В качестве пятого примера укажем систему грандиозных квазиширотных древних разломов в северной и экваториальной частях восточной половины Тихого океана; начиная с севера, это разломы Чинук, Мендосино, Пайонир, Меррей, Молокаи, Кларион, Клиппертон, Галапагос, Маркизский; все они более или менее удовлетворительно согласуются с мгновенными параллелями с полюсом в точке 79° с. ш., 111° в. д. (Г. Менард, 1967 г.), по-видимому, служившей ранее полюсом раздвижения дна Тихого океана.
Используя направления трансформных разломов в зонах срединно-океанических хребтов, К. Лепишон подобрал по методу наименьших квадратов мгновенные полюсы вращения шести главных литосферных плит (Евроазиатской, Американской, Африканской, Тихоокеанской, Индийской и Антарктической) в северной и южной половинах Атлантики и Тихого океана, в Индийском океане и в Арктике. Полученные результаты, дающие количественную характеристику согласованного в глобадъдом плане движения шести главных литосферных плит земного шара, приведены в табл. 10.
Табл. 10. Полюсы и угловые скорости раздвижения океанского дна по К. Лепишону (1968 г.)
Определение этих же полюсов вращения другим независимым методом - по линейным скоростям раздвижения океанского дна (измеренным по полосчатым магнитным аномалиям) - дало приблизительно такие же результаты и позволило дополнительно определить мгновенные угловые скорости раздвижения, указанные в последней графе табл. 10. Из данных, приведенных в таблице, видно, что полюсы раздвижения северных и южных частей Атлантики и Тихого океана находятся сравнительно недалеко друг от друга: для северных частей этих океанов оси мгновенного вращения раздвигающихся плит выходят на поверхность Земли чуть южнее Гренландии и между Австралией и Антарктидой, для южных частей океанов - чуть западнее Гренландии и в австралийском секторе Антарктиды. Для Индийского океана полюсы раздвижения находятся в Ливии и около о-вов Тонга, для Арктики- около Таймыра и в Антарктиде. Угловой скорости раздвижения 107 град./год соответствует линейная скорость абсолютного движения каждой из раздвигающихся плит на экваторе раздвижения в 0.5 см/год. Эти скорости максимальны в южной части Тихого океана и минимальны в Арктике и Северной Атлантике. Приведенные в табл. 10 сведения о современных движениях литосферных плит являются, конечно, весьма упрощенной схемой уже потому, что в ней учтены лишь шесть главных плит, тогда как на самом деле в некоторых из них выделяются более мелкие плиты. В табл. 10 не отражено, например, относительное движение Северной и Южной Америки по разломам, имеющимся в районе Карибского моря; недостаточно удачно описывает она и движения в восточной половине Индийского океана. В целом же согласование относительных движений шести главных плит по этой схеме можно признать удовлетворительным; эти относительные движения включают растяжения в Срединно-Атлантическом, Тихоокеанском и Индийском хребтах и сжатия в зонах западно-тихоокеанских дуг, чилийского берега и Тетиса (от Азорских островов до Явы).
Используя современные полюсы и скорости вращения главных литосферных плит, можно обратить это движение назад и таким способом восстанавливать предыдущие расположения плит и «впаянных» в них континентов настолько далеко в прошлое, пока в какой-то момент прошлого времени не возникнет расхождения с расположением полос магнитных аномалий соответствующих возрастов на океанском дне. Для этого момента по построенной указанным путем палеогеографической карте, содержащей расположение континентов, океанов, срединно-океанических хребтов, полос магнитных аномалий более древних возрастов на океанском дне и зон Заварицкого-Беньофа (находимых с использованием геологических данных об изверженных и плутонических породах соответствующих возрастов), можно пытаться находить полюсы и скорости вращения плит предшествовавшего периода и с их помощью продвигаться еще дальше в прошлое, и так далее. Чрезвычайно полезной дополнительной информацией, позволяющей проверять непротиворечивость произведенных построений, при этом будут служить палеошироты стабильных континентальных блоков; их относительное значение будет возрастать по мере удаления в прошлое и уменьшения «запаса» известных ныне полос магнитных аномалий соответствующих возрастов на океанском дне. Для возрастов свыше 160 млн. лет полос магнитных аномалий уже не останется, и основной информацией станут палеошироты континентальных блоков (вместе с геологическими данными о распределении пород соответствующих возрастов, и в особенности о древних зонах Заварицкого-Беньофа или эвгеосинклиналях, оставивших до наших дней офиолитовые зоны на континентах).
Самая недавняя из перестроек движения литосферных плит обнаруживается по линейной магнитной аномалии № 5 возрастом в 10 млн. лет (поздний миоцен): в северной и экваториальной частях восточной половины Тихого океана линии этой аномалии (и более древних аномалий) перпендикулярны древним разломам (от Чинука до Маркизского), образующим угол около 30° с современными трансформными разломами, так что ранее эта часть Тихого океана вращалась около мгновенного полюса 79° с. ш., 111° в. д., а начиная со времени 10 млн. лет тому назад стала вращаться относительно современного мгновенного полюса 53° с. ш., 47° з. д. (что создало растяжение океанского дна на небольшом рифте широтного простирания в районе Галапагосских островов).
