Естественность раскола суперконтинентов

Мы знаем, что все древние суперконтиненты постигла одинаковая судьба: они распались на части, которые отправились в самостоятельное плавание (по астеносфере). Между новыми материками появлялись обширные океаны, но потом все опять же заканчивалось закрытием океанов и формированием нового суперконтинента.

Поскольку тектонические плиты «плавают» по мантии (по ее внешней части – астеносфере), то их переносит поверхностными мантийными потоками, которые растекаются в стороны от горячих точек, где мантийное вещество поднимается к поверхности к холодным зонам, где оно опускается. В стабильных условиях, когда положение «горячих точек» не меняется, материки рано или поздно (через пару сотен миллионов лет) соберутся в наиболее холодных зонах. Если такая зона будет всего одна, в ней возникнет суперконтинент, но холодных зон и суперконтинентов может быть и больше.

Но сформировавшись, суперконтинент, имеющий толстую земную кору (в 3 – 4 раза толще, чем над океанами), становится препятствием для потоков подземного тепла, идущих к поверхности. По современным оценкам, перенос тепла должен сократиться примерно в полтора раза (или даже немного больше). Если бы не было мантийной конвекции, тогда под суперконтинентом температура была бы примерно в полтора раза выше, чем под океаном. Т.е. она была бы выше 1500 градусов. Еще сильнее нагревают мантию под суперконтинентом столкновения континентов при его формировании и постоянная субдукция на окраинах. Часть этого тепла отводится через вулканические процессы, но только часть.

Разумеется, в реальности такого нагрева мантии под суперконтинентом не будет, однако рано или поздно после формирования суперконтинента температура мантии под ним заметно повысится, и возникнут мантийные конвекционные потоки, которые будут из-под центра континента направлены к его окраинам. Они и будут рвать континент на части. История Земли говорит нам, что от формирования до начала распада проходит порядка одного геологического периода, т.е. 50 – 80 млн. лет. А для континентов, в которых собрана примерно половина земной суши вемя распада составляет порядка 100 млн. лет.

Почему же это требует значительного времени, в течение которого суперконтинент существует? Во-первых, для разогрева мантии требуется время, и чем меньше континент – тем меньше прогрев и больше время для достижения критической температуры. Во-вторых, при формировании суперконтинента на его окраинах, как правило, нет зон субдукции, т.е. континенты плывут вместе с частью океанического дна. И давление океанических плит длительное время препятствует раскалыванию суперконтинента и разбеганию блоков. Т.е. у геологических процессов на поверхности существует своя инерция.

Разогрев мантии под суперконтинентом приводит к его расколу и вулканизму по типу покровных базальтов (что только подтверждает высокую температуру мантии под континентом). Образуется крупный рифт, но он же быстро охлаждает мантию под суперконтинентом и дальнейший процесс идет не так бурно. Тем не менее, десятки миллионов лет разбегание континентов идет достаточно быстро (от 10 см в год в начале, до 2 – 3 см в год в конце периода быстрого роста океана), а затем замедляется до миллиметров в год. И с этого момента можно говорить о возникновении предпосылок к новому сближению континентов.

Образно говоря, суперконтинент – тяжелая крышка на кастрюле мантии, которая под ней начинает бурлить, двигать крышку и подбрасывать ее. Ну а хрупкая крышка не выдерживает и раскалывается.

Метки:

Еще можно почитать: