- Tytuł:
- The tectonic structure of the continental lithosphere considered in the light of the expanding Earth theory — a proposal of a new interpretation of deep seismic data
- Autorzy:
- Cwojdziński, S.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1187382.pdf
- Data publikacji:
- 2003
- Wydawca:
- Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy
- Tematy:
-
sejsmiczne profilowanie refleksyjne
proces wypłaszczania
struktury sejsmiczne
litosfera kontynentalna
reologia
wielowarstwowy rozkład naprężeń
geotektonika globalna
ekspandująca Ziemia
seismic reflection profiling
flattening process
seismic structures
continental lithosphere
rheology
multilayer stress distribution
global geotectonics
expanding Earth - Opis:
- Sejsmiczne badania refleksyjne, zwłaszcza tzw. pionowa sejsmika refleksyjna stały się od początku lat osiemdziesiątych XX wieku głównym narzędziem badawczym skorupy ziemskiej, a także górnego płaszcza litosfery. Realizacja w ciągu ostatnich 20 lat wielu dużych, często międzynarodowych, projektów sejsmicznych umożliwiła uzyskanie ogromnej ilości informacji, które są zwykle interpretowane przy uwzględnieniu paradygmatu tektoniki płyt. Jednakże interpretacje te napotykają na znaczne trudności. Po pierwsze, trudne do wyjaśnienia jest zagadkowe podobieństwo struktury sejsmicznej skorupy kontynentalnej występującej pod różnymi genetycznie i wiekowo geostrukturami, a także jej symetryczność. Podobieństwo refleksyjności sejsmicznej w różnych środowiskach geologicznych wskazuje na: (1) decydujący wpływ właściwości reologicznych litosfery na charakter refleksyjności oraz (2) wspólny proces tektoniczny odpowiedzialny za jej ukształtowanie. W zależności od warunków termicznych skorupa kontynentalna podlegająca deformacji kruchej sięga do głębokości 10-20 km. Poniżej tej granicy, odpowiadającej temperaturom 300-400 stopni C, zaczyna się strefa odkształceń podatnych, w której dominuje płynięcie stanu stałego. Granica między strefą deformacji kruchej i podatnej jest nieostra, jej szerokość zależy od potoku cieplnego, a także od litologii. Kolejną granicą reologiczną jest powierzchnia Moho. W istniejących tam warunkach termicznych górny płaszcz podskorupowy odkształca się w sposób kruchy. Sejsmika refleksyjna potwierdza te zachowania reologiczne. Między lepkością litosfery kontynentalnej, a refleksyjnością sejsmiczną obserwuje się ścisły związek. W górnej skorupie krystalicznej, która ogólnie jest przezroczysta sejsmicznie, na wszystkich profilach występują nieliczne pakiety refleksów związane z dyslokacjami, na ogół o geometrii listrycznej, nachylone w różnych kierunkach i wypłaszczające się wraz z głębokością. Dolna skorupa jest zdominowana przez, penetratywne w skali dolnej skorupy, struktury subhoryzontalne, wiązane przez większość badaczy z deformacjami z płynięcia. Na granicy skorupy górnej i dolnej znajduje się strefa przejściowa, wydzielana niekiedy jako skorupa środkowa. W strefie tej zanika większość dyslokacji listrycznych. Występują tam śródskorupowe struktury wielkosoczewkowe, podkreślane przez pasma refleksów. Górny płaszcz podskorupowy charakteryzuje się przejrzystością sejsmiczną. Rzadko występują tam pasma refleksów zapadające w głąb pod niewielkimi kątami, odpowiadające wąskim strefom uskokowym. Tym samym, z reologicznego punktu widzenia, dolna skorupa stanowi warstwę „słabszą", zamkniętą między sztywnymi sferami górnej skorupy i litosfery podskorupowej. Proces deformacji tektonicznej, prowadzący do wykształcenia laminacji refleksyjnej, jest niezależny od petrologicznej stratyfikacji skorupy. Przedstawiony w modelu wielowarstwowej struktury litosfery kontynentalnej piętrowy rozkład naprężeń odpowiedzialnych za powstanie struktur sejsmicznych nie może być efektem działania mechanizmu tektoniczno-płytowego. Podstawowe cechy tych struktur, tj.: (1) piętrowy rozkład pól naprężeń i typów deformacji, (2) ich prawdopodobnie młody wiek i (3) przenoszenie naprężeń od dołu ku górze, wskazują na proces tektoniczny związany z ekspansją Ziemi. Tylko ekspansja wnętrza planety i związane z nią zmniejszanie się krzywizny przypowierzchniowych sfer Ziemi mogła doprowadzić do powstania takiego rozkładu naprężeń. Zasadnicza teza pracy nawiązuje do koncepcji wpływu zmian krzywizny ekspandującej Ziemi na procesy tektoniczne - idei wyrażonej wcześniej przez Hilgenberga (1933), Rickarda (1969), Jordana (1971), Careya (1976) i Maxlowa (1995, 2001). W górnej skorupie wypłaszczanie przejawia się w pierwszej fazie utworzeniem kompresyjnych struktur skorupowych opisywanych przez tektonikę płyt jako struktury ze złuszczenia (flake tectonics) lub kliny tektoniczne, a także procesy delaminacji skorupowej. W miarę narastania ekspansji struktury kompresyjne są zastępowane na niektórych obszarach przez struktury ekstensyjne. Dalsza ewolucja geologiczna może prowadzić zarówno do dalszego rozciągania, aż do rozerwania ciągłości skorupy kontynentalnej, jak i - w wypadku konsolidacji obszaru – do pojawienia się kolejnej fazy kompresji wynikającej z dostosowywania się sztywnej, górnej skorupy do nowej, mniejszej krzywizny Ziemi (inwersja tektoniczna). Struktury z wypłaszczania odpowiadają tym, które tektonika płyt opisuje jako rezultat tzw. tektoniki membranowej. Rozpatrywana w planie tektonika z dostosowania tłumaczy także: występowanie struktur przesuwczych, transpresyjnych i transtensyjnych, dowodzone paleomagnetycznie poziome rotacje bloków oraz powstawanie oroklin pasm fałdowych itp. W świetle proponowanej interpretacji geologicznej struktury sejsmiczne litosfery kontynentalnej obserwowane na licznych profilach refleksyjnych odzwierciedlają różny stan naprężeń tektonicznych. Między dolną a górną skorupą oraz między skorupą a płaszczem podskorupowym mamy do czynienia ze strefami planetarnych i regionalnych odspojeń śródskorupowych. Naprężenia rozciągające są transferowane od strony płaszcza Ziemi ku skorupie. Zjawisko to jest właśnie tym, czego możemy oczekiwać w wyniku ekspansji Ziemi.
- Źródło:
-
Polish Geological Institute Special Papers; 2003, 9; 5-79
1507-9791 - Pojawia się w:
- Polish Geological Institute Special Papers
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł