Б. Т. Тошмухамедов ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта

Литосфера плиталар тектоникасининг назарияси

Ер тузилиши ва ривожланиши ҳақидаги ҳозирги замон тушунчаларининг шаклланиши узоқ ўтмишга бориб тақалади. Ернинг пайдо бўлиши илохий кучлар билан боғлиқлиги ҳақидаги фикрлардан бошлаб, геологик назариянинг фалсафий асослари бир неча бор ўзгарган. Илмий қарашларнинг ўзгариши бир вақтлар доимий, ўзгармас туюлган, аммо далиллар ва маълумотлар кўпайган сари бу қонуниятлар тубдан ўзгариб кетган. Бунга мисол қилиб, геосинклиналлар назарияси ўрнига янги,глобал тектоникани кириб келишини кўрсатиш мумкин.

Геосинклиналлар назарияси геологияда 100 йилдан кўпрок хукмронлик қилди. Бу назария, авваламбор, Ер пўстини ривожланиш жараёнларини талқин этитга интилди. Мазкур тизим ягона таълимот эмас эди, балки уни асосини кўтарилиш, контракция, пульсация, чуқурликдаги дифференциация, ротация, ядровий, радиомиграцион ва бошқа кўплаб бир-бири билан унча боғлиқ бўлмаган тахминлар ташкил этади. Ушбу назария ва гипотезалар бир-бирига зид эканлигига қарамасдан, уларнинг асосий мақсади Ер пўсти ва уни ташкил этувчи ҳудудларда бурмаланган ўлкалар ва платформаларни шаклланиш жараёнларини асослаб бериш бўлиб келган. Бу қарашларнинг умумий номи фиксизм эди. Ерни чуқур қисмида дифференциация жараёнини етакчи эканлигини тан олган ҳолда, мазкур гипотезалар уни фақат фиксизм нуқтаи назаридан қабул қилади ва бундай ҳолда минерал массаларининг горизонтал ҳаракатлари тан олинмасди. Фиксизм тасаввурларининг устунлиги даврлари билан бир вақтнинг ўзида геология фанининг ичида моддаларнинг айланма ҳаракати, нафақат вертикал балки горизонтал йўналиши ҳақида ғоялар туғилган ва ривожланиб борган. Булар эса Ер пўсти ва Ернинг шаклланишидаги хусусиятларини тўлиқ тушунтириб беришга янги имкониятларни очиб берган. Мазкур ғоялар ривожланишининг якуни бўлиб, ўтган асрнинг 60 чи йилларида янги глобал тектоника ёки литосфера плиталари тектоникаси назарияси пайдо бўлди ва тез орада тан олинди, назарий ҳамда амалий геологияда етакчи ўринни эгаллади.
Литосфера плиталари тектоникаси вужудга келиши ҳақли равишда А.Вегенер номи билан боғлиқ. Олим 1912 йил қитъалар дрейфи¹ гипотезасини ишлаб чиққан. Дастлаб қитъалар ҳаракати мавжудлиги ҳақида О.Фишер ва Ф.Тэйлор ҳам таъкидлаб ўтишган. Дрейф гипотезаси Америка ва Африка қитъаларини чет қисмлари ва геологик тузилиши бир-бирига яқин эканлигига, ўсимликлар ва ҳайвонлар тарқалишига, қадимги музликлар изларига ва бошқа далилларга асосланган.

Расм 47. Континентлар дрейфи ва янги океаник

пўстлоқнинг шаккланиши.

Кейинчалик қитъаларнинг горизонтал ҳаракатлар ҳақидаги гипотезани ривожлантиришида О.Ампфефер, Р.Швиннерларни ҳизмати катта бўлган. Бу жараён механизмини аниқлашда мантия оқимларини мавжудлиги ғоясини ишлаб чиқишда Ф.Меннинг-Мейнес, А.Холмс ва Д.Григслар, континентлар дрейфини мантиядаги конвектив оқимлар билан боғлаб, А.Вегенер ғояларини чуқурлаштириб қолмай, балки литосфера плиталари тектоникаси ҳақидаги тасаввурларни олдинга йўналтириб берганлар.

