Геологическая история и геодинамика земли
жүктеу/скачать 1.85 Mb. Pdf көрінісі
|
| Тектоника суперкон-
тинентальных циклов и эволюция геометрических характеристик океанов. В настоящее время огром- ный объем литературы и многие международные проекты посвящены су- перконтинентальным ци- клам [Лобковский и др., 2004; Torsvik, 2003; Li et al., 2008; Li, Zhong, 2009; Veevers, 2004; Zhao et al., 2004; Condie, Aster, 2010]. Здесь нет необходимости рассматривать этот во- прос специально. Общая схема суперконтиненталь- на рис. 1. К настоящему времени достаточно строго обосновано существование вегенеровской Пангеи с максимумом объединения на границе перми и триаса. Во многих статьях указы- вается на значительную вероятность того, что около 1 млрд л.н. существовал суперконтинент Родиния. С меньшей вероятно- стью обосновано существование суперконтинента Колумбия около 1,8 млрд л.н. Еще меньше данных свидетельствует о существовании суперконтинента Кенорленд 2,5 млрд л.н. Если эти суперконтиненты существовали, то длительность суперконтиненталь- ного цикла оценивается в 750 млн лет. Времена об- разования названных выше суперконтинентов совпа- дают с эпохами максимального наращивания объема Рис. 8. Внемасштабная модель геодинамики Земли и модель рециклинга воды в системе Земля
ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. 4. ГЕОЛОГИЯ. 2011. № 4 17 9 ВМУ, геология, № 4 вещества новой континентальной коры, поэтому это были особые эпохи и достаточно высока вероятность того, что формировались именно суперконтиненты. На фоне суперцикла в 750 млн лет намечается его половинный цикл в 375 млн лет. Единственный обо- снованный пример такого цикла — образование не- стабильного суперконтинента Панотия около 625 млн л.н. (Гондвана была главной составной частью этого суперконтинента). Рис. 9. Модель современной (А) и архейской (Б) субдукции и формирования вещества архейской континентальной коры. Для архейской субдукции предполагается, что субдуцирует только мантийная часть литосферы (или мантийная часть литосферы вместе с нижней базит-ультрабазитовой океанической корой). Над зоной субдукции в обстановке сжатия образуется треугольная в разрезе зона с утолщенной океанической корой, ее низы могут испытать частичное плавление с формированием интрузий тоналит-трондьемит- гранодиоритового (ТТГ) типа. Над интрузиями происходит формирование вулканической дуги. Модель современной субдукции дана по [Mann, Taira, 2004], а архейской субдукции — с учетом модели субдукции океанического плато Онтонг-Джава по [Mann, Taira, 2004] Если гипотеза суперконтинентальных циклов справедлива, то в последние 2,5 млрд лет тектоника Земли была сравнительно однообразной: сначала возникал суперконтинент, а потом стадия за стадией он распадался. Соответственно существовал то один суперокеан, то было много сравнительно небольших океанов и разделяющих их континентов, и этот сценарий повторялся многократно (рис. 6). Такой процесс проходил на фоне постоянного увеличения 18 ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. 4. ГЕОЛОГИЯ. 2011. № 4 Рис. 10. Модель плитотектонического цикла, типичного для протерозойской—фанерозойской тектоники. Составил А.М. Никишин с использованием модели П. Циглера [Ziegler, 1990] ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. 4. ГЕОЛОГИЯ. 2011. № 4 19 10 ВМУ, геология, № 4 объема континентальной коры, а значит, и суммарной площади континентов, и относительного уменьшения суммарной площади океанов. На фоне общего охлаждения Земли в протерозое— фанерозое естественно допустить плавное уменьшение температуры в мантии, а значит, и роль плюмового магматизма, т.е. постепенно роль океанических плато с утолщенной океанической корой уменьшалась, а средняя глубина океанов возрастала. По мере охлаждения Земли, вероятно, уменьша- лась общая суммарная длина срединно-океанических хребтов как зон основного выноса тепловой энер- гии Земли на поверхность [Turcotte, Schubert, 2002; Никишин, Хаин, 1991; Щипанский, 2008]. Поэтому допускается, что средние размеры литосферных плит по мере эволюции Земли увеличивались, а значит, и типичные размеры океанов по мере истории Земли увеличивались и более древние океаны в среднем имели меньшую ширину, чем современные. Для архейской Земли наличие континентальных су- перциклов не предполагается. Это обосновывается тем, что в архее в условиях горячей мантии субдукция была неглубокой и субдуцированное вещество не погружалось в нижнюю мантию, т.е. не формировалась общеман- тийная конвекция. Отсутствие в архее общемантийной конвекции приводило к более хаотической тектонике плит, чем в протерозое—фанерозое (рис. 7).
жүктеу/скачать 1.85 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|