Во нивниот развој, цврстите планети поминуваат низ период на загревање, чија главна енергија ја обезбедуваат фрагменти од космички тела што паѓаат на површината на планетата ( цм. Хипотеза за облак гас-прашина). Кога овие објекти се судираат со планета, речиси целата кинетичка енергија на објектот што паѓа веднаш се претвора во топлина, бидејќи неговата брзина на движење, која е неколку десетици километри во секунда, нагло паѓа на нула во моментот на ударот. За сите внатрешни планети на Сончевиот систем - Меркур, Венера, Земја, Марс - оваа топлина беше доволна, ако не целосно или делумно да се стопи, тогаш барем да омекне и да стане пластична и течна. Во овој период, супстанциите со најголема густина се движеле кон центарот на планетите, формирајќи јадро, а најмалку густите, напротив, се издигнаа на површината, формирајќи земјината кора. Сосот за салата се одвојува на ист начин ако се остави на масата долго време. Овој процес, наречен диференцијација на магмата, ја објаснува внатрешната структура на Земјата.
За најмалите внатрешни планети, Меркур и Марс (и Месечината), оваа топлина на крајот избегала на површината и се расфрлала во вселената. Планетите потоа се зацврстија и (како во случајот со Меркур) покажаа мала геолошка активност во следните неколку милијарди години. Историјата на Земјата беше сосема поинаква. Бидејќи Земјата е најголемата од внатрешните планети, таа исто така ја задржува најголемата резерва на топлина. И колку е поголема планетата, толку е помал односот на нејзината површина и волуменот и толку помалку топлина губи. Следствено, Земјата се ладила побавно од другите внатрешни планети. (Истото може да се каже и за Венера, која е малку помала од Земјата.)
Покрај тоа, од почетокот на формирањето на Земјата, во неа се распаѓале радиоактивни елементи, што го зголемило резервиот на топлина во нејзините длабочини. Затоа, Земјата може да се смета како сферична печка. Топлината постојано се генерира внатре во неа, се пренесува на површината и зрачи во вселената. Преносот на топлина предизвикува реципрочно движење мантија -обвивка на Земјата, сместена помеѓу јадрото и земјината кора на длабочина од неколку десетици до 2900 km ( цм. Размена на топлина). Топлиот материјал од длабоко во мантија се крева, се лади, а потоа повторно тоне, заменет со нов топол материјал. Ова е класичен пример на конвективна ќелија.
Можеме да кажеме дека карпата на обвивката врие на ист начин како и водата во котел: во двата случаи, топлината се пренесува преку процесот на конвекција. Некои геолози веруваат дека на карпите од обвивката се потребни неколку стотици милиони години за да се заврши целосниот конвективен циклус - многу долго време според човечките стандарди. Познато е дека многу супстанции полека се деформираат со текот на времето, иако во текот на животот на човекот изгледаат апсолутно цврсти и неподвижни. На пример, во средновековните катедрали, античкото прозорско стакло е подебело на дното отколку на врвот, бидејќи, во текот на многу векови, стаклото течело надолу под влијание на гравитацијата. Ако ова се случи со цврстото стакло во текот на неколку векови, тогаш не е тешко да се замисли дека истото може да се случи со цврстите карпи во рок од неколку века. стотици милионигодини.
На врвот на конвективните ќелии на земјината обвивка пловат карпите што ја сочинуваат цврстата површина на земјата - т.н. тектонски плочи. Овие плочи се составени од базалт, најчестата екструдирана магматска карпа. Овие плочи се дебели приближно 10-120 km и се движат по површината на делумно стопената обвивка. Континентите направени од релативно лесни карпи како што е гранит го формираат најгорниот слој на плочи. Во повеќето случаи, плочите под континентите се подебели отколку под океаните. Со текот на времето, процесите што се случуваат во рамките на Земјата ги поместуваат плочите, предизвикувајќи нивно судир и пукање, додека не се формираат нови или старите не исчезнат. Благодарение на ова бавно, но континуирано движење на плочите, површината на нашата планета е секогаш динамична, постојано се менува.
Важно е да се разбере дека концептите на „плоча“ и „континент“ не се иста работа. На пример, северноамериканската тектонска плоча се протега од средината на Атлантскиот Океан до западниот брег на северноамериканскиот континент. Дел од плочата е покриена со вода, дел со земја. Анадолската плоча, на која се наоѓаат Турција и Блискиот Исток, е целосно покриена со копно, додека Тихиот Плоча целосно се наоѓа под Тихиот Океан. Односно, границите на плочите и континенталните крајбрежја не мора да се совпаѓаат. Патем, зборот „тектоника“ доаѓа од грчкиот збор тектон(„градител“) - истиот корен е во зборот „архитект“ - и подразбира процес на градење или склопување.
Тектониката на плочите е најзабележлива онаму каде што плочите се допираат една со друга. Вообичаено е да се разликуваат три типа на граници помеѓу плочите.
Дивергентни граници
Во средината на Атлантскиот Океан, топла магма, формирана длабоко во мантија, се издигнува на површината. Се пробива низ површината и се шири, постепено пополнувајќи ја пукнатината помеѓу лизгачките плочи. Поради ова, морското дно се шири, а Европа и Северна Америка се раздвојуваат со брзина од неколку сантиметри годишно. (Ова движење беше измерено со помош на радио телескопи лоцирани на два континента со споредување на времето на пристигнување на радио сигналите од далечните квазари.)
Ако границата на дивергенција се наоѓа под океанот, дивергенцијата на плочите резултира со средноокеански гребен - планински венец формиран од акумулација на материјал каде што излегува на површината. Средноатлантскиот гребен, кој се протега од Исланд до Фокландите, е најдолгиот планински венец на Земјата. Ако дивергентната граница се наоѓа под континентот, таа буквално ја раскинува. Пример за таков процес што се случува денес е Големата долина Рифт, која се протега од Јордан на југ до Источна Африка.
