История возникновения тектоники литосферных плит

В пределах этого типа границ литосферных плит различают следующие его разновидности.

1. если конвергентная граница проходит между двумя краями океанической литосферы, развиваются островные дуги с их характерными морфоструктурами – океаническим валом, глубоководным желобом, невулканической и вулканической грядами.
2. когда океаническая литосфера подвигается под континентальную, то на дне океана образуются вал и глубоководный желоб, а со стороны материка развивается активная континентальная окраина (типа Андийской) с характерной вулканической грядой.
3. при столкновении и поддвигании материковых краев литосферных плит образуются сопряженными между собой изостазически не скомпенсированные структуры – предгорный (краевой) прогиб и горная гряда. Эти типы конвергентных границ и происходящие в их пределах процессы показаны.

Гораздо реже чам субдукция на Земле происходит процесс надвига океанической литосферы на континентальную – обдукция. В настоящее время этот процесс нигде не происходит, но в прошлом он происходит в Андах, Омане, на Новой Гвинее, Новой Каледонии Ньюфаундленда и т.д.

Обычно  обдукция характерна для небольших по площади территорий и протекает непродолжительное время. Для её возникновения необходимо, что бы океаническая кора была молодой по возрасту (не более 20-30 млн. лет), то есть имела бы относительно меньшую плотность и в соответствии с изостазиией, высоким гопсометрическим положением чем зрелая кора. Также важным моментом является то, что при обдукции океаническая кора расслаивается, причем уже в условиях океанического дна. Верхние слои надвигаются на континентальную кору, формируя наслоения мощностью от 3-6 до 10-15 км, а нижние погружаются под нее, т.е. субдуцируют.

Обдукция может протекать по трем сценариям:

1. Обдукция на краю океанического бассейна. Если СОХ находится вблизи от континентальной литосферной плиты, то в процессе субдукции континентальная плита перекроет ближайшее его крыло и придет в соприкосновение с поднятом краем другого крыла, которое в результате может оказаться надвинутым. В последующем возможно продолжение субдукции.
2. Обдукция на краю океанического бассейна – 2. Если континентальная плита, имеющая океаническую кору на своей окраине погружается под океаническую плиту, то рано или поздно вся океаническая окраина будет субдуцирована. Часть континентальной в силу инерции также погрузится под островодужное крыло, но затем в соответствии с законами изхостазического равновесия (как более легкая) не может погрузиться в астеносферу и всплывет, поднимая на себе часть океанической коры.
3. Обдукция также возможна при замыкании бассейнов океанского типа. Если сближаются две континентальные плиты, имеющие окраины из океанической коры, то часть этой коры может выть выдавлена вверх и оказаться, таким образом, на континентальной, смещаясь при этом под получившиеся уклоны.

Коллизия  – процесс взаимодействия двух континентальных  литосферных плит. В таком случае их относительно легкие породы не погружаются в мантию, вступают в активное механическое взаимодействие.

Сжатие  порождает горообразование и  формирование сложных тектонических  структур. При этом происходит расслоение плит на пластины, которые испытывают горизонтальное смещение и дисгармоничные деформации, образуются очаги магмы.

В процессе коллизии, за счет вертикального наращивания  коры происходит ее значительное утолщение, часть вещества смещается в разные стороны по горизонтали. При этом происходит значительный разогрев структур и метаморфизм горных пород, постоянно  происходят землетрясения.

В настоящее  время коллизия активно протекает  по всему Альпийско-Гималайскому поясу  литосферного сжатия на границах Африканской и Индо-Австралийской плит с Евразийской.

При конвергенции неоднородных по своему строению литосферных плит, состоящих из континентальной и океанической коры, а также при взаимодействии континентальной окраины с несколькими разными плитами и микроплитами, наблюдаются переходы по простиранию от зон коллизии к зонам субдукции или наоборот. Коллизия также может протекать совместно с обдукцией.

3 тип  границ литосферных плит – это трансформные разломы, вдоль которых движение краев двух плит в основном сдвиговое. Трансформные разломы представляют собой вертикальные плоскости, уходящие на всю глубину литосферы. По трансформным разломам происходит скольжение одной плиты относительно другой без каких-либо тектонических возмущений, поэтому трансформные разломы не имеют выражения в рельефе.

Все перемещения  плит являются относительными. Плиты  движутся по сфере, а всякое движение по сфере представляет собой вращение вокруг оси, проходящей через центр  сферы. Описывается движение плит с  помощью векторов больших кругов, это очень сложные вычисления, т.к. характер и скорость движения определяет много факторов. Среди них не последнее  место принадлежит выступам материков. Хотя континенты участвуют в движении плит как пассивные «пассажиры»  на поверхности плит, в то же время  они накладывают существенное ограничение  на движение плит, поскольку из-за своей  относительной легкости и плавучести они не могут сколько-нибудь заметно  поглощаться мантией. Перемещение  литосферных плит можно описать с помощью теоремы Эйлера.

В настоящее  время считается, что 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.

Основная  причина движения плит это мантийная  конвекция. Она является чисто тепловой и общемантийной, а способ ее воздействия на литосферные плиты состоит в том, что эти плиты, находящиеся в вязком сцеплении с астеносферой, увлекаются течением последней, и движутся на манер ленты конвейера от осей спрединга к зонам субдукции. В целом, схема мантийной конвекции, приводящей к плитнотектонической модели движений литосферы, состоит в том, что под срединно-океанскими хребтами располагаются восходящие ветви конвективных ячей, под зонами субдукции – нисходящие, а в промежутке между хребтами и желобами, под абиссальными равнинами и континентами – горизонтальные отрезки этих ячей.

Теперь, когда мы уже знаем о литосферных плитах и их движении, можно коротко сформулировать основные положения плитотектоники.