От тектоники плит к глобальной геодинамике. Действие плейттектонического механизма

Ведущее значение в тектонике плит придается погружению холодных литосферных пластин в зонах субдукции, что рассматривается как естественное следствие существования Земли в холодном космическом пространстве и, очевидно, ее векового охлаждения. Холодные пластины погружаются первоначально до границы верхней и нижней мантии на 670 км и здесь какое-то время, от 100 до 400 млн. лет, находятся в состоянии стагнации, пока не наступает катастрофический гравитационный коллапс, вызывающий погружение пластины уже до границы мантии и ядра. Этому коллапсу способствует эндотермическая природа фазового перехода на границе 670 км. Наступающее вследствие коллапса взаимодействие холодной пластины с внешним ядром имеет два важных следствия. С одной стороны, оно вызывает охлаждение внешнего ядра и порождает в нем нисходящий вихрь, уносящий железо и никель во внутреннее ядро, которое благодаря этому испытывает разрастание. С другой стороны, оно провоцирует возникновение компенсационного восходящего течения на границе ядро — мантия, которое порождает плюм, достигающий границы нижней и верхней мантии и здесь, так же как и холодный плюм, испытывающий задержку, а затем прорывающийся вверх. В современной картине Земли С. Маруяма и его коллеги различают один крупный нисходящий холодный суперплюм под Центральной Азией и два восходящих суперплюма — под южным Тихим океаном и под Африкой. Таким образом, в нижней мантии, а фактически и в переходной зоне, к верхней мантии навстречу друг другу на определенном расстоянии движутся колонны охлажденного и разогретого вещества, т. е. конвекция реализуется в форме адвекции.

Мощные восходящие суперплюмы служат причиной раскола и дисперсии суперконтинентов и образования вторичных океанов между их фрагментами, в то время как под суперконтинентами, окруженными зонами субдукции, возникают воронкообразные, вверху холодные суперплюмы. Восходящие суперплюмы, достигая снизу границы 670 км, расщепляются в пределах верхней мантии и дополнительно в литосфере, принимая разнообразные формы. По мнению С. Маруямы, спрединговые хребты первоначально (пример — Срединно-Атлантический хребет) непосредственно располагаются над плюмами, поднимающимися с границы мантия — ядро (чему, однако, противоречит их смещение в латеральном направлении.— В. X.). С  возникновением же зон субдукции по краям океана (примеры — Индийский и Тихий океаны) оси спрединга утрачивают эту зависимость.