Геодинамические обстановки на границах литосферных плит

Геодинамический режим – комплекс процессов взаимодействия на границах литосферных плит и возникающие условия во внутренних частях плит, подвергшихся сжатию, растяжению и деструкции.

Геодинамическая обстановка – совокупность глубинных и поверхностных геологических процессов (магматических, седиментационных, тектонических, структурообразующих и др.), обусловленных латеральными и вертикальными движениями (взаимодействиями) литосферных плит, микроплит, блоков, потоков вещества и энергии. Системы геодинамических обстановок возникают как реакция на конкретные геодинамические режимы и характеризуются определеннымиструктурно-формационнымиобразованиями (геоморфологическими, тектоническими, седиментационными, магматическими, метаморфическими, минерагеническими). Структурно вещественныйкомплекс (СВК) – комплекс минераль-

ных масс, крупное геологическое тело, отличающееся от смежных с ним тел значениями вещественных и структурных характеристик, геометрическими особенностями тел.

Вещественные характеристики – состав пород, особенности строения разрезов(способчередования, количественныесоотношениякомпонентов).

Структурные характеристики – дислоцированность слоёв. Геометрические особенности тела – линза, клин, силл, дайка и т.д. Геодинамический комплекс – естественная ассоциация структурно-

вещественных комплексов, сформировавшихся в конкретной геодинамической обстановке и образующих закономерные пространственновременные сочетания, определяемые обстановками формирования.

Модели современных геодинамических обстановок – пространственно-временныетеоретические конструкции, которые характеризуют:

- причинно-следственныесвязи динамических и кинематических параметров современных и неотектонических движений и взаимодействий литосферных плит;

-особенности пространственного распределения и параметры геологических процессов(деформационно-тектонических,магматических, осадочных, метаморфических и т.д.), а также особенности формирующихся в результате этих процессов геологических структур (структурных ансамблей),структурно-вещественныхкомплексов (деформированных минеральных и породных ассоциаций) иструктурно-метаморфических преобразований. Глубинность моделей не ограничена и меняется в зависимости от масштаба исследований.

Среди типовых современных выделяют геодинамические обстановки платформ (горячих точек, континентальных рифтов, пострифтовых бассейнов, пассивных, трансформных и активных окраин и др.); геодинамические обстановки океанических структур (океанических рифтов, островных дуг, трансформных разломов, асейсмических вулканических хребтов, глубоководных желобов, глубокодных впадин и др.).

Модели геодинамических обстановок геологического прошлого (ретроспективные геодинамические модели, палеогеодинамические ре-

конструкции) в отличие от моделей современных геодинамических обстановок имеют характер реконструкций и в решающей степени опираются на аналогии прошлых и современных геодинамических обстановок и связанных с ними геологических процессов. Модели представляются в виде графических материалов (карт, схем, включая палинспастические, разрезов различной глубинности и др.), табличных характеристик и текстовых пояснений.

Тектоника плит как одна из геодинамических моделей. Название

«тектоника плит» относится к геодинамической модели, которая создана с целью объяснения наблюдаемой картины распределения деформаций и сейсмичности во внешней оболочке Земли. Теоретические основы тектоники плит базируются на двух предпосылках:

1. Самая верхняя оболочка Земли, называемая литосферой, непосредственно залегает на пластичном слое, называемым астеносферой.

2. Литосфера разбита на ряд жёстких сегментов или плит, которые постоянно двигаются друг относительно друга и площадь поверхности

которых непрерывно меняется.

Литосферные плиты представляют собой обширные (103 – 104 км в поперечнике) блоки или сегменты литосферы, отделенные друг от друга геологически активными зонами и перемещающиеся друг относительно друга по кровле астеносферы. Насчитывается около 20 крупных плит (рис. 1.1), но их количество варьирует в связи с выделением всё более мелких блоков. В строении литосферных плит принимают участие как континентальные массивы, так и прилегающие области океанов (Африканская, Северо-Американская плиты). Но есть плиты целиком сложенные или океанической корой (Тихоокеанская плита и др.) или только корой континентального типа (Аравийская плита и др.).

Границы литосферных плит представляют собой зоны тектонической и сейсмической активности, по которым две литосферные плиты примыкают друг к другу. Существует несколько широко употребляемых синонимов термина «границы плит». Термин «окраина плиты» применяется обычно в отношении одной плиты (например, деструктивная окраина Тихоокеанской плиты). Термин «граница плиты» чаще употребляется, когда неявным образом имеются в виду две соседние плиты (например, Восточно- Тихоокеанское поднятие является границей двух плит). Под термином «сочленение плит» обычно понимается тройное сочленение литосферных блоков (плит). Некоторые границы между крупными плитами представляют собой мозаику намного меньших по размерам микроплит.

Современные границы плит трассируются по данным о современной сейсмической и тектонической активности. Древние границы устанавливаются геологическими методами, главным образом путём изучения индикаторных осадочных, магматических и метаморфических формаций. Границы литосферных плит подразделяются на три типа: дивергентные, конвергентные и трансформные.

Дивергентные границы плит проявляются в видесрединно-океанических хребтов – океанических рифтов. Здесь образуется новая океаническая кора и плиты расходятся в обе стороны от границы. Этот процесс носит название «спрединг»(растекание океанического дна) – процесс, выражающийся в раздвигании блоков земной коры и заполнении высвобождающегося пространства базальтовой магмой. Отдельные сегменты срединно-океанических хребтов называют центрами спрединга. Но так как такие сегменты линейны, более уместен термин ось спрединга. В районах, где встречаются три рифта (тройное сочленение), дивергентные границы приобретают размытый характер (Азорские острова, Афар и др.). Их вершинные участки поднимаются над уровнем моря в виде островов. Срединный рифт здесь или отсутствует, или выражен крайне слабо.

Конвергентная (деструктивная, или поглощающая) граница маркирует столкновение плит. При этом океаническая кора одной из двух сходящихся плит погружается в астеносферу и мантию и ими поглощается, что находит чёткое выражение в рельефе в виде глубоководных океанических желобов. В случае столкновения плит с континентальной корой происходит их деформация и утолщение как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальном направлении и образуются крупные горные сооружения со сложной шарьяжно-складчато-блоковой структурой. Древние конвергентные границы плит обнаруживаются на континентах, где они трассируются поясами офиолитов, представляющими собой реликты древней океанической литосферы. Положение древних океанических желобов маркируются метаморфическими зонами высоких давлений и низких температур.

Трансформные границы располагаются нормально к оси спрединга(срединно-океаническому хребту). Вдоль этих разломов литосферные плиты перемещаются горизонтально в сдвиговом режиме на расстоянии от нескольких десятков до нескольких сотен километров.

Геодинамическая карта – картографическое изображение геологического строения участка земной коры, отражающее современное распределение по площади и на глубину геодинамических комплексов (новейших и геологического прошлого), а также входящих в их состав структурно-вещественных комплексов и более мелких геологических тел. Геодинамическая карта является самостоятельным и важнейшим элементом геодинамических моделей. Здесь приводится в условных знаках характеристика вещественного состава и возраста структурно вещественных комплексов. Для районов сложного геологического строения с длительной геологической историей и неоднократным преобразованием ранее сформированных комплексов и структур возможно составление отдельных карт, отвечающих последовательным временным интервалам (срезам).

Геодинамический анализ предусматривает выяснение условий образования геологических комплексов на границах или внутри литосферных плит, определение параметров перемещения конкретного блока земной коры по земной сфере, то есть, первичную природу и первичное географическое положение тех или иных комплексов горных пород и их ассоциаций

Основными методами, обеспечивающими проведение геодинамического анализа и составление геодинамической карты, являются геологический, кинематический, палеомагнитный и палеоклиматический.

Геологический метод включает анализ фаций и мощностей, картирование тектонических покровов, хаотических комплексов, офиолитов, использование минералогических, петрохимических и геохимических индикаторов.

Кинематический метод базируется на анализе скоростей и направлений перемещения литосферных плит, скоростей растяжения и направлений растяжения в рифтовых зонах.

Палеомагнитный метод использует результаты изучения палеомагнитных параметров горных пород и минералов различных возрастных уровней (остаточной намагниченности, магнитного склонения и наклонения), установление для этих возрастных уровней положения магнитных полюсов, направления их миграции, определение положения конкретного блока земной коры на её поверхности в географических координатах.

Палеоклиматический метод способствует выявлению климатических условий накопления осадочных толщ определенного возраста на поверхности Земли, установлению климатических зон, в которых происходило осадконакопление.