Юқоридаги расмда қитъаларлар парчаланишига қадар бўлган вазият, пастда парчаланиш ва янги океан ҳосил бўлиши кўрсатилган.
Афсуски, ўша йилларда бу ғоялар геологлар томонидан деярли қабул қилинмай қолди. Уларни геосинклиналлар назарияси қониқтириб келган эди.
XX асрнинг 60-йилларида геологик ва геофизик тадқиқотлар океанларда тез суръат билан ривожлана бошлади. Албатта буларнинг барчаси фан тараққиётида ўз самарасини кўрсатган. Мазкур давр мобайнида геология соҳасида буюк кашфиётлар қилинди. Плиталар тектоникасининг шаклланишига - марказий океаниқ тизмалар ва марказий рифт чўкмалари кашфиёт қилиниши, чуқур чўкмаларни ўрганиш, спрединг ва субдукция жараёнларининг аниқлаш асосий сабаб бўлди. Йўл-йўл магнит майдон аномалияларини ўрганиш муҳим аҳамиятга эга эди. Мазкур аномалияларнинг геологик ва стратиграфик талқини Дж. Хейрлцер, У.Питмен, К. Ле Пишон ва
М.Тальванилар томонидан амалга оширилди. Аномалияларнинг ёшини ўрганиш Дж. Вилсонга конкрет маълумотлар асосида ўрта-океаник тизмалар марказий қисмидан узоқлашган сари Ер пўсти ёши улғайиб боришини исботлаб бериш имкониятини берди, шу билан бирга спрединг жараёнлари ҳақиқий эканлигини кўрсатди. Дж. Вилсон океанларда трансформ (кўндаланг) ёриқлар кенг тарқалганлигини ҳам биринчи бўлиб исботлади.
60-йиллардан бошлаб катта ҳажмда олинган янги петрологик, геокимёвий, геофизик маълумотлар Ер тузилишини ва ривожланишини қайтадан кўриб чиқиш заруратини туғдирди. Булар жумласига Ер пўсти ва юқори мантиянинг янги моделини яратиш, улар таркибида квазипластик астеносфера ва мўрт литосфера мавжудлиги, океан ва қитъа пўстларининг кескин фарқланиши, дунё рифт тизимининг мавжудлиги, уларнинг ўрта океан тизмаларини ўз ичига олиши киради. Бундан ташқари океанларда ва денгизларда йўл-йўл магнит аномалияларининг борлиги, чуқур сув тагидаги бурғулаш маълумотлари асосида океанлар чўкинди қопламасининг ишончли стратификацияси, океанлар кесмаларини янгича қайта кўриб чиқиш имкониятини яратди. Барча қайд қилиб ўтилган янгиликлар океанлар тузилиши ҳақидаги шу вақтгача мавжуд тасаввурларга зид бўлиб қолди. Бундан ташқари барча янгиликлар геосинклиналлар назариясининг бирон-бир тамойилига тўғри келмай қолди.
60-йилларда олиб борилган тадқиқотларнинг натижаси сифатида Б.Изакс, Дж. Оливер ва Л. Сайкслар томонидан астеносферадаги конвектив оқимлар таъсирида литосфера плиталари силжиш моделини ишлаб чиқилиши ҳисобланади. Дж. Морган ва К.Ле Пишонлар плиталар чегараларини асослаб. берган ва уларни районлаштиришни таклиф қилган. Буларнинг барчаси 1967-1968 йилларда АҚШнинг етакчи геологик журнали “Journal of geophysical Reshiach” да чоп этилган. Кейинчалик 1973 йилда К.Ле Пишоп, Ж.Франшто ва Ж.Бонинлар “Плиталар тектоникаси” номли ишларида назарияни тулиқроқ баён этиб берганлар.
Плиталар тектоникасини дастлабки вариантларида Ер пўстининг умумий кинематик модели тасвирланган.
