Суперконтинентальный цикл: коллизии, рифтинг, дрейф континентов

Главная > Естественные науки > Науки о Земле > Науки о геосфере > Тектоника > Геотектоника
Дрейф континентов в перми, юре, триасе, меле и в наше время

Основой учения о дрейфе континентов являются геодинамические циклы Уилсона, описывающие эволюцию литосферы от 1) разлома континентальной коры ((рифтинга(), 2) появления и расширения ((спрединг() океана до 3) столкновения плит (коллизия() и 4) закрытия океана. Коллизия континентов приводит к их укрупнению, в то время как рифтинг порождает новые (и меньшие) континенты.

Разделы страницы о геомобилизме (дрейфе континентов) и палеоконтинентах (праматериках):

Смотрите также "киноленту" об облике панеты в развитии.


Эволюция земной коры и дрейф материков (геомобилизм)

Суперконтинентальные циклы Земли

Земля в своей истории пережила существование нескольких "суперматериков" (перечисление от древнейших к более поздним):

  1. Суперконтинент Ваальбара (около 2800-3600 млн лет назад), в состав которого входили протоконтиненты (кратоны) Каапваль и Пилбара;
  2. Гипотетический суперконтинент Ура (3000 млн лет назад) [После Ваальбары или в одно время с ним? Интервал между началами 600 млн лет.];
  3. Суперконтинент Кенорленд (2100-2700, наибольшая площадь 2800 млн лет назад) [через 200 млн лет]; по предшествуюзей версии, 2,3-2,5 Ga существовал сверхматерик Моногея;
  4. Суперконтинент Нуна (около 1500-1800 млн лет назад) - его также называют Колумбия или Хадсонленд (раньше этот сверхматерик называли Мегагеей) [от конца Кенорленда до начала Нуны - 300 (500) млн лет, между началами - 900 (700), между концами - 600 (800) млн лет];
  5. Суперконтинент Родиния (700-1000 или 750-1050 млн лет назад) (раньше этот сверхматерик называли Мезогеей) [интервал между началами или между концами с Нуной - 800 млн лет];
  6. Суперконтинент Паннотия (600 млн лет назад); его раздробление породило фрагменты, которые вновь соединились с образованием Пангеи [интервал 150 млн лет];
  7. Суперконтинент Пангея (200-300 млн лет назад) [интервал 300 млн лет]. Некоторые отодвигают образование Пангеи к началу карбона (360 млн. лет назад) [возможно, она тогда начала только образовываться - примерно через 700 млн. лет после начала существования Родинии].

Однако, В.Е. Хаин и Н.А. Божко различают только 3 суперконтинента [возможно, они считали, что Пангея-3 никогда не складывалась из Гондваны и Лавразии в единый праметерик]:

  1. Пангею 0 на рубеже архея и протерозоя (2500 Ma) [Моногея];
  2. Пангею 1 – на рубеже раннего и позднего протерозоя (1650 Ma) [Мегагея];
  3. позднепалеозойскую Пангею 2 (~1000 Ma ?) [Мезогея].

По О.Г. Сорохтину и С.А. Ушакову выделяются 4 суперматерика

  1. Моногея (конец архея, 2,6-2,4 млрд. лет назад) [2600±100];
  2. Мегагея (конец раннего протерозоя, 1,8-1,7 млрд. лет назад) [1800±100];
  3. Мезогея (конец среднего рифея, около 1 млрд. лет назад) [1000±70];
  4. Пангея (поздний палеозой, около 0,2 млрд. лет назад) [230±10] - "последняя", самая известная мезозойская Пангея.

В  схеме В.Е. Хаина и Н.А. Ясаманова фигурируют 6 сверхматериков (в скобках указаны интервалы их существования в миллионах лет назад):

  1. Археогея (3660-3445) [Ваальбара?];
  2. Прогея (3015-2800 = Пангея 0) [Моногея, Ура ?] - через 645 млн. лет после Археогеи;
  3. Протогея (2370-2155) [Моногея, Кенорленд ?] - через 645 млн. лет после Прогеи;
  4. Мегагея (1725-1510 = Пангея 1) [Мегагея, Нуна=Колумбия ?] - через 645 млн. лет после Протогеи;
  5. Палеогея (1080-865 = Пангея 2) [Мезогея, Родиния] - через 645 млн. лет после Мегагеи;
  6. Пангея (435-220) [Пангея 3] - через 645 млн. лет после Палеогеи.

