Теория фиксизма и мобилизма

по дисциплине «Геология»

на тему: «Теории фиксизма и мобилизма»

Выполнила: студентка группы ЭПб-081 Чинякова А.О.

Проверила:

Рябинина  Н.О.

Волгоград 2008

Содержание:

1. Фиксизм

2. Мобилизм

3. Успехи советского  фиксизма

4. Искушение мобилизмом

5. Противостояние двух  теорий

Введение

В современной геотектонике существует пара феноменологических концепций, и в ней одна концепция исключает  другую или, по крайней мере, сильно ограничивает сферу ее применения. Это "фиксизм" и "мобилизм". В  основу концепций положено представление  о примате тектонических движений или главенствующей направленности движения блоков коры. Геологи, занимающиеся вопросами геотектоники, придерживаются одной из концепций в том или  ином выражении. И это естественно - каждый исследователь должен иметь  свое научно-теоретическое кредо, на котором базируются его разработки. Концепция содержит в себе рациональное зерно и базируется на сумме фактов и закономерностей, отражающих природные  реалии. Но она не может в своем  ортодоксальном выражении удовлетворить  геологов.

Здесь необходимо обратить внимание на два момента.

1. Признание любой  из существующих сейчас геотектонических  гипотез на уровне "научной  основы" геологических построений  неизбежно приведет и к признанию  единого ведущего механизма развития  верхних оболочек Земли (по  крайней мере коры и верхней  мантии) и детерминированности вещественных  и структурных преобразований  в коре от процессов, происходящих  в мантии. Однако, в настоящее  время накопилось много наблюдений, что в земной коре могут  идти свои, только ей свойственные  процессы, приводящие к значительным, а то и полным структурно-вещественным  преобразованиям. Эти процессы  могут неожиданным образом отражать  и те явления, которые происходят  в более глубоких оболочках  Земли.

2. Не может удовлетворить  геологов эта концепция еще  и потому, что она не базируется  на четко сформулированных и  объективно существующих фундаментальных  геологических законах. А реальная  действительность такова, что до  настоящего времени геология  не имеет своих четко сформулированных  и объективно установленных фундаментальных  закономерностей, которые могли  бы быть базой всех без исключения  геологических исследований, гипотез,  теорий, как служат, например, теоретической  механике законы Ньютона.

Возможно, необходимо объединить все перечисленные ортодоксальные представления, трансформировать их в  концепцию структурно-вещественного  преобразования, вещества Земли на основе признания ведущей роли его  материального перераспределения, осуществляемого в различных  формах.

В.И.Хаин высказывается  более определенно: накопление фактического материала по проблемам ранней стадии развития Земли, происхождения океанов, палеомагнитных исследований и т.д. рано или поздно "взорвет плито-тектоническую  парадигму" и вызовет необходимость  ее замены. Такая опасность грозит тектонике плит со стороны фактов, указывающих на гораздо большую  масштабность ее латеральных перемещений, на неизмеримо более сложную картину  магнитных неоднородностей и  перемещении вещества мантии, чем  это поддается объяснению в рамках классической теории плит.

Фиксизм

Фиксизм (от лат. fixus - твёрдый, неизменный, закрепленный) - геологическая  гипотеза, исходящая из представлений  о незыблемости (фиксированности) положений  континентов на поверхности Земли  и о решающей роли вертикально  направленных тектонических движений в развитии земной коры. Фиксизм, вместе с мобилизмом, одно из двух направлений  в тектонике, исходящее из представлений  о незыблемости (фиксированности) положения  континентов на поверхности Земли  и о решающей роли вертикально  направленных тектонических движений в развитии земной коры. Фиксизм  являлся одним из ведущих направлений  в геологии вплоть до середины 60-х  гг. 20 в., когда получили развитие положения  мобилизма. В основе фиксизма лежит  положение об унаследованном развитии плит, платформ, антиклинориев и  др. источников сноса терригенного материала, о весьма продолжительном  существовании глубинных разломов, о длительном проявлении однотипного  магматизма в одних и тех же районах. Сторонники фиксизма (В. В. Белоусов, Х. О. Мейерхоф и др.) отрицают положение  мобилизма о возможности горизонтальных перемещений крупных плит литосферы; допускаются лишь незначительные (до нескольких десятков км) горизонтальные перемещения сравнительно небольших  участков земной коры по надвигам (шарьяжам) и сдвигам, вызываемые воздействием вертикальных движений. Составная часть  концепции фиксизма - представление  о формировании океанических впадин в результате опускания земной коры без значительного растяжения, с  преобразованием материковой коры в более тонкую океаническую, а  не вследствие раздвижения континентов, как утверждают мобилисты. Основные различия в тектонических условиях на поверхности Земли определяются, согласно фиксизму, различиями в эндогенном режиме внутренних частей.

