Критика теории дрейфа и отказ от теории

Главным аргументом против теории стал вопрос о силе, двигающей плиты. Вегенер полагал, что континенты двигаются по базальтам океанического дна, но для этого требовалось огромное усилие, и источника этой силы никто назвать не мог. В качестве источника движения плит предлагались сила Кориолиса, приливные явления и некоторые другие, однако простейшие расчеты показывали, что всех их абсолютно недостаточно, для перемещения огромных континентальных блоков.

Критики теории Вегенера поставили во главу угла вопрос о силе двигающей континенты и проигнорировали всё множество фактов, безусловно подтверждавших теорию. По сути они нашли единственный вопрос, в котором новая концепция была бессильна, и без конструктивной критики отвергли основные доказательства. После смерти Альфреда Вегенера теория дрейфа материков была отвергнута, и подавляющее большинство исследований продолжали проводиться в рамках теории геосинклиналей. Правда, и ей пришлось искать объяснения истории расселения животных на континентах, для этого были придуманы сухопутные мосты, соединявшие континенты, но погрузившиеся в морскую пучину. Это было ещё одно рождение легенды о Атлантиде. Стоит отметить, что не все ученые признали вердикт мировых авторитетов и продолжили поиск доказательств движения материков. Так, Дю Тойтом образование Гималайских гор было объяснено столкновением Индостана и Евразийской плиты.

Появление теории тектоники плит

С новой силой борьба фиксистов, сторонников отсутствия значительных горизонтальных перемещений, и мобилистов, утверждавших, что континенты все-таки двигаются, разгорелась в 1960-е гг., когда в результате изучения дна океанов были найдены новые подходы к понимаю тектонических процессов.

К началу 1960-х гг. была составлена рельефа дна Мирового океана, которая показала, что в центре океанов расположены срединно-океанические хребты, которые возвышаются на 1,5—2 км над абиссальными равнинами, покрытыми осадками. Благодаря этим данным была создана гипотеза спрединга. Согласно ей, в мантии происходит конвекция со скоростью около 1 см/год. Восходящие ветви конвекционных ячеек выносят под срединно океаническими хребтами мантийный материал, который обновляет океаническое дно в осевой части хребта каждые 300—400 лет. Континенты не плывут по океанической коре, а перемещаются по мантии, будучи пассивно впаяны в литосферные плиты. Согласно концепции спрединга, океанические бассейны структуры непостоянные, неустойчивые, континенты же — устойчивые. В 1963 г. гипотеза спрединга получает мощную поддержку в связи с открытием полосовых магнитных аномалий океанического дна. Они были интерпретированы как запись инверсий магнитного поля, зафиксированная в намагниченности базальтов дна океана. После этого тектоника плит начала «победное шествие»: всё больше ученых стали понимать, что именно эта теория дает реальные объяснения сложнейшим земным процессам.

БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ТЕКТОНИКИ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ

1. Постулирование неизменности радиуса земли в ходе геологической истории. возможные вариации с ar не более 0.01-0.05% r. исключены модели расширяющейся, сжимающейся или пульсирующей земли, объясняющие лишь отдельные стороны наблюдающихся тектонических процессов.

Объем погло­щаемой в зонах субдукции океанской коры равен объему коры, нарождающейся в зонах спрединга. Таким образом, субдукция полностью компенсирует спрединг, и объем Земли и ее радиус ос­таются постоянными вопреки тому, что допускалось гипотезами контракции, пульсации и расширения Земли. Именно это посто­янство радиуса Земли обеспечивает достоверность плитнотекто-нических палеореконструкций.

2. Основные тектонические процессы реализуются в тектоносфере, разделяющейся на две реологически контрастные оболочки – литосферу и астеносферу, выделение этих двух оболочек произво­дится по сейсмологическим (скорость сейсмических волн, степень их затухания) или магнитотеллурическим (степень сопротивления естественным электрическим токам) данным. Основные силы обеспечивающие энергию тектонических процессов зарождаются внутри этих оболочек (в ранних модификациях теории в качестве основной силы – волочение литосферы конвективными потоками в астеносфере).

3. Литосфера разделяется на ограниченное количество плит, обладающих внутренней жесткостью и испытывающих разнонаправленное, вращательное или встречное движение друг относительно друга. Основанием для их выде­ления и проведения границ между ними служит размещение оча­гов землетрясений.

4. Основная тектоническая активность на земле сосредоточена на границах плит трех основных типов: сближения-конвергентных (коллизионных и субдукционных), расхождения – дивергентных (спрединговых) и параллельного скольжения – трансформных

5. Движение литосферных плит осуществляется по поверхности близкой к сфере (теорема Эйлера-любое пе­ремещение двух сопряженных точек по сфере совершается вдоль окружности, проведенной относительно оси, проходящей через центр Земли.), поэтому может быть корректно описано законами сферической геометрии

Тектоника плит в своей первоначальной форме не рассматри­вала и ряд других важных вопросов. Одним из важнейших является вопрос о внутриплитной тектонике. Литосферные пли­ты вовсе не являются столь жесткими, монолитными и недефор-мируемыми, как это декларируется во втором положении изло­женной концепции. Об этом свидетельствуют значительные внутриплитные и окраинно-плитные дислокации и проявления магма­тизма. Этот пробел тектоники плит был частично восполнен появлением дополни­тельной гипотезы — «горячих точек» и «мантийных струй (плюмов) предложенной Дж. Вилсоном и Дж. Морганом.

Исходным примером для данной гипотезы послужили Гавай­ский и Императорский хребты в Тихом океане. Гавайский хребет представляет собой цепь островов с потухшими вулканами, закан­чивающуюся на юго-востоке о. Гавайи с крупными действующи ми вулканами ( Килауэа, Мауна-Лоа).

Горячие точки, если их источник действительно стационарен относительно фигуры Земли, дают возможность определять не от­носительные, как это обычно делается по полюсам вращения, а абсолютные движения плит.

19. Формационный анализ в геологии.

Формационный анализ - это метод получения разнообразной геологической информации на основе имеющихся знаний о составе, строении, взаимоотношениях во времени и в пространстве геологических формаций или их частей. Информация касается:

• стратиграфической корреляции отложений на основе их ритмичности;

• палеогеографических обстановок времени накопления толщ и эволюции осадконакопления;

• палеотектонических режимов и типов палеоструктур времени накопления осадочных и осадочно-вулканогенных толщ, стадийности в смене тектонических режимов и типов структур;

• палеогеодинамических обстановок эпох магматизма;

• закономерностей распределения типов деформационных структур в зависимости от состава и строения формаци;

• размещения полезных ископаемых и подземных вод, оценки их качества и количества;

• размещения площадей с различными инженерно-геологическими характеристиками.

Исходным материалом для получения информации являются: формационные карты различных масштабов, формационные профили и колонки (отражают взаимоотношение как осадочных, так и магматических формаций).

Степень достоверности получаемой информации зависит от степени изученности типов геологических формаций, масштаба исследования, квалификации исполнителя.

В основе формационного анализа лежит сравнительно-исторический метод изучения осадочных и осадочно-вулканогенных толщ и магматических комплексов. Сравнительному изучению подлежат отдельные типы формаций и их части, ассоциации формаций разного ранга, ряды формаций, бассейновые комплексы формаций. Необходимое условие сравнительного анализа - одноранговость сравниваемых объектов. Сравнительное изучение деталей внутреннего строения осадочных формаций часто именуют фамильным анализом, для магматических формаций широко используют термин - фациально-формационный анализ. Все это относится к разным уровням формационного анализа.

Формационный анализ опирается, прежде всего, на установлении парагенетических связей. Можно не знать генезиса толщи, природы магмы, но на основании эмпирических закономерностей со всей определенностью утверждать о тектоническом режиме времени осадконакопления и магматизма, о полезных ископаемых, которые могут сопровождать данный тип геологической формации. Тем не менее, для получения наиболее достоверной информации, необходим генетический анализ осадочно-вулканогенных толщ, анализ совокупностей генетических типов отложений.

Важнейшим отправным моментом при формационном анализе являются целевые классификации формаций. В палеогеографических классификациях формации сгруппированы в зависимости от среды осадконакопления, климата, рельефа области Осадконакопления, в тектонических и геодинамических классификациях - в зависимости от типов тектонических структур и режимов.