Devonian.ru
Дрейфующие материки - Форум
 
Меню сайта

Форма входа

Поиск

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 223

Друзья сайта

Статистика

Приветствую Вас, Гость · RSS 25.04.2017, 09:33

[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 11
Форум » Фауна и флора девона » Климатология и экология » Дрейфующие материки (Автор Роман Кишкань)
Дрейфующие материки
RelictДата: Воскресенье, 22.01.2012, 00:01 | Сообщение # 1
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2383
Репутация: 12
Статус: Offline
Удивительная вещь, в наш мобильный век люди привыкли перемещаться далеко и быстро, однако мало кто задумывается, что путешествия - прерогатива не только человека. С тех пор, как немецкий геолог и метеоролог Альфред Вегенер выдвинул прозорливое предположение о движущихся континентах, ученые исследуют многовековые передвижения литосферных плит, пытаясь найти вразумительные объяснения природы этого загадочного движения. Отправимся и мы в захватывающее путешествие в прошлое, в те времена, когда еще и динозавров не было.

Геохронологическая шкала


Опытные путешественники перед серьезными походами долго и тщательно готовятся. Некоторая предварительная подготовка не помешает и нам. Прежде всего, договоримся о том, как мы будем ориентироваться во времени. Это важно, учитывая тот факт, что мы собираемся перенестись во времени на сотни миллионов лет назад. Воспользуемся общепринятым хронометрическим инструментом геологов - геохронологической шкалой. Вся известная история Земли разделена на эры, эры разделены на периоды, периоды - на эпохи, эпохи - на века. Проще всего запомнить эры, их всего пять, начиная с наиболее древней, архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская и кайнозойская (хотя многие ученые выделяют еще и доархейскую эру). Что касается периодов и эпох, то их названия можно подробно изучить, заглянув на таблицу, размещенную ниже на странице.

Для оформления иллюстрации использована работа З. Буриана с сайта http://evolution.powernet.ru.

Мы же в ходе повествования будем упоминать только некоторые из них, и, прежде всего, нас будет интересовать каменноугольный период (или карбон), который начался 360 млн. лет назад и длился 74 миллиона лет. Чтобы понять, как это было давно, предлагается напрячь воображение и провести следующее упражнение. Представьте себе, что вы находитесь у фонтана на площади Ленина. Договоримся, что мы будем двигаться в прошлое шаг за шагом в юго-западном направлении, и что каждый шаг (приблизительно 75 см) будет отделять на воображаемой оси времени 500 лет. Первый шаг мы вернулись во времена открытия Колумбом Америки, второй - можно увидеть, как Ярослав Мудрый закладывает Софийский собор. Еще два шага, и мы - свидетели зарождения христианства и угасающей Римской империи. Еще шесть шагов - и можно увидеть, как закладываются первые блоки в пирамиду Хеопса. Дальше шагать некуда - впереди газон. Но если мысленно все же продолжить движение и достичь улицы Артема, мы попадем в начало неолитической революции (10 тыс. лет назад), когда человек начал переходить от собирательства и охоты к оседлому земледелию. Чтобы достичь на нашей воображаемой оси истории отметки в 1 миллион лет, придется продолжить путь и добраться до фонтана у стадиона «Шахтер». А чтобы попасть в начало карбона, придется пешочком дойти до Херсона, то есть пройти две трети всей южной границы Украины.
 
RelictДата: Воскресенье, 22.01.2012, 00:04 | Сообщение # 2
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2383
Репутация: 12
Статус: Offline
Мобилизм и дрейф континентов