Конвергентни граници
Ако се формира нова кора на дивергентни граници, тогаш кората на друго место мора да биде уништена, инаку Земјата би се зголемила во големина. Кога две плочи се судираат, едната од нив се движи под другата (оваа појава се нарекува субдукција,или со туркање). Во овој случај, плочата подолу потонува во мантија. Што се случува на површината над зоната на субдукција зависи од локацијата на границите на плочата: под континентот, на континентална маргина или под океанот.
Ако зоната на субдукција се наоѓа под океанската кора, тогаш како резултат на потиснувањето, се формира длабока средноокеанска депресија (ровот). Пример за ова е најдлабокото место во Светскиот океан - Маријанскиот Ров во близина на Филипините. Материјалот од долната плоча паѓа длабоко во магмата и таму се топи, а потоа може повторно да се издигне на површината, формирајќи низа вулкани - како што е синџирот на вулкани во источното Карипско Море и на западниот брег на Соединетите држави. .
Ако двете плочи на конвергентната граница се под континенти, резултатот ќе биде многу различен. Континенталната кора е направена од лесни материјали, а двете плочи всушност лебдат над зоната на субдукција. Додека едната плоча се турка под другата, двата континента се судираат и нивните граници се згмечени и формираат континентален планински венец. Така настанале Хималаите кога индиската плоча се судрила со евроазиската плоча пред околу 50 милиони години. Алпите се формирани како резултат на истиот процес кога Италија се обедини со Европа. И планините Урал, стар планински венец, може да се нарече „заварувачки шев“ формиран кога се обединија европските и азиските масиви.
Ако континентот се потпира само на една од плочите, на него ќе се формираат набори и набори додека се лази во зоната на субдукција. Пример за ова се планините Андите на западниот брег на Јужна Америка. Тие се формирани откако јужноамериканската плоча исплива на потопената плоча Наска во Тихиот Океан.
Трансформирајте ги границите
Понекогаш се случува две плочи да не се раздвојуваат и да не се движат една под друга, туку едноставно да се тријат со рабовите. Најпознат пример за таква граница е раседот Сан Андреас во Калифорнија, каде што пацифичките и северноамериканските плочи се движат една до друга. Во случај на граница на трансформација, плочите се судираат некое време, а потоа се оддалечуваат, ослободувајќи многу енергија и предизвикувајќи силни земјотреси.
Како заклучок, би сакал да нагласам дека иако тектониката на плочите го вклучува концептот на континентално движење, тој не е иста како хипотезата за континенталниот нанос предложена на почетокот на дваесеттиот век. Оваа хипотеза беше отфрлена (со право, според авторот) од геолозите поради некои експериментални и теоретски недоследности. И фактот дека нашата сегашна теорија вклучува еден аспект од хипотезата за континенталниот нанос - движењето на континентите - не значи дека научниците ја отфрлиле тектониката на плочите на почетокот на минатиот век за подоцна да ја прифатат. Теоријата што сега е прифатена е радикално различна од претходната.
- 1)_Првата хипотеза се појави во втората половина на 18 век и беше наречена хипотеза за подигнување. Тоа беше предложено од М.В.Ломоносов, германските научници А. фон Хумболт и Л. фон Бух, и Шкотот Ј. Хатон. Суштината на хипотезата е следнава - планинските издигнувања се предизвикани од издигнувањето на стопената магма од длабочините на Земјата, која на својот пат имаше ефект на ширење на околните слоеви, што доведе до формирање на набори и провали со различни големини. . Ломоносов беше првиот што идентификуваше два вида тектонски движења - бавно и брзо, предизвикувајќи земјотреси.
- 2) Во средината на 19 век, оваа хипотеза беше заменета со хипотезата за контракција на францускиот научник Ели де Бомон. Се засноваше на космогониската хипотеза на Кант и Лаплас за потеклото на Земјата како првично жешко тело проследено со постепено ладење. Овој процес доведе до намалување на обемот на Земјата, а како резултат на тоа, Земјината кора беше компресирана и се појавија преклопени планински структури слични на џиновски „брчки“.
- 3) Во средината на 19 век, англичанецот Д. откриени, а во океаните аномалиите биле позитивни. За да се објасни овој феномен, беше предложена хипотеза според која земјината кора лебди на потешка и повискозна подлога и е во изостатска рамнотежа, која е нарушена од дејството на надворешните радијални сили.
- 4) Космогониската хипотеза Кант-Лапласова беше заменета со хипотезата на О. Ју. Шмит за почетната цврста, студена и хомогена состојба на Земјата. Имаше потреба од поинаков пристап за да се објасни формирањето на земјината кора. Оваа хипотеза беше предложена од В.В. Белоусов. Тоа се нарекува радио миграција. Суштината на оваа хипотеза:
- 1. Главниот енергетски фактор е радиоактивноста. Загревањето на Земјата и последователното набивање на материјата настанало поради топлината на радиоактивното распаѓање. Радиоактивните елементи во почетните фази од развојот на Земјата биле рамномерно распоредени, па затоа загревањето било силно и широко распространето.
- 2. Загревањето на примарната супстанција и нејзиното набивање довело до поделба на магмата или нејзино диференцирање на базалт и гранит. Вториот концентрираше радиоактивни елементи. Како полесна гранитна магма „плови“ до горниот дел од Земјата, а базалтичката магма потона. Во исто време, се појави и температурна диференцијација.
