Рифтовые гипотезы о механизме движений плит

1. Конвекция первична. Скорость раздвижения литосферы определяет скорость внедрения материала астеносферы в рифтовых зонах. Толщина литосферы в разных океанах одинаково зависит от ее возраста.

2. Первично раздвижение плит внедряющимся материалом астеносферы. Как далеко действует расклинивающий эффект магмы, зависит от временных характеристик: короткие импульсы внедрения упруго деформируют литосферу, длинные − вызывают ее вязкое течение.

3. Главная сила – сползание плит с хребта (выступа астеносферы). Высота хребтов над океаническими котловинами ~ 3 км. Разница толщина литосферы под котловинами и рифтами ~ 50 км, наклон границы астеносферы – 3−5°.

Если бы рифтовые механизмы были главными, наибольшую скорость раздвижения должны были иметь плиты, разделяемые Срединно-Атлантическим хребтом. В действительности это не так.

Все гипотезы требуют проверки.

Зависимость глубины максимума сейсмической энергии от скорости сближения плит
	1 – Румыния, 2 – Гиндукуш, 3 – Новая Зеландия, 4 – Зондский желоб, 5 – о. Кермадек, 6 – желоб Идзу-Бонин, 7 – Южная Америка, 8 – Курилы, Камчатка, 9, 10 – о-ва Тонга, 11 – Новые Гибриды, 12 – Филлипины Вероятность разрушения плиты пропорциональна скорости погружения: при большой скорости плита меньше нагревается за счет теплопроводности.

Принципиальная схема строения зоны субдукции

К – земная кора, Л – литосфера; А – астеносфера; ФПЗ – фазовая переходная зона; 1 – очаги землетрясений; 2 – границы слоев; 3 – направление движения плит; 4 – фазовые переходы в литосфере (1 – базальт – эклогит, 2 – оливин – шпинель, 3 – шпинель – перовскит)

Причина затягивания литосферы в зоне субдукции – повышение плотности в плите из-за фазовых переходов:

а) базальта океанической коры в эклогит с увеличением плотности на 0,5 г/см³;

б) оливина в структуру шпинели с ростом плотности на 0,4 г/см³ на верхней границе ФПЗ (400 км); литосфера холоднее окружающей мантии (на 200−300 °С), переход в плите происходит при меньшем давлении (на меньшей глубине); высота выступа этой границы ФПЗ в плите составляет 20−40 км.

в) но шпинель – перовскит (скачок ~ 0,5 г/см³) в плите на большей глубине, чем в соседних областях мантии; эта структура тормозит движение плиты вниз, т.к имеет положительную плавучесть.

Поэтому литосферные плиты не могут проходить нижнюю границу ФПЗ, а глубина очагов ≤ 700 км.

Дата добавления: 2014-01-20