Читая каменную летопись Земли...
Шрифт:
Растяжение и новообразование дна океана получили название спрединга. Эти процессы с разной, правда, скоростью протекают во всех срединно-океанических хребтах. Темпы спрединга меняются от 2 до 8 см в год. При таких скоростях приращивается довольно значительный массив молодой океанической коры. Но так как площадь поверхности планеты остается неизменной, соответствующая по размерам часть более древней коры океана, преимущественно из периферийных частей литосферных плит в Тихом океане, уходит в зоны Беньофа, где и разрушается. Подобным путем осуществляется обновление ложа океанов при сохранении общего равновесия между массами континентальной и океанической коры.
Впрочем, нельзя сказать, что со временем ничего не меняется: в последние 40–50 млн лет уничтожается главным образом кора
Началом «войны» послужил распад гигантского суперматерика Пангея, сложившегося как единое целое еще в позднем карбоне. В триасе он стал дробиться, что привело к образованию срединного океана Тетис (он вытянулся в широтном направлении параллельно экватору). Затем, уже в юрское время, произошли расколы в западной половине Пангеи, от нее откололся, хотя и не полностью, Северо-Американский материк, образовались Мексиканский залив и западный рукав океана Тетис, который вскоре соединился с восточным его рукавом. На этом история Пангеи закончилась, так как она распалась на два конгломерата — Лавразию (Северная Америка и Евразия) и Гондвану (Африка, Южная Америка, Австралия, Антарктида).
Однако и эти образования оказались недолговечны. В мелу произошли дальнейшие расколы, приведшие сначала к раскрытию Центральной Атлантики и Индийского океана, а затем и Южной Атлантики. Гондвана последовательно распалась на ряд материков и микроконтинентов, существующих и поныне. Завершился этот процесс в кайнозое, когда в результате расколов в районе Фарерского порога, островов Шпицберген и Ян-Майен произошло раскрытие Северной Атлантики и Лабрадорского моря, а затем и Ледовитого океана. Несколько ранее в южном полушарии от Австралии отделилась Антарктида и вскоре заняла свое современное положение на Южном полюсе. Мезозойский океан Тетис, с образования которого начался распад Пангеи, захлопнулся в течение позднего мела и палеогена. Местоположение его отмечено Альпийским складчатым поясом. В него входят Альпы, Динариды, Карпаты, Кавказ, Копетдаг, Загрос, Тавр, Гималаи и целый ряд других горно-складчатых сооружений.
Раскрытие молодых океанов — Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого — привело к растаскиванию материковых глыб — фрагментов Пангеи по всему свету. За 150 млн лет Северо-Американский континент удалился от Евразии на 5–6 тыс. км. Еще большее расстояние разделяет некогда единые Африку и Австралию. Материки-скитальцы продолжают свое путешествие по поверхности Земли. Где и когда они встретятся вновь, вряд ли возьмется предсказать даже специалист в области палинспастических построений (реконструкции положения материков в тот или иной период времени).
От рождения до распада: эволюция океана
Несмотря на то что океаны не так живучи, как континенты, продолжительность их существования составляет десятки и сотни миллионов лет. За это время они проходят сложный путь развития. Благодаря исследованиям в Красном море и Аденском заливе в настоящее время довольно основательно изучены ранние его этапы, начинающиеся с формирования небольших рифтовых впадин и подводного вулканического сооружения с океаническим рифтом в центре. Последующее раскрытие океана за счет наращивания молодой океанической коры привело к возникновению абиссальных котловин, сначала довольно узких и относительно неглубоких, затем огромных по площади, с выровненным дном. На это ушли миллионы лет. Однако по облику этих и других чисто океанических структур вряд ли удастся определить, вступил ли океан в пору зрелости или еще не достиг ее.
На ранних стадиях эволюции океанические бассейны окружены пассивными окраинами. Их облик менялся со временем. В период зарождения впадин с океанической корой по их периферии тянутся очень узкие шельфы, переходящие в обрывистые, ступенчатого строения континентальные склоны. Со стороны суши молодой океан обрамлен горными глыбово-сбросовыми сооружениями и остатками вулканических построек, типа тех, которые можно видеть до сих пор на Аравийском побережье Аденского залива. Вступив в пору «зрелости», океан сильно расширился, причем за счет не только образования абиссальных равнин, но и влияния на прилегающие районы континента. К этому времени океанские волны вырабатывают обширную материковую отмель шириной более 200–300 км (примером могут служить шельфы аргентинский или атлантический США) и не менее широкую прибрежную равнину, затопляемую морскими водами в эпохи высокого стояния уровня океана. Густая сеть подводных каньонов, словно первые морщинки на лике океана, прорезала континентальные склоны.
Современная геологическая эпоха — время «зрелости» большинства из существующих океанических бассейнов. Очевидно, в силу этого нам не просто сейчас представить себе завершающие стадии их эволюции. Однако история исчезнувших океанов Япетус, Тетис, прото-Атлантики, Уральского палеоокеана и других свидетельствует о том, что и у океанов неминуемо наступление «старости», «дряхлости» и распада. Критерии, согласно которым можно было бы констатировать наступление этих этапов, до сих пор не выработаны, а вся позднейшая часть жизненного цикла описывается чаще всего одним термином — «схлопывание» (имеется в виду закрытие океанической впадины). Между тем именно эти стадии с тектонической точки зрения наиболее интересны. С ними связаны формирование глобальных горно-складчатых систем, заложение передовых и межгорных прогибов, интенсификация эрозионных процессов, различных тектонических деформаций и метаморфизма, а иногда и вспышки вулканической активности.
0 наступлении «старости» океана может сигнализировать трансформация одной или нескольких пассивных континентальных окраин, его обрамляющих, в активные. С этого момента начинается уничтожение коры океана, что в конце концов приводит к его исчезновению.
Жизнь океана поддерживается благодаря активности срединно-океанических рифтов. В результате как бы наращивается новая ткань — молодое базальтовое ложе океанических впадин. До остановки спредингового конвейера океан успешно сопротивляется деструктивным процессам, протекающим на его активных окраинах. В самом деле, поглощение относительно древней океанической коры в зонах субдукции восполняется ее воспроизводством в срединно-океанических рифтах. Но как только этот конвейер останавливается, наступает состояние, близкое к параличу, за которым неизбежно следует коллапс. Однако если распад отмершего организма протекает практически мгновенно, то океан даже после прекращения спрединговых процессов еще долго существует на лике Земли. Поэтому данное состояние лучше определить как «дряхлость» океана, хотя с тектонической точки зрения он уже является отмершей структурой.
По каким же причинам возможно прекращение спрединга? Разрастание океанической коры связано с мантийным диапиризмом. При его ослаблении, а затем и полном прекращении происходит отмирание срединно-океанического рифта. Со временем окружающие его подводные хребты постепенно нивелируются, трансформируясь в подводное плато. Под давлением соседних литосферных плит, в тылу которых располагаются молодые, быстро растущие океанические структуры, часть континентальных окраин, бывших до того пассивными, превращаются в активные, после чего начинается процесс разрушения коры древнего океана. Длительность деградации его ложа зависит от размеров бассейна и скорости спрединга дна в соседних, более молодых океанах.