Современите геотектонски хипотези се развиваат користејќи ги идеите на мобилизмот. Оваа идеја се заснова на доминација на хоризонтални движења во тектонските движења на земјината кора.
- 5) За прв пат, за да го објасни механизмот и редоследот на геотектонските процеси, германскиот научник А. Вегенер ја предложи хипотезата за хоризонтално континентално лизгање.
- 1. Сличноста на контурите на бреговите на Атлантскиот Океан, особено на јужната хемисфера (близу Јужна Америка и Африка).
- 2. Сличност на геолошката структура на континентите (совпаѓање на некои регионални тектонски движења, сличност во составот и староста на карпите и сл.).
хипотеза за тектоника на плочи или нова глобална тектоника. Главните одредби на оваа хипотеза:
- 1. Земјината кора со горниот дел од обвивката ја формира литосферата, која е под пластична астеносфера. Литосферата е поделена на големи блокови (плочи). Границите на плочите се зони на пукнатини, ровови на длабоко море, кои се во непосредна близина на раседите што продираат длабоко во обвивката - тоа се зоните Бениоф-Заварицки, како и зони на модерна сеизмичка активност.
- 2. Литосферските плочи се движат хоризонтално. Ова движење се одредува со два главни процеси - раздвојување на плочите или ширење, потопување на една плоча под друга - субдукција или туркање на една плоча на друга - опдукција.
- 3. Базалтите периодично влегуваат во зоната на проширување од мантија. Доказите за експанзијата се обезбедени со магнетни аномалии на ленти во базалтите.
- 4. Во регионите на островските лакови, идентификувани се зони на акумулација на фокуси на земјотреси со длабок фокус, кои рефлектираат зони на субдукција на плоча со базалтичка океанска кора под континенталната кора, т.е., овие зони одразуваат зони на субдукција. Во овие зони, поради дробење и топење, дел од материјалот тоне, додека други продираат во континентот во вид на вулкани и упади, со што се зголемува дебелината на континенталната кора.
Тектониката на плочите е модерна геолошка теорија за движењето на литосферата. Според оваа теорија, глобалните тектонски процеси се засноваат на хоризонтално движење на релативно интегралните блокови на литосферата - литосферски плочи. Така, тектониката на плочите се занимава со движењата и интеракциите на литосферските плочи. Првиот предлог за хоризонталното движење на блоковите на кората беше направен од Алфред Вегенер во 1920-тите во рамките на хипотезата за „континентален нанос“, но оваа хипотеза во тоа време не доби поддршка. Само во 1960-тите, студиите за дното на океанот обезбедија убедливи докази за движењата на хоризонталните плочи и процесите на проширување на океаните поради формирањето (ширењето) на океанската кора. Оживувањето на идеите за доминантната улога на хоризонталните движења се случи во рамките на „мобилистичкиот“ тренд, чиј развој доведе до развој на модерната теорија на тектониката на плочите. Главните принципи на тектониката на плочи беа формулирани во 1967-68 година од група американски геофизичари - В. Џеј Морган, Ц. Ле Пишон, Ј. Оливер, Ј. Исак, Л. Сајкс во развојот на претходните (1961-62) идеи за Американските научници Г. Хес и Р. Дигца за проширувањето (ширењето) на океанското дно. 1). Горниот карпест дел на планетата е поделен на две школки, значително различни по реолошките својства: цврста и кршлива литосфера и основна пластична и мобилна астеносфера. 2). Литосферата е поделена на плочи, постојано се движат по површината на пластичната астеносфера. Литосферата е поделена на 8 големи плочи, десетици средни и многу мали. Помеѓу големите и средните плочи има појаси составени од мозаик од мали корски плочи. 3). Постојат три типа на релативни движења на плочите: дивергенција (дивергенција), конвергенција (конвергенција) и движења на смолкнување. 4). Волуменот на океанската кора апсорбирана во зоните на субдукција е еднаков на волуменот на кората што се појавува во зоните на ширење. Оваа позиција ја нагласува идејата дека волуменот на Земјата е константен. 5). Главната причина за движењето на плочата е конвекцијата на обвивката, предизвикана од термогравитационите струи на мантија.
Изворот на енергија за овие струи е разликата во температурата помеѓу централните региони на Земјата и температурата на нејзините блиски површински делови. Во овој случај, главниот дел од ендогената топлина се ослободува на границата на јадрото и обвивката за време на процесот на длабока диференцијација, што го одредува распаѓањето на примарната хондритична супстанција, при што металниот дел брза кон центарот, градејќи до јадрото на планетата, а силикатниот дел е концентриран во мантија, каде што дополнително се подложува на диференцијација. 6). Движењата на плочите ги почитуваат законите на сферичната геометрија и може да се опишат врз основа на теоремата на Ојлер. Ојлеровата теорема за ротација вели дека секоја ротација на тридимензионалниот простор има оска. Така, ротацијата може да се опише со три параметри: координатите на оската на ротација (на пример, нејзината географска ширина и должина) и аголот на ротација.
Географски последици од движењето на запалените плочи (Сеизмичката активност се зголемува, се формираат раседи, се појавуваат гребени и слично). Во теоријата на тектониката на плочите, клучна позиција зазема концептот на геодинамичка поставеност - карактеристична геолошка структура со одреден сооднос на плочи. Во иста геодинамичка поставеност, се случуваат ист тип на тектонски, магматски, сеизмички и геохемиски процеси.
Тектониката е гранка на геологијата која ја проучува структурата на земјината кора и движењето на литосферските плочи. Но, тој е толку разновиден што игра значајна улога во многу други геонауки. Тектониката се користи во архитектурата, геохемијата, сеизмологијата, во проучувањето на вулканите и во многу други области.
