Обобщеное понятие цикла Уилсона
Содержание
1.Обобщеное понятие цикла Уилсона. 3
2.Стадии развития океанов: 5
2.1. Стадия внутриконтинентального рифтообразования
или магматизм «горячих точек». 5
2.2.Расширение (спрединг) океанического дна. 9
2.3.Поглощение (субдукция) океанической плиты. 12
2.4.Столкновение в системах "континент-континент"
и "континент-дуга" (коллизия). 16
2.5.Заключительная стадия. 17
3. Список литературы и ресурсов интернет 18
Обобщеное понятие цикла Уилсона.
Циклы Вилсона (Уилсона) включают 5 стадий: 1) континентальный рифтогенез – эмбриональная стадия – континентальная кора раскалывается над мантийной струей (пример, Восточно-Африканская рифтовая система); 2) ранняя стадия - стадия юности – два континента уже разделены морем (Красноморский рифт); 3) зрелая стадия - стадия зрелости – дальнейшее раздвижение и образование океана (Атлантический океан); 4) стадия угасания- стадия упадка – начало сокращения океана (западная часть Тихого океана); 5) заключительная стадия - конечную стадию – сближение континентов и образование горных цепей (Средиземное море). Для каждой стадии характерен определённый тип движений (поднятие, растяжение, сжатие, снова поднятие), тип осадков и магматитов.
Вторая и третья стадия раньше были одной, которая называлась "расширение океанического дна."
Полный цикл эволюции складчатого пояса (от возникновения до закрытия океана) получил название цикла Вилсона (Уилсона), в честь одного из основоположников тектоники плит канадского геофизика Дж.Т. Вилсона, выделившего их в 1986 году. Циклы Вилсона проявляются в масштабе всего или почти всего пояса, в то время как составляющие их циклы Бертрана затрагивают лишь отдельные его части.
Раньше писали, что этот цикл обычно охватывает промежуток 200-250 миллионов лет. Потом этот короткий период назвали циклом Бертрана, а за циклом Уилсона закрепили периодичность континентообразования, которую считали равной 500-600 миллионов лет.
Далее рассмотрим более подробное описание этих стадий эволюции литосферы (этапов развития и формирования геотектур).
2.Стадии развития океанов.
2.1 Стадия внутриконтинентального рифтообразования или магматизм «горячих точек»
В соответствии с конвективной моделью развития Земли мантийные магматические струи нагревают литосферу, образуют купольные поднятия, в ядрах которых генерируются кислые, основные и щелочные магмы. В результате поднятия в однородных платформенных блоках возникают системы радиальных, а внутри орогенных поясов - линейных рифтов. Возможно также образование внутриконтинентальных «щелевых» рифтовых трещин вне сводового поднятия (например, Рейнский грабен, Байкальская рифтовая система, грабен Шаньси, Восточно-Африканская рифтовая зона, провинция Бассейнов и Хребтов Северной Америки.
Пример: Одна из наиболее распространенных моделей образования Восточно-Африканской рифтовой системы предполагает что, поднимающийся из мантии (а именно астеносферы) жаркий поток рождает так называемые „термальные купола“ в центральной Кении и Афарском регионе, в северо-центральной части Эфиопии. Эти купола, обозначенные как поднимающиеся возвышенности, можно без труда разглядеть на любой топографической карте местности. По мере того, как купола растут, они растягивают и разрывают верхнюю непрочную кору на ряд обыкновенных сбросов (разломов растяжения,вкоторыхвисячеекрылоудаляетсяотлежачегокрыла), образуя классические горсты и грабены в рифтовых долинах. Большинство современных геологов считают, что купола образуются под воздействием магматических выбросов под континентом, нагревая налегающий слой земной коры и заставляя его расширяться и трескаться. Теоретически, доминирующие трещины встречаются в сетке, состоящей из трех трещин или зон разломов, расходясь от точки пересечения под углом в 120 градусов. Точка, от которой отходят все три ветви называется треугольником или „тройником“, и хорошо видна в Афарском регионе в Эфиопии, где две ветви заняты Красным морем и Эденским заливом, а третья рифтовая ветвь тянется через Эфиопию на юг.
