ВУЛКАНИЧЕСКИЕ МОРЯ ПЛАНЕТ В ТЫЛУ ДУГОВЫХ ГОР

Центробежная волна в развитии горных дуг. Земные складчатые дуги. Сейсмофокальная зона

Горные дуги Луны похожи на складчатые горы земных континентов; морские хребты и фантомы — на океанические хребты Земли. Материковые и океанические цепи поднятий на Земле, как и на Луне, часто продолжают друг друга по простиранию. Можно допустить, что и на нашей планете хребты океанов — это погруженные под лавы продолжения материковых гор, т. е. складчатые сооружения, перекрытые лавами.

На Земле, как и на Луне, установлено парное сочетание базальтовых плащей и ограничивающих плащи горных хребтов. Базальты проявляются всегда с вогнутой стороны дуговых складчатых поднятий вслед за их образованием. Излияния базальтов 3емли отвечают финальному магматизму в геотектонических циклах, создающих горы.     

Структуры дуговых поднятий на Земле опрокинуты и надвинуты всегда кнаружи дуг. С выпуклой стороны складчатых дуг, перед фронтом надвигов располагаются краевые прогибы древних платформ или краевые вулканические пояса.

Плащи материковых траппов продолжаются в океаны одно- . возрастными лавами дна. Вместе эти материково-океанские базальтовые поля образуют овалы, полуовалы или огромные дуговые полосы, ограниченные по выпуклому фронту общей цепью наземных, а затем — подводных гор.       

Земные складчатые дуги очень крупных радиусов выглядят на картах прямолинейными. Это, в частности, привело к представлению об особом структурном развитии коры нашей планеты. Для объяснения линейной тектоники применяется современный мобилизм — тектоника литосферных плит.

Допустив разрастание и перемещение океанского базальтового дна в результате глубинных подкоровых течений, предполагают заталкивание этих плит в мантию перед краями материков — субдукцию, порождающую горы. Так мобилизм. объясняет одностороннее опрокидывание складок внутри глобальных линейных горных поясов.

Однако на Земле есть и более мелкие складчатые дуги. Здесь уже надо предполагать множество «плиток», движущихся, погружающихся и вращающихся в сложнейшем хороводе, в том числе подчас сразу во все стороны.

Другой способ объяснения складчатости дуг малого радиуса — предположение о диапировых поднятиях с центробежным гравитационным «расползанием» пакетов горных пород. Однако палеогеографические построения обычно не подтверждают крупных поднятий тыла складчатых дуг в эпохи образования надвигов.

Горизонтальные смещения слоев в складчатых зонах Земли надежно обоснованы, их масштаб — десятки километров, (по данным бурения). В то же время против заметных перемещений коровых блоков фундамента говорит «просвечивание» под надвинутыми пластами древних разломов в цоколе.^ Грандиозным перемещениям целых материков противоречит закономерная канва материково- океанических складчато-глыбовых горных поясов, симметричная по оси вращения планеты.

На Луне установлено центробежное выбрасывание или смещение в периферические круговые поднятия насыпного или наклонно- вздыбленного вещества материков. Очевиден здесь и фиксизм для фундамента материков и" океанов. В то же время для этих двух планет при образовании базальтового дна океанов обнаруживаются однотипно сгруппированные общие структурные элементы. Это перемещенные или слабо надвинутые кнаружи породы дуговых поднятий и стабильные рамы этих поднятий, которые по-разному реагируют на появление поднятых гор. Перед выпуклостью дуг на фронтальных рамах возникают краевые депрессии. Внутри вогнутости дуг на тыльных рамах изливаются молодые базальты.

В понимание земного геосинклинального процесса предлагается ввести общий дяя планет генетический принцип кольцевого структу- рообразования. Принцип должен объяснить сходную морфологию и сходную стадийность становления однотипных структурных пар на планетах — дуговых гор и их тыльных базальтовых плащей. Принцип также должен объяснять неподвижность субстрата коры планет и горизонтальное смещение вещества дуговых складчатых гор. Предлагаемый новый принцип — тектонический эффект центробежной волны в развитии геосинклинали (излагается как гипотеза).

Допускаем главенство — примат горизонтальной базисной волны при развитии геосинклинали. Волна распространяется в приповерхностных сферах Земли от эпицентра, расположенного над глубинным очагом. Глубинным очагом, по аналогии с очагом отдельного землетрясения, Г. П. Горшков называет объем вещества (мантия), предварительно накопивший потенциальную энергию. Представление «геосинклинальная волна» уточняет фронтальное либо тыльное положение стабильных рам по отношению к надвигам складчатых зон. В механическом смысле геосинклинальную волну (вектор) можно уподобить базисной волне, возникающей в субстрате планеты при ударе (в принципе, удар, создающий базисную волну, одинаково может быть и внешним, метеоритным).