"left">Мобилизм (от лат. mobilis -- подвижной) - гипотеза, предполагающая большие (до нескольких  тыс. км) горизонтальные перемещения  материковых глыб земной коры (литосферы) относительно друг  друга и по отношению к полюсам  в течение геологического времени.  Мобилизм противопоставляется фиксизму. Предположения о подвижности  материков начали высказываться  ещё в 19 в., но научно разработанная  гипотеза Мобилизм была сформулирована  впервые в 1912 немецким геофизиком  А. Вегенером (теория дрейфа  материков). Современный вариант  мобилизма -- «новая глобальная  тектоника» (или тектоника плит) в значительной мере основана  на результатах изучения рельефа  дна и магнитных полей океанов,  а также на данных палеомагнетизма.  Согласно этим представлениям, происходит  медленное (в среднем 1--5 см  в год) перемещение монолитных  плит, включающих не только материковые  глыбы, но и примыкающие к  ним обширные области океанической  коры вместе с самой верхней  частью мантии. Плиты расходятся  в обе стороны от срединноокеанических  хребтов к молодым складчатым  поясам (Анды, Гималаи) и островным  дугам. Здесь происходит погружение  переднего края одной из двух  встречающихся плит на значительную  глубину (до 700 км) вдоль наклонных  разломов, характеризуемых высокой  сейсмичностью; в материковой  коре другой плиты под влиянием  сжатия образуются складки и  надвиги. На тыльной стороне  перемещающихся глыб, т. е. у  оси срединных океанических хребтов,  возникают структуры растяжения -- рифты. Подъём вещества из  верхней мантии в «щель», раскрывающуюся  при раздвигании плит, и последующее  излияние базальтовых лав формируют  в рифтовых зонах новообразованный  слой коры; т. о. происходит  расширение площади океанического  дна.

На основании сходства геологического строения разобщённых  частей палеозойских материков -- Гондваны (охватывавшей Южную Америку, Африку, Индостан, Австралию и Антарктиду) и Лавразии (Северная Америка, Европа, северная половина Азии) и совпадения контуров их материкового склона предложены палеотектонические реконструкции. Эти  построения подтверждаются палеоклиматическими  и палеомагнитными данными, которые  показывают, что различные части  Гондваны находились в конце палеозойской эры гораздо ближе к южному полюсу, чем сейчас, а Северная Америка располагалась рядом с Европой. Перемещения, происходившие в течение мезозоя и кайнозоя, привели к почти полному исчезновению геосинклинального океана Тетис и к образованию новых океанов -- Индийского и Атлантического. В качестве основной причины мобильности материков обычно указываются конвенционные течения вещества мантии.

Противостояние двух теорий

В науке о Земле  сторонники теории тектоники материковых  плит (мобилизма) уже давно одержали убедительную победу над приверженцами  теории фиксизма. Сейчас даже школьники  знают, что 150 миллионов лет назад  произошел распад праматерика Гондвана на Африку,Южную Америку, Антарктиду, Австралию и Индию. Их движение со скоростью 3-5 см в год и продолжается по настоящее время, порождая землетрясения  и извержения вулканов. Однако теория мобилизма не объясняет первопричины возникновения дрейфа континентов.

Системный анализ геофизических  процессов, происходивших на протяжении длительного времени, позволяет  выдвинуть оригинальную версию причин дрейфа материков.

Начало раскола Гондваны совпало с сильным оледенением  и вымиранием ряда видов живых  организмов. Такие катаклизмы обычно следуют после столкновений Земли  с кометой или астероидом . Падение  достаточно большого астероида должно оставить след как на поверхности  Земли, так и в мантии. Подобный след может наблюдаться как аномальная “горячая точка”, вызывающая стабильный вулканизм на поверхности Земли. Такая точка недавно была обнаружена под Гавайскими островами. Английский журнал “Nature” в одном из летних номеров сообщил о наличии  “горячего пятна” под Гавайями , дающему тепловой поток. Гавайское  скопление магматических масс на 300°С выше температуры окружающего  вещества. “Это самое горячее место  в магме, которое известно науке - определил результат измерений  сотрудник Международного геологического центра Стефан Соболев, - оно находится  на глубине от 100 до 150 км, непосредственно  под Гавайскими вулканами. Каждые 200 тыс. лет “горячее пятно” прожигает  в плите выход, и лава образует сперва подводный вулкан, а затем  остров. Старые вулканы, миновавшие “горячее пятно” и не получающие больше лавы, медленно разрушаются в океане.”