Считается, что таинственные геологические силы (их природа пока не разгадана), движущие материками, действуют с периодом порядка 600 млн. лет, образуя всё новые суперконтиненты, распадающиеся за 100-200 млн. лет.

Однако, как видим, из последней интегрированной схемы, интервал между началом образования праматериков составляет ровно 645 миллионов лет [это, конечно, схематизация]. Соглсано авторскому исследованиям, суперконтинентальный цикл Уиллиса составляет, в среднем, 800 млн. лет, причем за каждый такой цикл, кроме основного большого и достаточно долго живущего суперконтинента, формируются и временные сверхсуши (такой была, например, Паннотия). Поэтому можно сказать и так, что цикл имее длительность около 400 млн. лет. А из-за того, что не все временные сверхматерики известны, то и получился названный выше период в 600 млн. лет (как (400 + 800) / 2).

Сегодняшние показатели скорости дрейфа - несколько (2-15) сантиметров в год. Иногда встречается указание на 4-6 см/год. Что касается прошлого, то, например, считается, что около 100 млн лет Индостан был островом, двигавшимся в океане со скоростью 15–25 см в год, пока не столкнулся с Азией.

Эту скорость можно также приблизительно вычислить на основе времени суперконтинентального (геодинамического) цикла, который также называют периодом обновления земной коры. Представим себе, что точка земной коры из Южного полюса перемещается в сторону Северного, и продолжая далее движение опять на Южный, проходя полный путь в 40 000 км за время "полного" геодинамического периода, т.е. 800 млн. лет. Таким образом, средняя скорость оборота вещества литосферы и мантии вокруз Земного шара составит 40 000 / 800 000 000 = 50 км / 1 млн. лет = 1 м / 20 лет = 5 см/год.

Связь геодинамических процессов с тектономагматическисми

Тектономагматические эпохи

В геологической истории Земли происходили различные события, о которых уже говорилось выше. Особо важное внимание необходимо уделить развитию земной коры, с которым связаны и другие важнейшие события в истории Земли. В истории Земли выделяются около 20 тектономагматических эпох, каждая из которых характеризуется своеобразной магматической и тектонической активностью и составом возник­ших горных пород.

В течение белозерской (3,5 - 3,05 м.л.н.) тектономагматической эпохи в начале архейского зона и кольской, или саамской (3,05 - 2,7 м.л.н.) эпохи в середине архея протекали процессы гранитизации и возникновения первых осадочных бассейнов. Образовались и стали расширяться гидросфера и первичная атмосфера. В это время первыми возникли песчаные [частички раковин?], глинистые [нанобактериальные?] и карбонатные [бактериальные] породы, которые подверглись сильному метаморфизму. Песчаные и глинистые породы превратились в кристаллические сланцы, кварциты и гнейсы, а карбонатные — в мраморы. [А граниты земной коры из чего?]

В кенорскую, или b>беломорскую (2,7 - 2,5 м.л.н.) тектономагматическую эпоху в конце архейского зона были сформированы ядра будущих самых устойчивых геоструктурных элементов Земли — ядра континентальных платформ или их щиты. В последующем размеры этих ядер постепенно увеличивались.

На протяжении вышеописанной кеноранской, а также альгонкской (2,5 - 2,23 м.л.н.), раннекарельской (2,23 - 1,98 м.л.н.), балтийской (1,98 - 1,83 м.л.н.) и карельской, или гуронской (1,67 - 1,49 м.л.н.) тектономагматических эпох были сформированы фундаменты всех известных древних платформ: Восточно-Европейской, Северо-Американской, Южно-Американс­кой, Сибирской, Китайской, Таримской, Индостанской, Африкано-Аравийской и Восточно-Австралийской. В это время возник сверхгигантский материк Пангея-0 (Археогея).