Центробежную горизонтальную волну порождает вспышка глубинной энергии, определяющая вертикальный толчок — взрыв. Распространяясь, приповерхностная базисная волна либо, постепенно рассеивается в холодной литосфере, либо тормозится податливой зоной разуплотненного вещества недр — зоной астеносферы под плащом молодых горячих базальтов ( 25. а, б). В последнем случае на поверхности возникает волна рельефа.

Центробежная волна напряжений сжатия оставляет в своем тылу'область относительного разуплотнения вещества мантии. Волна оттесняет глубинный поток тепла и флюидов, порожденных глубинным взрывом, к полосе своего максимального торможения—к той зоне, где астеносфера вновь выклинивается под краем плаща молодых базальтов. Формируется зона мантийной плотностной неоднородности, наклоненная от фронтальной стабильной рамы к центру эндогенного взрыва. Над ней рождается коридор конвективного тепломассопереноса — сейсмофокальная зона. На поверхности Земли по фройту центробежной волны возникает поднятие или система поднятий с разделяющими прогибами.

Похожее толкование сейсмофокальных зон, воронкой сужающихся к глубинному очагу, предложил Г. Д. Ажгирей. Он подчеркнул, что лишь висячее крыло сейсмофокальных зон место рождения гранитов.

«Живая» геосинклиналь — это морщина или система параллельных морщин земной коры, т. е. желоба и островные цепи. Новое в понимании их развития — это некоторая миграция дуговой морщины в пространстве с течением- времени. Заполняющие ее ранние осадочные и вулканогенные толщи могут «накатиться» на поздние,' будучи выжаты, выплеснуты. Их смещает движущаяся волна рельефа ( 25, в). Как волна цунами, она обретает наибольшую вертикальную амплитуду у своего «берега» — в полосе резкого утонения1 астеносферы близ фронтальной стабильной рамы. Здесь и возникает складчатое поднятие — ороген ( 25, г). Стабильная рама может быть материковой или океанской, с древними базальтами дна. Запаздывающий кондуктивный тепловой фронт медленно поднимается за счет теплопроводности среды от глубинного очага. Он встречает в тылу дуговых гор разуплотненное мантийное вещество, из которого выплавляются базальты. Изливающиеся на поверхность лавы являются финальными в данном цикле горообразования.

Современной геосинклиналью с предложенных позиций можно считать только те системы глубоководных депрессий и смежных поднятий, которые существуют на океанском дне, покрытом самыми молодыми базальтами неогена. Это так называемые «задуговые» структуры западно-тихоокеанских окраин. Лишь под молодыми лавами имеется линза астеносферы, способная «уловить» и замедлить новую волну напряжений, порожденную очередным эндогенным толчком — взрывом.

Предложенная гипотеза «центробежной волны» в развитии горных дуг нашей планеты позволяют увязать воедино известные геологические и геофизические данные об островных складчатых дугах в океане, о вулканических поясах, о глубоководных желобах и сейсмофокальных зонах в полном согласии с классической теорией геосинклинали. Геосинклинальная теория, однако, не дает указаний на форму активной области в плане и на место появления новой активной области. Предложенная гипотеза уточняет место новой геосинклинали с использованием представлений тыл — фронт любого сечения складчатой дуги или совокупности складчатых дуг. Исчезает необходимость прибегать к представлениям о горизонтальных перемещениях крупных блоков литосферы для объяснения моновер- гентных — асимметрично надвинутых в одну сторону геосинклинальных складчатых горных систем.

Итак, можно установить, что в каждом геотектоническом этапе, отражающем импульс отдачи внутренней энергии планеты, происходит регионально проявленная пространственная дифференциация ее верхней оболочки на гранитные дуги с анортозитами по фронту и базальтовые пятна внутри этих дуг.

Области первичной оболочки, оказавшиеся между фронтальными дугами нескольких эндогенных концентров, особенно насыщаются глубинными анортозитовыми расплавами и окаймляются хребтами из деформированных и гранитизированных пород. За барьером горных дуг при этом остаются базальтовые впадины. Межкольцевые участки легко представить как зачаточные ядра скалических материков.

Дальнейшее развитие тех же или близких концентров приводит к расширению ядра с гранитной каймой и к его новому укреплению— кратонизации. Агенты этих преобразований—потоки тепла и флюидов, создающие фронтальные вулканические пояса из пород средне- , го и кислого состава с анортозитовыми и метаморфическими корнями. Напротив, задуговые базальтовые моря будут в дальнейших циклах повторно заливаться лавами. Это должно происходить в конце каждого этапа причленения очередной горной дуги к разрастающемуся сиалическому ядру — зародышу континента.