Все гипотезы тектонического развития Земли могут быть разделены на две большие группы - фиксистские и мобилистские. Общей чертой фиксистских гипотез является представление о том, что блоки земной коры не совершают существенных перемещений по поверхности планеты. В гипотезах второй группы, напротив, подразумевается, что блоки земной коры мобильны и перемещаются в горизонтальном направлении на тысячи километров.
Чтобы получше разобраться в сути взглядов мобилистов, нам потребуется некоторый минимум знаний из теории тектоники литосферных плит. Большинство читателей из курса географии помнят о необычайном сходстве береговых линий западного побережья Африки и восточного побережья Южной Америки. Так вот, эту особенность подметил сэр Фрэнсис Бэкон еще в 1620 году и высказал предположение о том, что это не случайно. Впоследствии ряд ученых также обращали на это внимание, однако, как это часто бывает, высказанная идея забылась, и только в 1912 году Альфред Вегенер снова обратил внимание на сходство береговой линии по обе стороны Атлантики и представил не просто идею, а стройную гипотезу, объяснявшую множество геологических фактов (прежде всего, продолжение геологических структур с одних континентов на другие) и высказал предположение, что некогда оба материка составляли одно целое, а затем разошлись, направляемые внутренними силами Земли. Гипотеза дрейфа континентов Вегенера вызвала подлинную сенсацию в научном мире. Согласно ей все материки, подобно айсбергам, дрейфовали по поверхности планеты в течение многих миллионов лет и продолжают это движение по сей день, правда, с очень малой скоростью - единицы сантиметров в год.
Однако гипотеза не объясняла ряд вопросов, задаваемых противниками такого подхода, в частности, какие силы приводят континенты в движение, как преодолеваются колоссальные силы трения подножий материков о поверхность мантии и почему в периферийной части при движении материков нет так называемого «бульдозерного» эффекта.
На какой-то период гипотеза Вегенера потеряла своих сторонников, однако, ряд последующих открытий дал ответы на многие вопросы и подтвердил ее справедливость.
Прежде всего, это палеомагнитные исследования, дающие возможность ученым определять, какое положение относительно географических полюсов занимал тот или иной континент в прошлом, привели к совершенно неожиданным результатам. В соответствии с ними, пути движения полюсов планеты, определенные по данным с различных континентов, не совпадали.
Имелось только одно рациональное объяснение этого феномена - допустить, что по поверхности планеты перемещаются сами континенты.
Современная наука объясняет относительное движение континентов тем, что каждый из них размещён на цельном фрагменте литосферы - литосферной плите. Литосферные плиты преодолевают трение и скользят вдоль мантийного вещества по так называемой астеносфере - тонкой частично расплавленной прослойке, играющей роль «смазки» для плит. После открытия срединно-океанических хребтов появилась гипотеза разрастания океанического дна, согласно которой восходящие потоки мантийного вещества раздвигают литосферные плиты, соприкасающиеся в глубинах океанов, и в районах срединно-океанических хребтов идет образование новой земной коры, которая непрерывно расширяется (океанический спрединг).
 
RelictДата: Воскресенье, 22.01.2012, 00:08 | Сообщение # 3
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2383
Репутация: 12
Статус: Offline
Срединно-океанические хребты

Срединно-океанические хребты обладают рядом весьма необычных особенностей. Во-первых, вдоль осевых линий некоторых из этих хребтов располагаются вытянутые глубоководные впадины, получившие название рифтовых долин. Такого рода долины совершенно не характерны для горных цепей суши. Во-вторых, в осевых зонах срединно-океанических хребтов часто происходят землетрясения. В-третьих, в этих осевых зонах был зарегистрирован необычно высокий тепловой поток, идущий из земных недр. И, наконец, в-четвертых, срединно-океанические хребты практически не выражены в гравитационном поле. Гипотеза спрединга (разрастающегося океана) позволила объяснить все эти особенности. Раздвигание океанического дна постоянно приводит к образованию новых трещин, вдоль которых в дальнейшем и происходят многократные подвижки, сопровождающиеся землетрясениями и вулканической активностью. Усиленный тепловой поток в осевых зонах срединно-океанических хребтов объясняется наличием вблизи поверхности области частично расплавленных мантийных пород.
Отсутствие гравитационного максимума объясняется тем, что дополнительная масса самих хребтов компенсируется наличием под ними обширной зоны частично расплавленного мантийного вещества, характеризующегося пониженной плотностью.