Наука за тектониката
Тектониката е релативно млада наука, таа го проучува движењето на литосферските плочи. Идејата за движење на плочите за прв пат беше изразена во теоријата на континенталното наноси од Алфред Вегенер во 20-тите години на 20 век. Но, тој го доби својот развој дури во 60-тите години на 20 век, по истражување на релјефот на континентите и дното на океанот. Добиениот материјал ни овозможи да фрлиме нов поглед на претходно постоечките теории. Теоријата за литосферски плочи се појави како резултат на развојот на идеи од теоријата на континенталниот нанос, теоријата на геосинклините и хипотезата за контракција.
Тектониката е наука која ја проучува силата и природата на силите кои формираат планински венци, ги дробат карпите во набори и ја протегаат земјината кора. Тоа е основата на сите геолошки процеси што се случуваат на планетата.
Хипотеза за контракција
Хипотезата за контракција беше изнесена од геологот Ели де Бомон во 1829 година на состанокот на Француската академија на науките. Ги објаснува процесите на планинско градење и превиткување на земјината кора под влијание на намалување на волуменот на Земјата поради ладење. Хипотезата се засноваше на идеите на Кант и Лаплас за примарната огнено-течна состојба на Земјата и нејзиното натамошно ладење. Затоа, процесите на градење и превиткување на планините беа објаснети како процеси на компресија на земјината кора. Последователно, додека се ладеше, Земјата го намали својот волумен и се превиткуваше на набори.
Контракционата тектоника, чија дефиниција ја потврди новата доктрина за геосинклините, ја објасни нерамномерната структура на земјината кора и стана цврста теоретска основа за понатамошен развој на науката.
Геосинклина теорија
Постоел на крајот на крајот на 19 и почетокот на 20 век. Таа ги објаснува тектонските процеси со циклични осцилаторни движења на земјината кора.
Вниманието на геолозите го привлече фактот дека карпите можат да се појават и хоризонтално и дислоцирани. Хоризонтално поставените карпи беа класифицирани како платформи, а дислоцираните карпи беа класифицирани како преклопени области.
Според теоријата на геосинклините, во почетната фаза поради активни тектонски процеси доаѓа до отклонување и слегнување на земјината кора. Овој процес е придружен со отстранување на седименти и формирање на дебел слој на седиментни наслаги. Последователно, се јавува процес на градење на планина и појава на превиткување. Геосинклиналниот режим е заменет со режим на платформа, кој се карактеризира со мали тектонски движења со формирање на мала дебелина на седиментни карпи. Последната фаза е фазата на формирање на континентот.
Речиси 100 години доминираше геосинклиналната тектоника. Тогашната геологија доживеа недостиг на фактички материјал; последователно, акумулираните податоци доведоа до создавање на нова теорија.
Теорија на плочи
Тектониката е една од областите во геологијата, која ја формираше основата на модерната теорија за движење на литосферските плочи.
Според теоријата, дел од земјината кора се литосферски плочи, кои се во непрекинато движење. Нивното движење се случува релативно едни на други. Во зоните на проширување на земјината кора (средноокеански гребени и континентални пукнатини) се формира нова океанска кора (зона на ширење). Во зоните на слегнување на блокови од земјината кора се апсорбира старата кора, како и океанската кора се спушта под континенталната кора (зона на субдукција). Теоријата ги објаснува и процесите на планинско градење и вулканска активност.
Глобалната тектоника на плочи вклучува таков клучен концепт како што е геодинамичката поставка. Се карактеризира со збир на геолошки процеси во рамките на една територија во одредено време. Истите геолошки процеси се карактеристични за иста геодинамичка поставеност.
Структура на земјината топка
Тектониката е гранка на геологијата која ја проучува структурата на планетата Земја. Земјата, грубо кажано, има форма на зарамнет елипсоид и се состои од неколку школки (слоеви).
Се разликуваат следните слоеви:
- Земјината кора.
- Мантија.
- Јадро.
Земјината кора е надворешниот цврст слој на Земјата; таа е одвоена од обвивката со граница наречена површина Мохоровиќ.
Наметка, пак, е поделена на горна и долна. Границата што ги одвојува слоевите на мантија е слојот Голицин. Земјината кора и горната обвивка, до астеносферата, се Земјината литосфера.
Јадрото е центарот на земјината топка, одвоено од мантија со границата Гутенберг. Поделен е на течно надворешно и цврсто внатрешно јадро, со преодна зона меѓу нив.
Структура на земјината кора
Науката за тектониката е директно поврзана со структурата на земјината кора. Геологијата ги проучува не само процесите што се случуваат во утробата на Земјата, туку и нејзината структура.
Земјината кора е горниот дел од литосферата, таа е надворешниот цврст дел и е составена од карпи со различен физички и хемиски состав. Според физичките и хемиските параметри, постои поделба на три слоја:
- Базалтик.
- Гранит-гнајс.
- Седиментни.
Поделба има и во структурата на земјината кора. Постојат четири главни типа на земјината кора:
- Континентална.
- Океански.
- Субконтинентална.
- Субокеански.
Континенталната кора е претставена со сите три слоја, нејзината дебелина варира од 35 до 75 km. Горниот, седиментен слој е широко развиен, но, по правило, има мала дебелина. Следниот слој, гранит-гнајс, има максимална дебелина. Третиот слој, базалтот, е составен од метаморфни карпи.
Тој е претставен со два слоја - седиментен и базалт, неговата дебелина е 5-20 км.
Субконтиненталната кора, како и континенталната кора, се состои од три слоја. Разликата е во тоа што дебелината на гранит-гнајсовиот слој во субконтиненталната кора е многу помала. Овој тип на кора се наоѓа на континентално-океанската граница, во област на активен вулканизам.