Литосфера плиталари тектоникасининг дастлабки вариантларида фақат улканва ниҳоятда мустахкам бирнеча плиталаринг бир-бири билан муносабатлари Билан чекланиб қолган, уларнинг чегаралари сифатида, Ернинг сейсмик минтақалари хизмат қилган. Механик энергиянинг катта қисми бир нечта тор ороген минтақаларда сарф бўлиб, плиталар чегараларида фаол деформацияланган каби тасаввурлар назариянинг асосини ташкил этган. Плиталар ичидаги ҳаракатлар фақатгина эпейрогеник хусусиятга эгалиги сақланган.
Кейинги ўн йиллар мобайнида геологик тадқиқотлар, асосан, ушбу янги плиталар тектоникаси асосида ўтказиляпти. Ўтказилган тадқиқотлар давомида океанларда 1200 га яқин қудуқлар бурғуланган. Махсус ажратилган геодинамик полигонларда океан плиталарини қайта тиклаш усуллари ёрдамида текширилган. Литосфера плиталари назариясининг асосий холатларини геологик амалиёт асосан исботлаб берди. Ҳозирги вақтда В.Е. ХAuннинг мулоҳазасига кўра “плиталар тектоникаси геологиядаги биринчи илмий назария сифатида етарли башоратлаш кучига эга”. Унинг фикрига кўра, классик литосфера плиталари назарияси 1968 йилга қараганда қатор муҳим янги далил ва мулохазалар билан тўлдирилди.
Ўтган ўн йиллар мобайнида плиталар тектоникаси Ер ҳақидаги геологик билимлар умумий холатига улкан таъсирини кўрсатди. “Литосфера плиталари тектоникаси назарияси геология тарихида биринчи бўлиб, Ер тектоникасининг асосий тарафларига ва у билан боғлиқ геологик жараёнларга (магматизм, метаморфизм, сейсмик, геоморфогенез, седиментоғенез) табиий, асосланган тушунтириш берди. Плиталар тектоникаси концепциясини кейинги тараққиёти ва такомиллашуви уни умумий глобал геодинамика назариясига ўтишга олиб келиши мумкин. Бу эса бизни Ернинг ҳақиқий назариясини яратишга янада яқинлаштиради. Бунга етарли мисоллар келтириш мумкин. Плиталар тектоникаси ҳақидаги замонавий тасаввурлар Ер ядросидаги, мантиядаги ва пўстидаги бўлиб ўтган жараёнлар бирлигидан келиб чиқади.
Мазкур жараёнлар Ернинг экзоген қаватлари ривожланишида ҳам ўз аксини топди, жумладан атмосферада, гидросферада ва биосферада.
Тектоник жараёнларнинг Коинот ҳолати билан боғлиқлиги ҳақидаги фикрлар ҳам айтиб ўтилмокда, унинг таъсири бошқарувчи механизм фаолияти каби Ернинг тектоник фаоллигида бевосита сезиларли.
Янги шаклланаётган Ернинг умумий эволюцияси ҳақидаги концепция эндоген, экзоген ҳамда космик жараёнларни якка таълимот доирасига бирлаштиришга ўринмокда. Чунки палеоиқлим эволюцияси, эвстатик тренгрессия ва регрессия, органик дунёнинг ривожланиш суръатлари ва бошқа кўплаб ходисалар олдин белгиланган ва Ернинг ички қисмидаги жараёнлар билан боғлиқлиги аниқ кўринаяпти.
Шундай қилиб плиталар тектоникаси назарияси плиталарининг ҳосил бўлишини, ўзаро ҳаракатларини, пайдо бўлган деформацияларни, магматизм ва бошқа жараёнларни, Ер пўстининг океаник ва континентал турларини шаклланишини, ҳамда уларда фойдали қазилмаларни тарқалишини аниқлаб, тадқиқ қилувчи янги таълимотдир.