Таким образом, принцип центробежной волны в развитии горных дуг Земли способен объяснить появление, с одной стороны, начальных ядер концентрации алюмосиликатного полевошпатового вещества (сиаля), с другой — участков господства базальтов и относительного обеднения сиалическим веществом подбазальтовой приповерхностной оболочки планеты. Конечно, процесс циклического пространственного разделения первичного вещества на планете не является строго однонаправленным. Глубинные очаги эндогенных взрывов возникают в разное время в различных местах. Закон, определяющий их активность и место проявления, неизвестен.

Изучая историю развития коры Земли, следует учесть изменение с течением времени преобладающих магматических продуктов. Так, среди древнейших отложений Земли с возрастом 4—2,5 млрд. лет преимущественно развиты анортозиты и связанные с ними «серые гнейсы» неясного генезиса. В меньшей степени присутствуют примитивные (малокремнезшистые) базальты. Граниты практически отсутствуют.

Гранитизация коры активно проявляется с рубежа около 2,5 млрд. лет. В это время начинают подвергаться преобразованию при развитии горных дуг древние осадки, уже дифференцированные на поверхности с участием гидросферы и атмосферы. В это же время возникают горные кольца с внутренними базальтовыми пятнами. Такие вложенные друг в друга крльца — следы проявления центробежных волн, дифференцирующих приповерхностное планетное вещество. По нашему мнению, это были удары эндогенных энергетических взрывов. Глобальное появление гранитов на Земле с рубежа 2,5 млрд. лет может определяться также особенно эффективной фазой накопления летучих веществ под «подушками» достаточно разросшихся к этому времени сиалических- материковых глыб.

В дальнейшем, в течение длительного времени (от 2,5 млрд. до 0,25 млрд. лет) истории Земли отмечается мощное развитие именно гранитов, проявленных внутри складчатых горных дуг и частично — перед их фронтальными зонами. Глубинные потоки тепла и флюидов интенсивно перерабатывают сгруженные в геосинклинальных трогах поверхностные осадки. К концу этого этапа базальтовые плащи тыла горных дуг начинают постепенно группироваться в обширные однородные пространства, почти сплошь залитые лавами поверх субстрата, частично переработанного мафическими внедрениями.' Теперь мощные линзы осадочных слоев накапливаются лишь в краях сиалических блоков. При наличии активных концентров — проводников эндогенной энергии, только здесь могут идти процессы гранитизации. Роль гранитов в эндогенных триадах единичных циклов оказывается ограниченной географическим признаком — зонами активных материковых окраин.

Главным представителем и выразителем эндогенных энергетических импульсов земных недр становятся в последние 0,25 млрд. лет земной истории финальные базальты. Теперь их плащи часто ограничены по фронту Лишь островными дуговыми поднятиями из более древних деформированных базальтов внутри обширных океанов.

На Луне гомологи гранитов, а именно крип-базальты, по своему возрасту в 3,9 млрд. лет оказываются более молодыми, чем анортозиты и представители «добассейновых» базальтов. Возрасты последних, полученные по обломкам в материковых брекчиях, превышают 4 млрд. лет. Крип-базальты, еще более мблодые, моложе, чем лавы морских заполнений, тоже пока не обнаружены.

Можно думать, что на ранней, добассейновой стадии развития коры Луны уже преобладала порожденная эндогенными взрывами и осуществляемая центробежными волнами площадная дифференциация первичного вещества. Однако разделение шло только на обширные ободы из анортозитов и малые внутренние пятна базальтов. После определенного упрочения сегментов коры наступила критическая стадия мощнейших взрывных актов. Именно они образовали главные лунные бассейны, окруженные кольцевыми хребтами. У подножий хребтов отложились выбросы наиболее обогащенного летучими компонентами крип-вещества. Вероятно, эти, сжатые во времени (100 млн. лет) события оказались слишком энергоемкими. Поэтому все последовавшие этапы импульсивной отдачи энергии недр Луны выражались главным образом извержениями базальтов в течение еще 1 млрд. лет. Лавы заполняли позднейшие депрессии, огражденные невысокими дугами морских хребтов.

Центробежные волны, определяющие на наш взгляд развитие и форму различно изогнутых дуговых складчатых .зон Земли, несомненно порождаются ее эндогенной энергией. Для Луны причиной возникновения многокольцевых структур общепринятой считается энергия от ударов астероидами.

Однако сравнение всех твердых планет с Землей убедительно свидетельствует в пользу создания главных структур их лика силами внутрипланетной энергии.