Подокеанската кора е блиску до океанската кора. Разликата е во тоа што дебелината на седиментниот слој може да достигне 25 km. Овој тип на кора е ограничен на длабоките корита на земјината кора (внатрешни мориња).
Литосферска плоча
Литосферските плочи се големи блокови од земјината кора кои се дел од литосферата. Плочите се способни да се движат релативно едни на други долж горниот дел на мантија - астеносферата. Плочите се одделени една од друга со длабоки морски ровови, средноокеански сртови и планински системи. Карактеристична карактеристика на литосферските плочи е тоа што тие се способни да одржуваат цврстина, форма и структура долго време.
Земјината тектоника сугерира дека литосферските плочи се во постојано движење. Со текот на времето, тие ја менуваат својата контура - тие можат да се поделат или растат заедно. До денес, идентификувани се 14 големи литосферски плочи.
Тектоника на плочи
Процесот што го обликува изгледот на Земјата е директно поврзан со тектониката на литосферските плочи. Тектониката на светот подразбира дека не се движат континентите, туку литосферските плочи. Судирајќи се едни со други, тие формираат планински венци или длабоки океански ровови. Земјотресите и вулканските ерупции се последица на движењето на литосферските плочи. Активната геолошка активност е ограничена главно на рабовите на овие формации.
Движењето на литосферските плочи е снимено со помош на сателити, но природата и механизмот на овој процес сè уште останува мистерија.
Во океаните, процесите на уништување и акумулација на седименти се бавни, па тектонските движења јасно се одразуваат на релјефот. Долната топографија има сложена расклопена структура. Постојат структури формирани како резултат на вертикални движења на земјината кора и структури кои произлегуваат од хоризонтални движења.
Структурите на океанското дно вклучуваат форми како што се бездна рамнини, океански басени и сртови на средината на океанот. Во зоната на басени, по правило, се забележува мирна тектонска ситуација, во зоната на средноокеански гребени се забележува тектонска активност на земјината кора.
Тектониката на океаните вклучува и структури како што се длабоки ровови, океански планини и гилотини.
Причини кои ги поместуваат плочите
Движечката геолошка сила е тектониката на светот. Главната причина зошто плочите се движат е конвекцијата на обвивката, создадена од термогравитационите струи во мантија. Ова се случува поради температурната разлика помеѓу површината и центарот на Земјата. Карпите внатре се загреваат, се шират и се намалуваат во густината. Лесните фракции почнуваат да лебдат, а студените и тешки маси тонат на нивно место. Процесот на пренос на топлина се случува континуирано.
Постојат голем број други фактори кои влијаат на движењето на плочите. На пример, астеносферата во зоните на растечки текови е покачена, а во зоните на слегнување е спуштена. Така, се формира наклонета рамнина и се случува процесот на „гравитациско“ лизгање на литосферската плоча. Зоните на субдукција, исто така, имаат влијание, каде студената и тешка океанска кора се влече под топла континентална кора.
Дебелината на астеносферата под континентите е многу помала, а нејзината вискозност е поголема отколку под океаните. Под античките делови на континентите практично нема астеносфера, така што на овие места тие не се движат и остануваат на своето место. И бидејќи литосферската плоча вклучува и континентални и океански делови, присуството на античкиот континентален дел ќе го попречи движењето на плочата. Движењето на чисто океанските плочи се случува побрзо од мешаните, а уште повеќе континенталните.
Постојат многу механизми кои ги поставуваат плочите во движење; тие грубо можат да се поделат во две групи:
Збирот на процеси на движечки сили генерално го одразува геодинамичкиот процес, кој ги опфаќа сите слоеви на Земјата.
Архитектура и тектоника
Тектониката не е само чисто геолошка наука поврзана со процесите што се случуваат во утробата на Земјата. Се користи и во секојдневниот живот на човекот. Конкретно, тектониката се користи во архитектурата и изградбата на какви било структури, било да се тоа згради, мостови или подземни структури. Законите на механиката се основа овде. Во овој случај, тектониката се однесува на степенот на цврстина и стабилност на структурата во дадена специфична област.
Теоријата на литосферските плочи не ја објаснува врската помеѓу движењата на плочите и длабоките процеси. Ни треба теорија која би ја објаснила не само структурата и движењето на литосферските плочи, туку и процесите што се случуваат внатре во Земјата. Развојот на таквата теорија е поврзан со обединување на специјалисти како што се геолози, геофизичари, географи, физичари, математичари, хемичари и многу други.
Минатата недела јавноста беше шокирана од веста дека полуостровот Крим се движи кон Русија не само благодарение на политичката волја на населението, туку и според законите на природата. Што се литосферски плочи и на која од нив географски се наоѓа Русија? Што ги тера да се движат и каде? Кои територии сè уште сакаат да се „приклучат“ на Русија, а кои се закануваат да „бегаат“ во САД?
„Одиме некаде“
Да, сите одиме некаде. Додека ги читате овие редови, полека се движите: ако сте во Евроазија, тогаш на исток со брзина од околу 2-3 сантиметри годишно, ако во Северна Америка, тогаш со иста брзина на запад и ако некаде на дното на Тихиот Океан (како стигна таму?), го носи на северозапад за 10 сантиметри годишно.
Ако седнете и чекате околу 250 милиони години, ќе се најдете на нов суперконтинент кој ќе ја обедини целата земја - на континентот Пангеа Ултима, наречен така во спомен на древниот суперконтинент Пангеа, кој постоел само 250 милиони. Пред години.