На протяжении почти 1 млрд лет [точнее, 800 млн. лет - Мезогейский суперконтинентальный цикл Уилсона, определяющий начало и конец палеопротерозоя], начиная с 2,5 млрд лет назад и до 1,67 млрд лет, продолжал наращиваться гранитно-гнейсовый слой в континентальной оболочке земной коры. Вместе с тем внедрение магматических расплавов в толщи карбонатных пород — известняков и доломитов — способствовало формированию щелочных пород. Огромные интрузивные плутоны, сложенные гранитоидами, обладающие площадью в несколько тысяч квадратных километров, своим образованием зафиксировали возникновение в пределах континентальных платформ весьма устойчивых участков, называемых щитами. Таковыми являются Балтийский, Украинский, Алданский, Канадский, Гвианский, Бразильский, Аравийский щиты, 1,8 млрд лет назад возникла Пангея-1 (Мезогея).

На протяжении последующих тектономагматических эпох платформы или продолжали наращивать свои размеры за счет присоединения к ним находящихся по соседству подвижных поясов в результате сближения с аналогичными участками, расположенными в пределах литосферных плит, или раскалывались на отдельные части посредством разломов, внутри которых возникали рифтовые впа­дины. Последние в дальнейшем становились новыми океанами. Однако в последний миллиард лет истории Земли всеми исследователями отмечается постепенное угасание силы тектономагматической активности.

Готская, или сибирская (1,36 - 1,21 м.л.н.) тектономагматическая эпоха характеризовалась развитием на территории большинства платформ гранитизации дорифейских магматических и осадочных образований и развития сильного регионального метаморфизма. В среднем и особенно в позднем рифее в подвижных поясах продолжалась гранитизация и за счет этого происходило наращивание площади платформ.

Магматизм катангинской (кадомской), или раннебайкальской (0,65 - 0,52 м.л.н.) и салаирской, или позднебайкальской (0,52 - 0,41 м.л.н.) тектономагматических эпох на платформах проявился по-разному. Вместе с тем их общей чертой является, с одной стороны, развитие интенсивных складкообразовательных движений, а с другой — раскол и перемещение крупных и мелких платформенных глыб — литосферных плит и террейнов (плит небольшого размера).

Результатом проявления ранне- и позднебайкальской тектоно­магматических эпох стало сближение и соединение в единый сверх­гигантский материк Гондвану пяти крупнейших континентальных платформ южного полушария — Африкано-Аравийской, Австралийской, Южно-Американской, Антарктической и Индостанской. В свою очередь, в северном полушарии стали сближаться северные континенты — Восточно-Европейский, Северо-Американский, Сибирский и Китайский.

Каледонская (0,41 - 0,26 м.л.н.) тектономагматическая эпоха характеризовалась не только усилением магматизма, но и привела к подъему над уровнем моря и объединению северных материков в новый подобный южной Гондване суперматерик — Лавразии. Последний отделился от Гондваны крупным океаном Тетис.

Основные события геологической истории Земли в фанерозойском зоне удобно рассматривать по эрам. Ниже остановимся на истории тектонических событий, исходя из существования историко-геологических этапов, основанных на разделении истории и развития Земли по тектоническим этапам. В фанерозойское время таких этапов выделяется несколько. С ними связаны различные по масштабам геологические события — наступления и отступления морей и океанов, сближение и расхождение литосферных плит, исчезновение океанов, возникновение горных массивов, накопление осадочных горных пород, внедрения магматических расплавов, метамофизм и т.д.

Тектономагматические эпохи фанерозойского зона отличаются от более древних этапов тем, что вследствие своей относительной молодости в напластованиях горных пород хорошо сохранились следы процессов. Вследствие этого фанерозойские тектономагматические эпохи подразделяются на несколько тектонических фаз. В одни отрезки геологического времени преобладало высокое стояние континентов (регрессии моря), происходил значительный магматизм и осуществлялись как горизонтальные, так и вертикальные движения континентальных блоков. Такие фазы носят название геократических. Они сменялись более продолжительными по времени талассократтескими фазами, когда области платформ активно прогибались и затапливались морем, т. е. развивались крупнейшие трансгрессии.

В результате тектонической и магматической активности, сближения и столкновения континентов в каледонскую эпоху были образованы высочайшие и протяженные горно-складчатые сооруже­ния. В западном полушарии это Аппалачи, а в Центральной Азии — горные массивы Центрального Казахстана, Алтай, Западный и Восточный Саяны, горы Монголии, а также ныне сглаженные и разру­шенные горные сооружения Восточной Австралии, острова Тасмании и в Антарктиде.

