Геотектонічні гіпотези і теорії

Величезну роль у розвитку геології відігравали і відіграють геотектонічні уявлення про розвиток Землі й земної кори. Однією з перших у кінці XIX ст. була гіпотеза геосинклінального розвитку, яка ґрунтувалася на роботах американського геолога Дж. Дена про геосинкліналі та професора Паризького університету О. Ога про платформи. За цією гіпотезою, яка майже на сто років стала єдиною теорією, головним у розвитку твердої зовнішньої оболонки Землі є вертикальні рухи: ділянки земної кори рухаються головним чином угору і вниз, майже не пересуваючись по горизонталі. Земля таким чином немовби «дихає». Прихильників цієї теорії називають «фіксистами», а саме вчення «фіксизмом».

У 1913 році німецький геофізик А. Вегенер висунув думку про те, що головними у розвитку земної кори були горизонтальні тектонічні рухи, які розтягли континенти, котрі колись були єдиним цілим (суперконтинент Пангеа), у різні боки (рис. 1.5). Цю нову ідею назвали «гіпотезою дрейфу континентів». Довгий час її не сприймали і вона постійно знаходилася під гострою критикою. Втім, нові геологічні факти переконливо довели, що континентальні та океанічні блоки земної кори постійно рухаються. Набувши фактичного підтвердження, ця гіпотеза дістала назву «теорії тектоніки літосферних плит», яка є домінуючою у сучасній геологічній науці. Уже до кінця 60-их років ХХ століття було сформульовано основні засади цієї теорії: на поверхні нашої планети пересуваються сферичні плити літосфери – кам’яної оболонки Землі. Нижня границя літосфери визначається температурою кристалізації (або плавлення) базальтів. Початок їхнього плавлення – фазовий перехід, що є проміжним шаром між твердою кам’яною оболонкою і пластично-рідинною мантією.

Рисунок 1.5. – Реконструкція Землі на початку мезозою

(тріас, 200 млн. років тому)

Існують різні за розмірами і швидкостями руху літосферні плити. З якою ж швидкістю вони рухаються? Найбільші швидкості пересування в океанічних літосферних плит. Вони у 3 – 7 разів перевищують швид-кості континентальних плит. Так, «найшвидкісніша» Тихоокеанська плита пересувається у північно-західному напрямку (в районі Гавайських островів) на 10 см за 1 рік. У той же час Антарктична та Євразійська – найповільніші серед найбільших літосферних плит.

Якщо літосферна плита є єдиною пластиною, то руйнуватися вона повинна по краях і кожний такий злам – це джерело землетрусів, вулканічної та магматичної діяльності й гороутворення. Ось чому більшість літосферних плит оторочено гірськими масивами.

У процесі своєї міграції літосферні плити стикаються та розходяться одна з одною. Інколи ці процеси відбуваються між платформеними (континентальними) плитами, іноді – між платформеними й океанічними, а іноді – між океанічними. Відповідно до цього розрізняють два основних тектонічних процеси – спредінг та субдукцію.

Спредінг – процес розсування жорстких літосферних плит у ділянці рифтів серединно-океанічних хребтів з постійним відтворенням земної кори за рахунок мантійного матеріалу, розігрітого конвекційними потоками.

Субдукція – підсування літосферних плит океанічної кори і порід мантії під краї інших плит, що супроводжується виникненням зон глибокофокусних землетрусів та формуванням активних вулканічних острівних дуг.

Контрольні питання

1. Що вивчає геологія та її практичне значення в житті людини?

2. На які окремі розділи науки поділяється геологія?

3. Які планети входять до Сонячної системи?

4. Що називають Галактикою?

5. Які гіпотези пояснюють походження Землі та Сонячної системи?

6. Яким є розподіл материків і океанів на Землі?

7. Які параметри Землі було розраховано на основі геодезичних вимірювань?

8. Схарактеризуйте зовнішні оболонки Землі.

9. Назвіть основні шари атмосфери.

10. Зі скількох основних шарів гірських порід складається земна кора?

11. Схарактеризуйте основні типи земної кори.

12. Які оболонки розділяють поверхня Мохоровичича (Мохо) та границя Гутенберга?

13. У чому полягає теорія тектонічних плит?

14. З якою швидкістю рухаються літосферні плити?

15. Яка з теорій геологічного розвитку земної кори є домінуючою?

16. Яку роль у формуванні земної кори відіграють спредінг та cубдукція?