Затоа, веста дека „Крим се движи“ тешко може да се нарече вест. Прво, затоа што Крим, заедно со Русија, Украина, Сибир и Европската унија, е дел од евроазиската литосферска плоча и сите тие се движат заедно во една насока во последните сто милиони години. Но, и Крим е дел од т.н Медитерански мобилен појас, се наоѓа на скитската плоча, а поголемиот дел од европскиот дел на Русија (вклучувајќи го и градот Санкт Петербург) е на источноевропската платформа.
И тука често се појавува конфузија. Факт е дека покрај огромните делови од литосферата, како што се евроазиските или северноамериканските плочи, има и сосема различни помали „плочки“. Многу грубо, земјината кора е составена од континентални литосферски плочи. Тие самите се состојат од антички и многу стабилни платформии планинско-градежни зони (антички и модерни). И самите платформи се поделени на плочи - помали делови од кората, составени од два „слоеви“ - основа и покривка, и штитови - „еднослојни“ излети.
Покривката на овие нелитосферни плочи се состои од седиментни карпи (на пример, варовник, составен од многу лушпи од морски животни кои живееле во праисторискиот океан над површината на Крим) или огнени карпи (исфрлени од вулкани и замрзнати маси на лава ). А ѓТемелите и штитовите од плочи најчесто се состојат од многу стари карпи, главно со метаморфно потекло. Така се нарекуваат магматските и седиментните карпи кои потонале во длабочините на земјината кора, каде што им се случуваат различни промени под влијание на високите температури и огромниот притисок.
Со други зборови, поголемиот дел од Русија (со исклучок на Чукотка и Трансбајкалија) се наоѓа на евроазиската литосферска плоча. Сепак, нејзината територија е „поделена“ помеѓу западносибирската плоча, штитот Алдан, сибирската и источноевропската платформа и скитската плоча.
За движењето на последните две плочи веројатно изјавил директорот на Институтот за применета астрономија (ИАП РАС), доктор по физичко-математички науки Александар Ипатов. А подоцна, во интервју за Индикатор, тој појасни: „Ние сме ангажирани во набљудувања кои ни овозможуваат да ја одредиме насоката на движење на плочите на земјината кора. Плочата на која се наоѓа станицата Симеиз се движи со брзина од 29 милиметри на година на североисток, односно до каде Русија „А плочата каде што се наоѓа Санкт Петербург се движи, може да се каже, кон Иран, на југ-југозапад“.Сепак, ова не е такво откритие, бидејќи за ова движење е познато веќе неколку децении, а самото започнало во кенозојската ера.
Теоријата на Вегенер беше прифатена со скептицизам - главно затоа што тој не можеше да понуди задоволителен механизам за објаснување на движењето на континентите. Тој верувал дека континентите се движат, пробивајќи ја земјината кора, како мразокршачи, благодарение на центрифугалната сила од Земјината ротација и плимните сили. Неговите противници рекоа дека континентите „мразокршачи“ ќе го променат својот изглед непрепознатливо додека се движат, и дека центрифугалните и плимните сили се премногу слаби за да им послужат како „мотор“. Еден критичар пресметал дека ако плимата и осеката е доволно силна за да ги придвижи континентите толку брзо (Вегенер ја процени нивната брзина на 250 сантиметри годишно), таа ќе ја запре ротацијата на Земјата за помалку од една година.
До крајот на 1930-тите, теоријата за континенталниот нанос беше отфрлена како ненаучна, но до средината на 20 век таа мораше да се врати на: откриени се средноокеански гребени и се покажа дека во зоната на овие сртови се појавија нови континуирано се формира кора, поради што континентите се „раздвојуваат“ . Геофизичарите ја проучувале магнетизацијата на карпите долж сртовите на средината на океанот и откриле „ленти“ со повеќенасочна магнетизација.
Се испостави дека новата океанска кора „ја снима“ состојбата на магнетното поле на Земјата во моментот на формирање, а научниците добија одличен „владетел“ за мерење на брзината на овој транспортер. Така, во 1960-тите, теоријата на континенталниот нанос се врати по втор пат, овој пат дефинитивно. И овој пат научниците можеа да разберат што ги движи континентите.
„Ледени санти“ во океан што врие
„Замислете океан каде лебдат ледени плочи, односно има вода во него, има мраз и, да речеме, дрвени сплавови се замрзнати во некои ледени санти. Мразот е литосферски плочи, сплавовите се континенти и тие лебдат во мантија “ - објаснува дописниот член на Руската академија на науките Валери Трубицин, главен истражувач на Институтот за физика на Земјата именуван по О.Ју. Шмит.
Уште во 1960-тите, тој изнесе теорија за структурата на џиновските планети, а на крајот на 20 век почна да создава математички базирана теорија за континентална тектоника.
Средниот слој помеѓу литосферата и жешкото железно јадро во центарот на Земјата - обвивката - се состои од силикатни карпи. Температурата во него варира од 500 степени Целзиусови на врвот до 4000 степени Целзиусови на границата на јадрото. Затоа, од длабочина од 100 километри, каде што температурата е веќе повеќе од 1300 степени, материјалот од обвивката се однесува како многу густа смола и тече со брзина од 5-10 сантиметри годишно, вели Трубицин.
Како резултат на тоа, во обвивката се појавуваат конвективни ќелии, како во тава со врела вода - области каде топлата материја се крева нагоре на едниот крај, а оладената супстанција тоне на другиот крај.
„Има околу осум од овие големи клетки во мантија и уште многу мали“, вели научникот. Средноокеанските гребени (како што се оние во средината на Атлантикот) се местата каде материјалот од мантија се издига на површината и каде се раѓа нова кора. Покрај тоа, постојат зони на субдукција, места каде чинија почнува да „ползи“ под соседната и тоне во мантија. Субдукционите зони се, на пример, западниот брег на Јужна Америка. Овде се случуваат најсилните земјотреси.
