Геология и минеральные ресурсы Мирового Океана - Владимир Судариков

При движении плит то открывались, то исчезали крупные проливы, соединявшие океаны, менялись системы циркуляции поверхностных и глубинных вод, менялась флора и фауна в океанах и на континентах. Движение плит происходило сложным образом, расширение дна океанов шло по нормали к срединным хребтам с разной скоростью и в разных направлениях, причем для каждого океана оно менялось во времени. Каждая плита находилась под действием многих сил, что приводило к сложной картине суммарных перемещений плит, вызывало значительные напряжения на их границах. В реконструкциях океаническая и континентальная части каждой из плит двигались вместе.

Со времен как образовались океаны, океаническая кора всегда была наиболее распространенной. Непрерывное обновление океанической коры находит подтверждение при подсчете объема осадков в океане. Если принимать даже самые низкие скорости седиментации, известные для современного этапа и фанерозоя, то и при этом слой осадочных отложений в океане должен был бы составить несколько десятков километров, т.е. океаны должны быть погребены под осадками.

На самом же деле средняя мощность осадочной оболочки океанов – около 500 м. Это объясняется погружением коры в зону и переплавлением, а также обновлением и наращиванием базальтового ложа океанов.

Таким образом, для воссоздания картины прошлого большую роль играют находки на континентах древней океанической коры – офиолитовых комплексов горных пород, в состав которых входят гипербазиты, габбро, базальты и перекрывающие их глубоководные кремнистые осадки.

Офиолитовые комплексы можно найти во всех складчатых поясах Земли – на Урале, Кавказе и Аппалачских горах США. По ним можно проследить древние границы океанов, исчезнувших затем. Они показывают, что Евразия – континент возник в результате столкновения и спаивания нескольких более мелких континентов. Свидетелями границ древних океанов являются и вулканические цепи, в основном андезитового состава – древние островные дуги.

Палеозойский этап развития Земли начался с существования в начале трех океанов, а с карбона – единого большого океана Панталасса, который весьма примечателен с точки зрения литологии. Известно, что главная часть терригенного материала образуется в гумидных зонах экваториальных частей суши с их огромными скоростями выветривания. В настоящее время оттуда поступает ¾ терригенного материала планеты, а занимает 39 % поверхности современной суши. В палеозойских океанах: палео–Азиатский, палео–Тетис, палео–Атлантический и в раннемезозойском океане Панталасса в экваториальных зонах суша отсутствовала. Только в карбоне – перми континенты движением плит были введены в экватор. Начался усиленный снос тогда терригенного материала.

Южные материки Антарктида, Австралия, Африка и Южная Америка на протяжении всего палеозоя были объединены в единый материк – Гондвану. Вдоль их границ нет офиолитовых комплексов, значит, не было и океанов.

По другую сторону тогдашних океанов располагалась группа северных материков: Северо-Американский, Восточно-Европейский и Сибирский, а также микроконтиненты: Казахстан, Средняя Европа и другие. Северо-Западная Африка находилась на Южном полюсе. Северные материки располагались в экваториальной части.

480-450 млн. лет назад северные континенты постепенно сближаются; палеоАтлантический и палео-Азиатский океаны понемногу закрываются. Рождается новый океан палео-Тетис. На его северном краю возникают гигантские цепи островных дуг с вулканами. В дальнейшем в среднем палеозое, в силуре и девоне, начинается объединение всех континентов. Океан палео-Тетис сильно сокращается. Все это продолжается и в период раннего карбона. В местах столкновений образуется герцинский складчатый пояс. Формируется новый океан палео-Тетис II, отделяющий Китайский континент от Сибири и Казахстана. Гигантские ледники покрывают Гондвану.

290-270 млн. лет назад образуется единый сверхматерик – Пангея, состоящий из двух частей – Лавразия на севере и Гондвана на юге. Он просуществовал до триаса – ранней юры.

На восточном краю Пангеи располагались протяженные вулканические пояса, с которыми связаны месторождения цветных и редких металлов. Южный полюс находился в Антарктиде. Пангею покрывали ледники. Оледенения заканчиваются в триасе 220-200 млн. лет назад. Закрывается океан палео-Тетис II, Китайский континент припаивается к Евразии. Триас – ранняя юра – время низкого уровня океана.