Охирги ўн беш йил ичида литосфера плиталари тектоникаси бир қатор йирик кашфиётлар билан бойитилди. Булар жумласига континентал пўстни юқори мантияга субдукцияси ва уни кейинчалик бурмаланган ҳудуддарда юзага сиқиб чиқарилиш (эксгумация) мумкинлигини исботлади. Катта аҳамиятга эга кашфиётлардан яна бири, субдукцияланувчи литосферани пастки қисмининг узилиши ва мазкур зонада астеносфера “арчасининг” очилиши мумкинлиги. Сейсмотомография ютуқлари ҳосил бўлаётган суперплюмлар (апвелинглар) ва мантия билан ядро чегарасига слэблар (даунвелинглар) томонидан олиб келинган литосфера уюмларини жойланиш қонуниятларини асослаб беришга имконият яратди. Юқорида қайд этилганлар ва ўта юқори босим шароитларида ўтказилган тажрибалар Ер остидаги геодинамик жараёнларни компьютерда моделлаштириш, Ердан туриб Қуёш системасидаги сайёраларни ўрганиш, янги ҳудудий-геологик тадқиқотлар, плиталар тектоникаси назариясини нафақат бойитиб қолди, балки Ернинг ҳақиқий геодинамик моделини ва шу асосда унинг умумий эволюцион назариясини яратишга анча яқинлаштирди. Плиталар тектоникаси янги маълумотлар тўпланиши билан, аслида янги назарияга айланиб, Ернинг нафақат устки қобиқлар шаклланишини, балки Ерни ягона ва яхлит сайёра сифатида ўрганишга интилади. Ҳозирги вақтда геология фани янги глобал геодинамика таълимоти шаклланиш арафасида тўрган бўлса, ажаб эмас. Геологик назариялар янгиланишининг белгиларини В.Е. Хаин Ер қаватлари дифференциал ҳаракатланганида, баъзи қаватларда конвектив оқимларнинг мустақил тизимлари мавжудлигида ва уларнинг ўзаро алоқадорлигида, яъни пастки қаватлардаги конвекция (ядрода ва қуйи мантияда) астеносферадаги конвекцияни ўзлаштиришида кўрмоқда. Буларнинг барчаси геологик жараёнларнинг ривожланиши мухитида, Ернинг кузатиладиган тарихидаги қайтмас эволюция натижасида амалга ошади.
Янги глобал геодинамикани асосий чизгилари япон олимлари С.Маруяма, К.Кумазава, С.Кавакама ва бошқалар томонидан белгиланиб, геодинамик жараёнларнинг умумий генетик модели ишлаб чиқилган.
Мантиядаги моддалар парчаланиши ва сараланиши натижасида мантия ва ядро чегарасида юқорига интилган оқимлар-плюмлар ҳосил бўлади, улар юқори мантиягача ўтиб бориб астеносферада дифференциациянинг юқори погонасидаги конвектив оқимларни шакллантиради. Булар натижасида ҳаракатга келган литосфера плиталари совуб мантияга чўкади ва қуйига интилувчи оқимлар-слэбларни ҳосил қилади.
670 км чуқурликда тўхтаб қолган литосфера парчалари ва бўлаклари плейт-тектоникани қўзғайдиган, юқорига интилувчи оқимларнигина ҳосил қилиб қолмай, балки ядронинг ўсишига ҳам сабаб бўлади ва ядродаги конвектив оқимларни ўзгартиради.
С. Маруяма ўз қарашларига асосланиб, сейсмотомография, ўта юқори босимдаги тажрибалар, компьютерда математик моделлаштириш, коинотдан туриб Ерни ва Қуёш тизими сайёраларини ўрганиш ҳамда регионал геологик тадқиқотлар натижаларидан фойдаланган. Унинг моделининг мохиятига кўра, литосфера плиталари тектоникасини фақат юқори мантия ва Ер пўстигагина қўллаш мумкин, ундан пастдаги қобиқларда эса геодинамик жараёнлар бошқа қонунлар асосида ривожланади. Уларни ядродаги ўсиш тектоникаси ва қуйи мантиядаги плюм-тектоника талқин этиб беради. Қайд этилган барча тектоник жараёнлар ўзаро боғлиқдир.