Возраст океанического дна

Литосферные плиты

Литосферная плита - достаточно крупный фрагмент жесткой литосферы, который в первом приближении можно считать единым монолитом, не претерпевающим внутренних деформаций. Плита скользит по подстилающей ее астеносфере, она непрерывно наращивается в зонах спрединга, и, наоборот, поглощается в зонах субдукции. Движение плит предопределяет перемещение находящихся на них континентов и связанное с этим изменение формы океанов. Вместе с тем, в масштабе геологического времени конфигурация плит очень изменчива и может изменяться вследствие смещения зон спрединга или за счет их раскола. В зависимости от того, какие перемещения друг относительно друга испытывают соседние плиты, выделяют три типа межплитных границ. Если плиты расходятся в разные стороны (зоны спрединга), то границы называют дивергентными. Если, наоборот, сходятся (зоны субдукции) - конвергентными. Если границы соприкасающихся плит не сходятся и не расходятся, а плиты как бы скользят друг относительно друга в противоположных направлениях, то такие границы называют трансформными.
Раскол континентов и раскрытие океанов
Считается, что первопричиной раскола континентов являются изменения в характере мантийной конвекции, приводящие к образованию области частично расплавленного мантийного материала непосредственно под литосферой. Так как расплавленное вещество занимает больший объем, чем не расплавленное, то выше расположенная континентальная кора испытывает воздымание. Рано или поздно она не выдерживает напряжения и раскалывается, что знаменует рождение нового океана.
На этой стадии тектонического развития в настоящее время находится, например, зона Великих африканских озер. Процесс раскола континентов аналогичен процессу образования срединно-океанических хребтов, с той разницей, что раскалыванию подвергается не тонкая океаническая, а более мощная континентальная кора. Если разделенные новообразованными разломами континентальные блоки расходятся в разные стороны, это приводит к расширению трещины и заполнению ее поднимающимися из мантии базальтовыми магмами, и между континентальными блоками формируется кора океанического типа. Дальнейший спрединг может длиться сотни миллионов лет и приводит к образованию настоящего крупного океана (сегодня это Атлантический и Индийский океаны).


Спрединг и субдукция

Как известно, Донбасс возник на месте древнего разлома континентальной коры протоевропейского континента Балтика в позднем девоне и, как знать, если бы внутренние силы Земли были направлены на дальнейшее расширение образовавшегося разлома, может быть на месте нашего региона сегодня сформировался бы океан, а не Донецкий кряж. Пути Господни неисповедимы.
 
RelictДата: Воскресенье, 22.01.2012, 00:13 | Сообщение # 4
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2383
Репутация: 12
Статус: Offline
Сокращение океанов и столкновение континентов
Расширение одних океанов непременно должно сопровождаться сокращением других. Таким сокращающимся океаном сегодня является Тихий океан - субдукция на его окраинах происходит быстрее, чем спрединг в его внутренних районах. Такая стадия развития океана имеет название стареющего океана.
Сокращение океанов может происходить вплоть до их закрытия, которое является следствием столкновения континентов. Блок континентальной коры, расположенный на плите, подверженной субдукции, рано или поздно подойдет к этому краю. В случае, если зона субдукции располагалась вдоль окраины другого континента, произойдет столкновение двух блоков континентальной коры. Так как контуры сходящихся континентальных глыб не “подогнаны” друг к другу, после столкновения между ними может сохраниться небольшая остаточная впадина. Например, столкновение африканской и евроазиатской континентальных глыб привело к образованию Средиземного моря, являющегося остатком древнего океана Тетис, волны которого в далеком прошлом, наверняка, омывали окраины Донбасса.
Если силы, двигающие субдуцированную плиту, не прекращают своего действия, то остатки океана полностью закрываются. Ярким примером такого события является столкновение Индии с Евразией, в результате чего полностью закрылся восточный участок того же Тетиса. Более того, столкновение континентальных блоков привело к их нагромождению друг на друга и возникновению Гималаев - высочайшей горной системы мира. Считается, что индийская глыба немного “поднырнула” под евроазиатскую и сформировалась континентальная кора удвоенной толщины. Таким образом, на заключительной стадии развития океана вдоль границ сталкивающихся континентальных плит могут сформироваться высочайшие горные сооружения.
“Подныривание” индийской континентальной глыбы под евроазиатскую со временем должно прекратиться и после завершения активных тектонических процессов в гималайском регионе они будут составлять сросшуюся воедино континентальную глыбу.
Движущей силой перемещения литосферных плит являются конвективные потоки в глубоких зонах мантии, восходящие ветви которых выражены на поверхности Земли мировой системой срединно-океанических хребтов - глобальными зонами растяжения, где в результате спрединга формируется новая океаническая кора. Срединно-океанические хребты отражают дивергентные границы плит. Они фиксируются цепочками мелкофокусных землетрясений (с очагами до первых десятков километров). Нисходящие ветви конвективных ячеек - зоны субдукции, где океанические плиты погружаются под континентальные массы на приличные глубины, до 600-700 км, что фиксируется очагами глубокофокусных землетрясений и глубоководными желобами (например, известным Марианским желобом), вулканическими дугами (Курило-Камчатской, Алеутской, Японской и др.). Эти образования показывают конвергентные границы литосферных плит.
Но если где-то происходит расширение поверхности, то должны быть и зоны сокращения поверхности, если не считать, что поверхность Земли непрерывно увеличивается. Ученые установили, что в качестве компенсирующих спрединг можно рассматривать зоны субдукции, т.е. окраинные участки океанов, где плиты «подныривают» одна под другую, погружаясь в мантию. Эти участки земной поверхности, кстати, совпадают с зонами повышенной сейсмоактивности и вулканизма, а также местом расположения глубоководных океанических желобов (например, дальневосточное побережье Тихого океана). Таким образом, движутся литосферные плиты, на которых дрейфуют континенты, а не сами континенты.

Для разработки этой иллюстрации использованы материалы сайтов Global Paleogeographic Views of Earth History - Late Precambrian to Recent и Earth History Maps of Jan Golonka.
 
RelictДата: Воскресенье, 22.01.2012, 00:13 | Сообщение # 5
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2383
Репутация: 12
Статус: Offline
То вместе, то порознь
В течение всей геологической истории Земли материки находились в движении, сходясь и расходясь, раскалываясь и объединяясь. На протяжении последних 600 млн. лет расположение материков на планете также претерпело значительные изменения. Придерживаясь теории тектоники плит, ученые провели так называемые реконструкции расположения материков в отдаленные исторические эпохи.

Для разработки этой иллюстрации использованы материалы сайта Global Paleogeographic Views of Earth History - Late Precambrian to Recent
Как уже упоминалось, в соответствии с современными представлениями, в земной коре происходят одновременно как процессы субдукции в океанах, приводящие в отдаленной перспективе к их сокращению и полному “схлопыванию” (закрытию океанов), так и процессы раскола континентов, приводящие к образованию новых молодых океанов. Примером старого сокращающегося океана служит Тихий океан, примером зарождающегося океана служит Красное море, образовавшееся вследствие раскола некогда единой Афроаравийской плиты на собственно Африканскую и Аравийскую приблизительно 5 млн. лет назад.
 
RelictДата: Воскресенье, 22.01.2012, 00:14 | Сообщение # 6
Генералиссимус
Группа: Администраторы
Сообщений: 2383
Репутация: 12
Статус: Offline
Похищение Европы
Итак, в путь. Вы удивитесь, но в начале палеозойской эры, приблизительно 540 млн. лет назад, Европа (или точнее её древнее ядро, называемое геологами континентом Балтика) располагалась на глобусе не в привычном для современного человека северном полушарии, а, наоборот, у самого южного полюса. Там же, в южном полушарии, находились и другие континенты той эпохи: Лаврентия, Сибирь и гигантский суперконтинент Гондвана.