Затем Пангея в триасе начала распадаться и была разделена крупным океаном Тетис на три части: Гондвану, Лавразию и Китайский континент. Дальше материки дробились по разломам-рифтам, которые могли расшириться до океана. Началось все с Лавразии. Северная Америка отодвигается от Европы; между ними образовался Атлантический океан. Евразия сместилась к северу.

В конце юрской эпохи (160-140 млн. лет назад) начала распадаться Гондвана, существовавшей 500 млн лет Гондвана (южная группа материков) распалась на 8 частей: Антарктида, Южная Америка, Африка, Аравия, Австралия, Индия, Мадагаскар, Новая Зеландия. Таким образом, распад Пангеи продолжался вплоть до позднего мела.

В местах раскола Гондваны возникли рифтовые зоны и срединноокеанические хребты. Континенты Гондваны перемещаются к северу кроме Антарктиды. Индия столкнулась с Евразией, в результате чего образовались Гималайские горы. Увеличивалась протяженность срединных хребтов и скорости спрединга. Уровень океана поднялся на 300-500 м в позднемеловое время, потом начался спад уровня до минимальных отметок (-150 м.).

Южная часть Атлантики начала раскрываться 135 млн. лет назад, в конце юры. Рифтовая зона, от которой началось раздвижение Африки и Южной Америки, как полагают, напоминала современное Красное море. Атлантический океан принял знакомые нам очертания, вероятно, к концу мела (65 млн. лет назад). Нераскрытой оставалась только самая северная его часть и Северный Ледовитый океан.

В Тихом океане в юрское и меловое время, по-видимому, существовала система глубоководных желобов, поглощающих литосферные плиты Северной и Южной Америки. Двигаясь на запад, Северная Америка надвинулась на существовавшие здесь глубоководные желоба и перекрыла их. Южная Америка, достигнув Андского (Перуанско-Чилийского) желоба, не закрыла его, а начала сдвигать его к западу. В кайнозое материки заняли современные позиции.

В верхнем мелу сближаются Африка и Евразия. На северном краю закрывающегося океана Тетис возникает огромный пояс вулканических дуг, протягивающийся от Юго-Восточной Европы до Гималаев и далее. Здесь также сосредоточены месторождения золота, олова, вольфрама и полиметаллов. В кайнозойскую эру океан Тетис почти закрылся. Африка сминает южную часть Европы. Возникает Альпийский складчатый пояс. От Тетиса остались Средиземное и Черное моря. Надвигание продолжается, вулканы Италии действуют.

В связи с дрейфом материков выясняется важная закономерность, которая приводила в прошлом и привела в четвертичное время к резким похолоданиям, развитию оледенения. Попадание обширной суши на Северный или Южный полюсы приводило к развитию околополярного оледенения и похолодание климата всей Земли. При попадании океана на полюс происходило выравнивание температур и наступало потепление. Ледниковые периоды в истории Земли повторялись. Для северной Европы с юры до середины эоцена среднегодовая температура повышалась до 25-30 °С, затем снизилась до современных значений – 5-10 °С.

Рисунок 4 – Африка, Европа (отдельно Испания), Гренландия, Северная и Южная Америки передвинуты на глобусе без изменения их размеров и формы так, чтобы их контуры сошлись, возможно, лучше (по Э. Буларду и др.).

Контурами материков считаются линии глубин до 500 метров.

На плоской карте изображения материков неизбежно искажены, что видно по искривлению сетки меридианов и широтных кругов.

Огромная рифтовая зона развивается под озером Байкал и под Красным морем. Континенты снова собираются воедино в Северном полушарии. Цикл расхождения и схождения всех материков составляет 600 млн. лет. Видимо, суперконтиненты образовывались на нашей планете не раз.

Выявление факта непрерывного формирования океанической коры и последующего исчезновения в глубоководных желобах, позволяет совершенно иначе, чем ранее, подходить к пониманию истории океанов. Поскольку плиты двигаются, точка наблюдения не фиксирована. Она меняет свои координаты и при движении например по меридиану происходит смена разных климатических условий вплоть до северных широт. Соответственно развитие осадочной толщи в основных чертах предопределяется геологической историей ложа океана. Ежегодно уходит в глубинные слои Земли около 1,5 км3 осадков океана.

1. Концепция дрейфа континентов А. Вегенера.