Ўсиш тектоникаси-ядродаги геодинамик жараёнларни талқин қилади ва ўрганади. Маълумки моддалар дифференциацияси ядрода ва унинг мантия билан чегарасида содир бўлади. Сейсмотомографияга асосан мантияда икки хил субвертикал вазият мавжуд. Биринчиси, қизиган, паст тезликдаги моддалар бўлиб литосферагача етиб борадиган, юқорига интилувчи оқимлар-плюмларни ҳосил қилади. Иккинчиси, уларга зид бўлмиш, совуган ва анча зич, юқори тезликка эга, пастга интилувчи оқимлардир. Улар ҳаракатлари океан литосферасидаги субдукция зоналаридан бошланади ва мантияни кесиб ўтиб ядрогача бориб етади. Мазкур совуқ массалар оқими “слэблар” номини олган. Уларнинг ядро билан ўзаро таъсирини ядродаги конвекция туғдиради. Ядродаги жараёнлар унинг ташқи ва ички қисмларининг моддалар алмашуви билан белгиланиди, натижада ички ядрода ўсиш ва ташқасида эса конвектив оқимлар пайдо бўлади. Ташқи ядродаги конвектив оқимлар билан Ернинг магнитмайдони боғлиқ.
Плюм-тектоника-мантияни ўз ичига олиб, юқорига интилувчи-плюмлар ва пастга йўналган-слэблар муносабатини ўрганади. Юқорига интилувчи оқимлар астеносферага етиб бориб, қисман майда бўлакларга-плюмларга ажралади ва литосферани қиздириб иссиқ нуқталар ҳамда майдонлар, магматик провинцияларини ҳосил қилади. Шу билан биргаликда оқим астеносферада конвекцияга сабаб бўлиб, спрединг минтақаларини шакллантиради ва бу ерда янги океаник пўст ҳосил бўлади.
Плейт-тектоника-геодинамик жараёнларнинг учинчи даражасини англатади. Улар литосферани шакллантириб унинг алоҳида плиталарини спрединг зоналаридан субдукция зоналарига ҳаракатлантиради. Натижада совуқ литосфера мантияга чўкиб пастга йўналган слэбларни ва субдукция ҳамда коллизия зоналарида янги континентал пўстни ҳосил қилади.
Ер тарихида, дастлаб В.Е. ХAuн ва С. Маруяма айтганидек глобал геодинамик жараёнлар бетакрор тарзда ривожланади. Ядронинг асосий ўсиш даври, асосан, архейга тўғри келади ва бу даврда ўсиш тектоникаси ва плюм-тектоника ҳукм сўрган.
Архейнинг охирига келиб плюм-тектноникага нисбатан плейт-тектоника устуворлик қилган. Протерозойдан бошлаб плейт-тектоника тектоносферадаги геодинамик жараёнларнинг асосийси бўлган. С. Маруяма фикрича, литосфера плиталари тектоникасига Ернинг эндоген энергияси сарф бўлавериб, контракцион тектоника билан алмашади. Мазкур жараёнлар мобайнида умумий сиқилиш хусусиятига эга бўлган ягона мустахкам пўст-литосфера шаклланади.
Янги шаклланаётган глобал геодинамика ғоялари бир хил тарзда Ер гурухи сайёралари тарихига тааллуқли. Янги концепцияга биноан уларни барчаси ягона эволюцион қаторни ташкил қилади. Венера сайёраси плюм-тектоника боскичидан плейт-тектоникага ўтиш арафасида турибди. Ерда плейт-тектоник жараёнлар ҳукм сурмоқда. Марс ўзининг айрим ёриқлари ва вулқонизм билан ўз ривожланишида контракцион босқичга ўтган ва энергетик имкониятларни деярли тўлиқ сарфлаган. Ниҳоят, Меркурий ва Ой “ўлик” сайёраларни тасвирлаб якунловчи терминал ривожланиш босқичига ўтган, уларда вулқонизм жараёнлари тўлиқ тугаб айрим жойларда газлар ажралиши кузатилади.