Более ранняя и довольно существенная перестройка обнаруживается по аномалии № 18 возрастом в 45 млн. лет (поздний эоцен); она была вызвана, по-видимому, столкновением Индийского субконтинента с Азией и в свою очередь вызвала раздвижение океанского дна на северо-западной и юго-восточной ветвях Срединно-Индийского хребта и быстрое отделение Австралии от Антарктиды. Более ранняя перестройка движения литосферных плит обнаруживается по аномалии № 31 возрастом около 70 млн. лет, т. е. около границы верхнего мела с нижним палеоценом (с этого времени прослеживается современное вращение южной половины Тихого океана).
Еще более ранняя перестройка, по имеющимся расчетам, приходится на нижний мел (около 110 млн. лет назад), когда началось быстрое раздвижение Центральной и Южной Атлантики. Особый интерес представляет попытка реконструкции срединных хребтов и движения плит того времени в Тихом океане, предпринятая Р. Ларсоном и С. Чэйзом (1972 г.) и приведенная на рис. 59. На нем указаны четыре плиты - Тихоокеанская, которая с тех пор продвинулась на север относительно Евразии и Северной Америки по меньшей мере на 7000 км; плита Кула, двигавшаяся относительно Тихоокеанской на северо-запад и с тех пор целиком поглощенная (вместе с северной окраиной Тихоокеанской плиты, т. е. не менее 7000 км по длине) под Евразией и в прото-Алеутском желобе; плита Фараллон, двигавшаяся относительно Тихоокеанской на северо-восток и почти целиком (кроме плит Хуан-де-Фука и Кокос, опять-таки не менее 7000 км по длине) поглощенная под западной окраиной Северной Америки; плита Феникс, частично (приблизительно на 5000 км по длине) поглощенная под южной частью Южной Америки и Западной Антарктидой. Рассчитанные скорости поглощения указанных плит, наибольшие в период 110-85 млн. лет тому назад, неплохо коррелируют с геологическими данными о вулканической и интрузивной активности на континентальном обрамлении Тихого океана.
Рис. 59. Плиты и срединные хребты Тихого океана 110 млн. лет тому назад по Р. Ларсону и С. Чэйзу (1972 г.). Крестики - зоны погружения.
Переходя к более ранним периодам времени, вернемся к упоминавшейся в главе 7 глобальной фанерозойской палеогеографической реконструкции Л. П. Зоненшайна и В. Е. Хаина [43], отличающейся от преимущественно палеомагнитной реконструкции А. Смита, Дж. Брайдена и Г. Дрюри (рис. 54) широким использованием геологических данных (прежде всего об офиолитовых зонах различных возрастов), но также с учетом палеомагнитных полюсов, подкрепляемых палеоклиматическими данными. Реконструкции [43] выполнялись на глобусе, а затем изображались в стереографической проекции с центром на экваторе, в качественной форме (без должных масштабных искажений континентов, далеких от центра проекции). Было построено 10 палеогеографических карт разных возрастов.
Самая древняя из них - нижнекембрийская, соответствующая эпохе Позднебайкальской (Кадомской) складчатости (570-550 млн. лет тому назад) - показана на рис. 60, а. На ней прежде всего изображена единая Гондвана в реконструкции П. Н. Кропоткина (1967 г.), согласно которой Индия совмещается с Аравией и Австралией, а промежуток между Африкой, Индией и Австралией заполнен микроконтинентом Сейшельских островов; с северной оконечностью Индии совмещен Малайский блок Индокитая. Показаны также Восточно-Европейский, Сибирский, Китайский и Северо-Американский континенты и ряд микроконтинентов (Средне-Европейский, Центрально-Казахстанский, Таримский и Индосинийский), разделенные основными океанами континентального полушария - Палео-Атлантическим и Палео-Азиатским с рядом срединно-океанических хребтов и зон Заварицкого-Беньофа.
Рис. 60. Фанерозойская глобальная палеогеографическая реконструкция Л. П. Зоненшайна и В. Е. Хаина [43]. а - нижнекембрийская (570 - 550 млн. лет); б - верхний кембрий и нижний ордовик (510 - 480 млн. лет); в - средний и верхний ордовик (460-440 млн. лет); г - верхний силур и нижний девон (410-380 млн. лет); д - средний девон (370-360 млн. лет); е - нижний карбон (345-325 млн. лет); ж - верхний карбон и нижняя пермь (290-270 млн. лет); з - верхний триас и нижняя юра (210-180 млн. лет); и - верхняя юра и нижний мел (150-130 млн. лет); к - средний мел (110-85 млн. лет). 1 - офиолиты; 2 - островные дуги; 3 - флиш и граувакко-кремнистые комплексы; 4 - молассы; 5 - синорогенный магматизм; 6 - складчатость;7 - обдукция; 8 - субсеквентный магматизм; 9 - границы континентов; 10 - оси раздвижения: а - главные, б - второстепенные; 11 - направление поддвига океанической литосферы; 12 -. оси сжатия; 13 - направление надвига континентальной литосферы; 14 - трансформные разломы ; 15 - трапповый магматизм.