Справедливо может последовать  вопрос: какая связь между Гавайскими островами и Гондваной, которая  находилась с противоположной стороны  земного шара? Суть выдвигаемой гипотезы как раз в том и состоит, что, по мнению автора, при столкновении достаточно большого астероида с  Землёй, часть энергии взрыва выделяется в точке столкновения, а другая и весьма значительная часть в  виде сейсмических колебаний проходит сквозь Земной шар и выделяется в  области Земной коры и мантии, расположенной  с диаметрально противоположной  стороны от точки падения астероида. Таким образом, после падения  астероида в Тихом океане, в  районе расположения теперешних Гавайских  островов, произошёл катастрофический взрыв, в результате которого в атмосферу  поднялось огромное количество водяного пара и пыли, что послужило причиной наступления явления, называемого  сейчас “ядерной зимой”, после которой  произошло оледенение значительной части Гондваны и вымирание многих видов животных (аммониты и белемниты). В то же время мощная ударная волна  уносит часть энергии в земные глубины. Сейсмические волны бывают двух видов: продольные и поперечные. Продольные волны беспрепятственно проходят сквозь жидкое Земное ядро, а  поперечные огибают его и пересекаются между собой и с продольными  волнами в области Земного  шара, противоположном месту падения  астероида, порождая сейсмический гидродинамический  удар. В данном случае антиподальная  зона находилась на территории Гондваны в южной части современного Африканского континента. Энергия взрыва, перекачанная в антиподальную зону Земли сейсмическими  волнами частично расплавила в этой зоне мантию и послужила спусковым  механизмом для освобождения накопившейся энергии Земных глубин. Через образовавшиеся “слабые места” в Земную кору стали поступать ультраосновные породы, увлекая с собой алмазы, золото и урансодержащие минералы.

Так образовались южноафриканские  кимберлитовые трубки и сказочные  золотоносные месторождения. Со временем первоначальный тепловой поток расширился в объёме, ослаб, а позже преобразовался в систему конвекционных потоков  в мантии Земли, которые, выходя на поверхность, образовали в Земной коре систему  рифтовых долин, которые рас-кололи Гондвану на Афроиндию и Патагонитиду, в состав которой входили Южная  Америка, Антарктида и Австралия.

Следующий катаклизм  случился 68 млн. лет назад, когда  крупный астероид столкнулся с Землёй в районе полуострова Юкатан, который  в то время находился восточнее  острова Гаити. Последствиями этой катастрофы стали: 1) вымирание динозавров; 2)образование “горячего пятна”, которое породило гряду островов Гаити и Куба; 3)разогрев мантии Земли  в антиподальной точке в западной части Индийского океана, где в  то время находился Индийский  субконтинент. Возникший конвекционный  поток породил сначала Индийские  и Танзанийские алмазы, а затем  рифтовые долины Красного моря, Восточной  Африки и Индийского океана. Последствием деятельности мощной рифтовой долины Индийского океана стало отделение  Индийского субконтинента от Африки, а затем его интенсивный дрейф  и столкновение с Азией. Именно эта  катастрофа ознаменовала завершение мезозойской  и наступление кайнозойской эры  в геологической истории Земли.

Явным аналогом Гавайской  вулканической аномалии является остров Исландия, расположенный в северной части Атлантического океана. Под  этим большим островом по-видимому находится такой же резервуар  горячей магмы, как и под Гавайскими островами.

Однако существенным отличием их является то, что остров Исландия находится как раз на серединно-океаническом хребте и поэтому  земная кора под ним не такая подвижная, как под Гавайями. Поэтому после  падения астероида в этом месте, которое произошло 35 млн. лет назад, возникшие вулканы за это время  построили остров площадью 103 тыс.км.и  высотой в среднем 500-700 м над  уровнем моря. Гавайские же вулканы  строят острова 150 млн. лет, но из-за их дрейфа и разрушения имеют площадь  всего 16,7 тыс. км. Проецирование через  центр Земли острова Исландия показывает вектор воздействия сейсмического  гидродинамического удара упавшего астероида в направлении серединно-океанического  хребта, расположенного между Австралией и Антарктидой. Именно в этом месте 35 млн. лет назад Австралия отделилась от Антарктиды. На основании открытых закономерностей можно предположить наличие в восточной Антарктиде больших запасов алмазов и  золота.