В герцинскую, или варийскую (0,26 - 0,09 м.л.н.) тектономагматическую эпоху произошло крупнейшее событие в истории Земли. Существовавший между Гондваной и Лавразией океан прекратил свое существование. Тогда эти гигантские материки объединились и на планете возник один материк, который А. Вегенером в начале XX столетия был назван Пангеей (Всеобщая Земля). На планете в это время существовал также один океан. Это был гигантский древний Тихий океан или Панталаса. Сближения и столкновения литосферных плит и блоков земной коры привели к возникновению крупных горных со­оружений, которые по имени эпохи носят название герцинских горных сооружений. Таковыми являются Тибет, Гиндукуш, Каракорум, Тянь-Шань, Горный и Рудный Алтай, Куньлунь, Урал, горные системы Центральной и Северной Европы, Южной и Северной Америки (Аппалачи, Кордильеры), северо-запада Африки и Восточной Австралии. В результате консолидации устойчивых участков, составляющих литосферные плиты, возникли эпигерцинские плиты или молодые платформы. К их числу относятся часть Западно-Европейской платформы,Скифская, Туранская и Западно-Сибирская плиты и др.

В киммерийскую (0,09 - 0,05 м.л.н.) тектономагматическую эпоху произошли внедрения различных по составу интрузий, но все-таки главным событием был распад Пангеи. После ее распада вначале вновь возникли Лавразия и Гондвана, так как между ними образовался новый океанский бассейн — Тетис, который простирался субширотно, а затем стал формироваться новый океан меридионального направления. Сначала это была Южная Атлантика, отделившая Южную Америку от Африки, а затем Северная Атлантика, которая разделила Северную Америку и Евразию. В течение киммерийской эпохи возникли Крымские горы и горные системы Приверхоянья (там так же, как и в свое время между Европой и Америкой, произошло сближение и надвигание Сибирской платформы на Западно-Сибирскую плиту). Значительные движения испытали ранее возникшие горные сооружения Аппалачей, Кавказа и Центральной Азии.

Киммерийская тектономагматическая эпоха началась в конце мелового периода. Ее сменила Альпийская, действия которой продолжаются и в настоящее время. С ними связаны внедрения интрузий кислого, основного и щелочного составов в подвижных поясах, расширение древних и возникновение нового, Индийского, океана, закрытие океана Тетис. Постепенно континенты приобретают современные очертания и создаются величайшие горные системы — Альпы, Динариды, Карпаты, Кавказ, Памир, Гималаи, Анды, Кордильеры. Подъем этих горных сооружений продолжается и в наши дни.

Некоторые океаны и окраинные моря продолжают сокращаться в размерах. Так, в результате сближения Африки с Евразией сужается Средиземноморский бассейн, который представляет собой реликт океана Тетис. Но в то же время начинают раздвигаться новые глыбы и на месте их раздвижения возникают моря — будущие океаны. Так, несколько миллионов лет назад возникло и продолжает расширяться Красное море. В ближайшем геологическом будущем на месте Восточно-Африканского рифта, там, где сегодня располагаются крупнейшие озерные системы Африки, вследствие опускания и расширения континентальной рифтовой долины должен возникнуть новый океан, который объединится с расположенным северо-восточнее Красноморским рифтом.

Статьи о форсмировании и "дрейфе" континентов

Поскольку Земля вращается в восточном направлении, а Луна в этом отстает, то ее гравитация как бы немного "задерживает" перемещение внешней оболочки Земли. Это заставляет кору медленно скользить на запад (и когда-нибудь Россия с США поменяются местами).

Фото-видео иллюстрации геомобилизма

Новости об эволюции континентов

Поскольку материковая кора - продукт синтеза косной и живой материи, её когда-то не было, и она химически, вероятно, усложняется, то к ее развитию правомерно понятие "эволюция".

Разлом Сан-андреас при надвигании тихоокеанской плиты на/под американскую

Главная
Геотектоника : Геоциклы | Геомобилизм | Структурная геология | Закономерности месторождений золота
Близкие по теме страницы: География | Карты | Музеи и библиотеки
На правах рекламы (см. условия):    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 13.09.2018
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня