змусили вчених перейти від однорідних (лінійних, класичних) простіших моделей до складних, нелінійних. Так була висунута нова гіпотеза тектоніка плит. Вона прийшла на заміну гіпотезі дрейфу континентів. Важливою ідеєю на шляху розвитку гіпотези тектоніки плит була гіпотеза спредінгу (розсування океанічного дна в сторони від серединно-океанічних хребтів, які охоплюють усю земну кулю).

Перелік контрольних питань:

1. В чому полягає ідея спредінгу?

2. Що таке субдукція?

3. Зміст гіпотез "мобілізму"?

4. Зміст гіпотез "фіксизму"?

5. Де розташовані основні центри вулканізму?

6. Де розташовані основні місця землетрусів?

7. Що таке "гарячі точки" планети і де вони розташовані?