„На овој начин, плочите учествуваат во конвективната циркулација на супстанцијата на обвивката, која привремено станува цврста додека е на површината.
Покрај тоа, поединечни млазови на материја - облаци - се издигнуваат од обвивката на површината, а овие млазови ги имаат сите шанси да го уништат човештвото. На крајот на краиштата, облаците од обвивката предизвикуваат појава на супервулкани (види) Таквите точки на никаков начин не се поврзани со литосферските плочи и можат да останат на место дури и кога плочите се движат. Кога ќе се појави столбот, се појавува џиновски вулкан. Има многу такви вулкани, тие се на Хаваи, Исланд, сличен пример е калдерата Јелоустоун. Супервулканите можат да произведат ерупции илјадници пати помоќни од повеќето обични вулкани како што се Везув или Етна.
„Пред 250 милиони години, таков вулкан на територијата на модерен Сибир ги уби речиси сите живи суштества, преживеаја само предците на диносаурусите“, вели Трубицин.
Се договоривме - се разделивме
Литосферските плочи се состојат од релативно тешка и тенка базалтичка океанска кора и полесни, но многу подебели континенти. Плоча со континент и океанска кора „замрзнати“ околу неа може да се движи напред, додека тешката океанска кора тоне под соседот. Но, кога континентите се судираат, тие повеќе не можат да се нурнат еден под друг.
На пример, пред околу 60 милиони години, Индиската плоча се отцепи од она што подоцна стана Африка и патуваше на север, а пред околу 45 милиони години се сретна со Евроазиската плоча, каде што растеа Хималаите - највисоките планини на Земјата.
Движењето на плочите порано или подоцна ќе ги доведе сите континенти во едно, исто како што лисјата во вителот се спојуваат во еден остров. Во историјата на Земјата, континентите се споиле и се распаѓале приближно четири до шест пати. Последниот суперконтинент Пангеа постоел пред 250 милиони години, пред него бил суперконтинентот Родинија, пред 900 милиони години, пред него - уште две. „И се чини дека обединувањето на новиот континент наскоро ќе започне“, појаснува научникот.
Тој објаснува дека континентите дејствуваат како топлински изолатор, обвивката под нив почнува да се загрева, се појавуваат нагорни струи и затоа суперконтинентите повторно се распаѓаат по некое време.
Америка ќе ја „одземе“ Чукотка
Во учебниците се прикажани големи литосферски плочи, секој може да ги именува: Антарктичка плоча, Евроазиска, Северноамериканска, Јужноамериканска, Индиска, Австралиска, Пацифичка. Но, на границите помеѓу плочите, вистински хаос произлегува од многу микроплочи.
На пример, границата помеѓу северноамериканската плоча и евроазиската плоча воопшто не се протега по Беринговиот теснец, туку многу подалеку на запад, по Черски гребен. Така, Чукотка излегува дека е дел од северноамериканската плоча. Покрај тоа, Камчатка е делумно лоцирана во зоната на микроплочата Охотск, а делумно во зоната на микроплочката на Беринговото Море. И Приморје се наоѓа на хипотетичката Амур плоча, чиј западен раб се приближува до Бајкал.
Сега источниот раб на евроазиската плоча и западниот раб на северноамериканската плоча „се вртат“ како запчаници: Америка се врти спротивно од стрелките на часовникот, а Евроазија се врти во насока на стрелките на часовникот. Како резултат на тоа, Чукотка може конечно да се откачи „по шевот“, во тој случај на Земјата може да се појави џиновски кружен шев, кој ќе помине низ Атлантскиот, Индискиот, Тихиот и Арктичкиот Океан (каде што сè уште е затворен). И самата Чукотка ќе продолжи да се движи „во орбитата“ на Северна Америка.
Брзинометар за литосферата
Теоријата на Вегенер беше оживеана, не само затоа што научниците сега имаат способност да го измерат поместувањето на континентите со голема точност. Во денешно време за ова се користат сателитски навигациски системи, но постојат и други методи. Сите тие се потребни за изградба на унифициран меѓународен координатен систем - Меѓународна копнена референтна рамка (ITRF).
Еден од овие методи е многу долга основна радио интерферометрија (VLBI). Нејзината суштина лежи во истовремени набљудувања со помош на неколку радио телескопи на различни точки на Земјата. Разликата во времето во кое се примаат сигналите овозможува поместувањата да се одредат со голема точност. Два други начини за мерење на брзината се ласерски опсервации од сателити и доплерови мерења. Сите овие набљудувања, вклучително и користењето на ГПС, се вршат на стотици станици, сите овие податоци се собираат заедно, и како резултат добиваме слика за континенталниот нанос.
На пример, Кримскиот Симеиз, каде што се наоѓа станица за ласерско сондирање, како и сателитска станица за одредување на координати, „патува“ на североисток (во азимут од околу 65 степени) со брзина од приближно 26,8 милиметри годишно. Звенигород, кој се наоѓа во близина на Москва, се движи за околу еден милиметар годишно побрзо (27,8 милиметри годишно) и се движи понатаму на исток - околу 77 степени. А, да речеме, хавајскиот вулкан Мауна Лоа се движи северозападно двојно побрзо - 72,3 милиметри годишно.
Литосферските плочи, исто така, може да се деформираат, а нивните делови можат да „го живеат сопствениот живот“, особено на границите. Иако скалата на нивната независност е многу поскромна. На пример, Крим сè уште самостојно се движи кон североисток со брзина од 0,9 милиметри годишно (и во исто време расте за 1,8 милиметри), а Звенигород се движи некаде на југоисток со иста брзина (и надолу - за 0 ). 2 милиметри годишно).