При этом Лаврентия объединяла Северную Америку, северо-западную Ирландию, Шотландию, Гренландию и Чукотский полуостров. Континент Балтика составлял основу будущей Европы и включал часть Скандинавии, Восточно-Европейскую плиту (Россию до Урала, бóльшую часть Украины за исключением крайней южной части) и прибалтийские страны. Самым большим материковым конгломератом была Гондвана - объединенные Южная Америка, Африка, Мадагаскар, Индия, Антарктида и Австралия. Лаврентию от Гондваны отделял древний океан Япетус, а Балтику - древний Уральский океан. Донбасс в те времена уже был частью Балтики и, судя по карте реконструкции древних материков, от него до Шотландии или Гренландии было «рукой подать».

Объединение Европы
К юго-востоку от Балтики располагались другие примечательные земли - группа микроконтинентов, на которых размещались территории нынешних Франции, Италии, Испании, Германии, Голландии, Болгарии, Греции и других стран западной и центральной Европы. Впоследствии все эти земли отделятся от Гондваны. Часть стран попадут в так называемую Авалонию, которая пустится в самостоятельное «плавание», часть же будет дрейфовать к северу в арьергарде Гондваны, чтобы много миллионов лет спустя присоединиться к Балтике.
В Авалонию входили часть нынешней Бельгии, северная Франция, северная Германия, северо-западнеы части Польши, Англии (не путать с Великобританией!), Уэльса, юго-восточная Ирландия, а также нынешние территории Североамериканского континента (например, части Ньюфаундленда, Новой Англии, Новой Шотландии). Так было положено начало «разрастанию» Европы. Южные территории Западной Европы в описываемый период располагались у африканской части Гондваны. Территория нынешней Испании, Балканы, юг Франции, Греция и Италия, Чехия, часть Польши и Турция ждали своей очереди в «объединенную» Европу.
Как известно, Донецкие степи располагаются на юго-восточной окраине Восточно-Европейской плиты. Геологи утверждают, что наш регион всегда был частью древней Европы. Подтверждением тому являются обнаруженные горные породы ранне-протерозойского и даже архейского возраста (более 3 млрд. лет назад). Выходы на поверхность этих древних пород (гранитов, гнейсов и др.) можно увидеть в районе Волновахи. Как мы уже упоминали, в те далекие времена плита, на которой располагалась пра-Европа, называлась Балтикой, и она еще не включала государства западной Европы. За долгий период, от начала палеозойской эры и до наших дней, Европа, а вместе с ней и наш край, совершили длинное путешествие, пересекли экватор и продвинулись выше 400 с.ш. Периодически отдельные участки плиты погружались ниже уровня океана и заполнялись морями, затем вновь вздымались, и так продолжалось в течение многих миллионов лет. Естественно, что окраина плиты, где и располагался наш край, была частью, наиболее подверженной таким многократным погружениям и поднятиям.
Приблизившись в начале каменноугольного периода к Еврамерике (Лаврентия+Балтика+ Авалония), они закрыли древний океан Япетус. Со временем, около 300 млн. лет назад, Гондвана, Еврамерика, и еще два континента Сибирь и Казахстан начали объединяться в суперконтинент Пангею (ту самую, о которой говорил Вегенер), после раскола которого на отдельные части и сформировалась современная Европа. Начало геологического объединения Европы нужно привязывать скорее к каменноугольному периоду, а политическое состоялось, как мы знаем, уже на нашей памяти.

Идея реализации этого материала навеяна посещением сайтов Я. Голонки (Jan Golonka), Рона Блэйки (Ron Blakey), К. Скотизе (S.R. Scotese), а также популярной публикацией моего друга М. Сергеева (г. Санкт-Петербург) «Планета земля. Развитие идей и представлений». М., 1994.
 
Форум » Фауна и флора девона » Климатология и экология » Дрейфующие материки (Автор Роман Кишкань)
Страница 1 из 11
Поиск:

Copyright MyCorp © 2017
Сделать бесплатный сайт с uCoz