Процесс растягивания, ассоциирующийся с образованием рифтов, часто следует после крупных извержений вулканов, которые покрывают значительные территории и часто представлены на склонах рифта. Некоторые геологи считают такие извержения „излившимся базальтом“ — лава извергается вдоль трещин (более вероятно, чем из отдельных вулканов) и растекается по земле пластами, как вода во время наводнения. Такие извержения могут покрывать большие территории и образовывать огромные пласты (например, траппы Декана в Индии и Сибирские траппы). Если растяжение коры продолжается, образуется „зона растяжения“ тонкой коры состоящей их смеси базальтовых и континентальных пород, которая со временем опускается ниже уровня моря, как случилось в Красном море и Эденском заливе. Дальнейшее растягивание приводит к образованию океанической коры и рождению нового бассейна.
«Горячая точка» (hot spot) в северной Африке
Рифтовая структура в восточной Африке.
2.2 Расширение (спрединг) океанического дна.
Спрединг (от английского spread — растягивать, расширять) — процесс образования новой окенической литосферы в срединно-океанических хребтах и раздвижения окенических плит. Спрединг происходит на дивергентных границах плит. Он приводит к образованию полосовых магнитных аномалий.
Выражается в импульсивном и многократном раздвигании блоков литосферы и в заполнении высвобождающегося пространства магмой, генерируемой в мантии.
В процессе прогрева и поднятия в зонах действия мантийных струй единый континент раскалывается на несколько частей. В эту стадию возникают срединно-океанические хребты (СОХ), представляющие собой глубинные расколы литосферы, по которым в придонные области поступает мантийный магматический материал (главным образом - базальтовые толеитовые магмы). Этот материал формирует океаническую кору, возраст которой возрастает по мере удаления от СОХ. (Дно океана – молодое, если сравнивать с возрастом континентов).
Пример: На северо-северо-запад от области Афар протягивается Красноморский рифт, выраженный в рельефе впадиной Красного моря. Красное море имеет хорошо развитую прибрежную отмель, которая на глубине 100 – 200 м сменяется четко выраженным уступом, морфологически сходным с уступом материкового склона. Благодаря многочисленным коралловым постройкам прибрежная отмель имеет расчлененный рельеф.
Большая часть дна впадины Красного моря лежит в интервале глубин от 500 до 2000 м. Над волнистой донной равниной возвышаются многочисленные отдельные подводные горы, острова и подводные гряды, местами четко прослеживается серия ступеней, параллельных окраинам моря. Вдоль оси впадины проходит узкая глубокая борозда, которая и рассматривается как срединная рифтовая долина Красного моря. Максимальная глубина ее – 3040 м.
Данные геофизических и геохимических исследований свидетельствуют об отсутствии «гранитного» слоя в пределах осевой борозды Красного моря. Это, как и ступенчатость дна главной впадины Красного моря, связывают с раздвигом рифта и «дрейфом» Аравии и прилегающей части Африканской платформы. На шельфе и на ближних к материку ступенях дна главной впадины обнаружен гранитный слой. Таким образом, раздвиг на месте Красного моря весьма значителен.
Строение срединно-океанического хребта и прилегающего дна океана.
1,2 – мантия
3 – нижний слой океанской коры (расслоенные гипербазиты, базиты, серпентиниты);
4 – дайковый горизонт коры;
5 – базальтовый горизонт коры;
6 – стадийность образования коры;
7 – вулканический комплекс рифтовой долины;
8 – мантийный диапир;
9 – движение магмы;
10 – комплекс осадочных пород;
11 – напластование осадочных пород (от древних к молодым);
12 – направление движения блоков коры.
Возраст океанической коры. Самая молодая (обозначена красным) — вдоль центров спрединга.
Срединно-океанический хребет