Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Дивергентные границы плит

Некоторые из горных цепей на дне океана достигают в высоту 2500 м от основания. Эти подводные горы (см. главу 5), называемые срединно-океаническими хребтами, или центрами спрединга, встречаются везде, где создается новое океаническое дно, и представляют собой самую обширную горную систему на Земле.

Срединно-океанические хребты и центры спрединга, где создаются и раздвигаются новые океанические плиты, известны как дивергентные границы. В этих местах в результате растяжения материала возникают сбросы (подобно тому, как при попытке разделить печенье оно часто ломается, и середина отпадает). Сбросы создают рифтовые долины и погруженные бассейны, такие как в Восточной Африке, где разломы и связанные с ними рифты постепенно разрывают континент на части.

Центры спрединга различаются по скорости раскрытия. Срединно-океанические хребты в Атлантике расширяются медленнее – в среднем приблизительно на 4 см в год, – чем срединно-океанические хребты в Тихом океане, которые в среднем двигаются со скоростью 9 см в год. Иными словами, Тихий океан уменьшается со скоростью, более чем в два раза превышающей скорость расширения Атлантического океана.

Отличаются не только скорости раскрытия центров спрединга, но и формы хребтов. У быстро разрастающихся хребтов склоны гладкие, тогда как для медленно разрастающихся хребтов характерны неровные склоны. Различия возникают из-за особенностей циркуляции горячих вод внутри хребтов, а также зависят от того, существуют ли под хребтами магматические камеры.

Один из наиболее удивительных и легко поддающихся наблюдению мест срединно-океанических хребтов находится в Исландии: остров представляет собой выход Срединно-Атлантического хребта над поверхностью океана. С одной стороны Северо-Атлантическая плита движется на запад, с другой стороны Евразийская плита движется на восток. Проявлением Срединно-Атлантического хребта на поверхности является рифтовая долина, которая простирается от его центра и расщепляется на две части. На территории Исландии множество вулканов, которые формируются вдоль Срединно-Атлантического хребта, в том числе знаменитый Эйяфьядлайёкюдль, который в 2010 г. нарушил авиасообщение в Северном полушарии, выбрасывая в воздух облака пепла. Вулканы непосредственно связаны с формированием материала новой плиты, а также обеспечивают геотермальными ресурсами и горячими источниками. Они красивы, но опасны. Остров Исландия необычен не только потому, что расположен на вершине Срединно-Атлантического хребта, но и потому, что находится над мантийным плюмом – горячей точкой. Вулканическая активность в Исландии, несомненно, выше из-за сопряжения горячей точки со срединно-океаническим хребтом.

На существование исландского мантийного плюма указывают изменения параметров, которые наблюдаются при использовании методов дистанционного зондирования с помощью сейсмических волн. Величина сейсмических волн под Исландией низкая, что свидетельствует об отличии материалов на глубине по сравнению с большинством участков срединно-океанических хребтов. Геофизики полагают, что плюм зарождается на глубине 2880 км, на границе внешнего ядра и мантии. Недавно полученные данные показывают, что мантийный плюм под Исландией поднимается и по мере взаимодействия материала с более холодной верхней астеносферой разделяется на пальцеобразные ответвления, или «лепестки», расходящиеся от сердцевины. Эти «пальцы» горячей горной породы протягиваются до Норвегии и Шотландии и, возможно, являются причиной поднятия в этих регионах. Ученые продолжают исследовать мантийные плюмы, чтобы ответить на вопрос, являются ли они относительно неподвижными или перемещаются со временем.

Другие риски, связанные с геологическим строением Исландии, возникают из-за Срединно-Атлантического хребта. Каждую неделю сейсмометры регистрируют два десятка землетрясений. Магнитуда большинства землетрясений не превышает трех единиц, но для Южно-Исландской сейсмической зоны характерны более интенсивные землетрясения. Некоторые из них связаны с движением магмы под вулканами, а другие являются результатом расхождения двух тектонических плит. На самом деле Исландия постепенно раскалывается со скоростью 2,5 см в год.

Еще одна область, в которой преобладает рифтогенез и растяжение, – это Восточно-Африканская рифтовая долина. В этом регионе срединно-океанический хребет не выходит на сушу, но силы тянут, или отщепляют, Нубийскую (Африканскую) плиту от того участка, который станет новой Сомалийской плитой, когда произойдет разрыв. Долины и хребты, создаваемые в результате сброса, – характерная черта окружающей местности. Погружающиеся части разломов формируют бассейны, где может накапливаться вода, создавая озера, которые появляются и исчезают. Погода и окружающая земля характеризуются быстрыми сменами сухих и влажных периодов, которые влияют на образование озер.