Трубицин вели дека оваа независност делумно се објаснува со „личната историја“ на различни делови на континентите: главните делови на континентите, платформите, може да бидат фрагменти од антички литосферски плочи кои „се споиле“ со нивните соседи. На пример, гребенот Урал е еден од шевовите. Платформите се релативно крути, но деловите околу нив можат сами да се искриват и да се движат.
Прочитајте повеќе во написот Историја на теоријата на тектониката на плочитеОсновата на теоретската геологија на почетокот на 20 век беше хипотезата за контракција. Земјата се лади како печено јаболко, а на неа се појавуваат брчки во вид на планински венци. Овие идеи беа развиени од теоријата на геосинклини, создадена врз основа на проучување на преклопени структури. Оваа теорија беше формулирана од Џ. Дан, кој го додаде принципот на изостазија на хипотезата за контракција. Според овој концепт, Земјата се состои од гранити (континенти) и базалти (океани). Кога Земјата се собира, во океанските басени се јавуваат тангентни сили, кои притискаат на континентите. Вторите се издигнуваат во планински масиви и потоа се рушат. Материјалот што произлегува од уништувањето се депонира во вдлабнатините.
Бавната борба меѓу фиксистите, како што се нарекуваа поддржувачите на отсуството на значајни хоризонтални движења, и мобилистите, кои тврдеа дека сè уште се движат, се разгоре со обновена енергија во 1960-тите, кога, како резултат на проучувањето на дното на океаните, беа пронајдени индиции за разбирање на „машината“ наречена Земја .
До раните 60-ти, беше составена релјефна карта на океанското дно, која покажа дека средноокеанските гребени се наоѓаат во центарот на океаните, кои се издигнуваат 1,5–2 km над бездните рамнини покриени со седимент. Овие податоци им дозволија на R. Dietz и G. Hess да ја изнесат хипотезата за ширење во 1962-1963 година. Според оваа хипотеза, конвекцијата се јавува во мантија со брзина од околу 1 cm/годишно. Нагорните гранки на конвекционите ќелии носат материјал од обвивка под средноокеанските гребени, што го обновува океанското дно во аксијалниот дел од гребенот на секои 300-400 години. Континентите не лебдат на океанската кора, туку се движат по обвивката, пасивно „залемени“ во литосферски плочи. Според концептот на ширење, океанските басени имаат променлива и нестабилна структура, додека континентите се стабилни.
Во 1963 година, хипотезата за ширење доби силна поддршка во врска со откривањето на пругасти магнетни аномалии на дното на океанот. Тие се толкувани како запис за пресврти на магнетното поле на Земјата, снимен во магнетизацијата на базалтите на дното на океанот. По ова, тектониката на плочи го започна својот триумфален марш во науките за земјата. Сè повеќе научници сфатија дека, наместо да губат време бранејќи го концептот на фиксизам, подобро е да се погледне на планетата од гледна точка на нова теорија и, конечно, да се започне да се даваат вистински објаснувања за најсложените земни процеси.
Тектониката на плочи сега е потврдена со директни мерења на брзината на плочите користејќи интерферометрија на зрачењето од далечните квазари и мерења со помош на GPS. Резултатите од долгогодишното истражување целосно ги потврдија основните принципи на теоријата на тектониката на плочите.
Тековна состојба на тектониката на плочите
Во текот на изминатите децении, тектониката на плочи значително ги промени своите основни принципи. Денес тие можат да се формулираат на следниов начин:
- Горниот дел од цврстата Земја е поделен на кршлива литосфера и пластична астеносфера. Конвекцијата во астеносферата е главната причина за движењето на плочите.
- Литосферата е поделена на 8 големи плочи, десетици средни и многу мали. Малите плочи се наоѓаат во појаси помеѓу големи плочи. Сеизмичката, тектонската и магматската активност е концентрирана на границите на плочите.
- На прво приближување, литосферските плочи се опишани како крути тела, а нивното движење ја почитува теоремата за ротација на Ојлер.
- Постојат три главни типа на релативни движења на плочите
- дивергенција (дивергенција), изразена со разделување и ширење;
- конвергенција (конвергенција) изразена со субдукција и судир;
- движења со ударно лизгање долж преобразените дефекти.
- Ширењето во океаните се компензира со субдукција и судир по нивната периферија, а радиусот и волуменот на Земјата се константни (оваа изјава постојано се дискутира, но никогаш не била побиена)
- Движењето на литосферските плочи е предизвикано од нивното внесување со конвективни струи во астеносферата.
Постојат два фундаментално различни типа на земјина кора - континентална кора и океанска кора. Некои литосферски плочи се составени исклучиво од океанска кора (пример е најголемата плоча на Пацификот), други се состојат од блок од континентална кора заварена во океанската кора.
Повеќе од 90% од површината на Земјата е покриена со 8 најголеми литосферски плочи:
Плочите со средна големина го вклучуваат арапскиот потконтинент и плочите Кокос и Хуан де Фука, остатоци од огромната плоча Фаралон која формираше поголем дел од дното на Тихиот Океан, но сега исчезна во зоната на субдукција под Америка.
Силата што ги придвижува плочите
Сега веќе нема никаков сомнеж дека движењето на плочите се случува поради термогравитационите струи на обвивката - конвекција. Изворот на енергија за овие струи е преносот на топлина од централните делови на Земјата, кои имаат многу висока температура (проценетата температура на средината е околу 5000 ° C). Загреаните карпи се шират (види термичка експанзија), нивната густина се намалува и тие лебдат нагоре, отстапувајќи им место на поладните карпи. Овие струи можат да се затворат и да формираат стабилни конвективни ќелии. Во овој случај, во горниот дел на ќелијата, протокот на материјата се јавува во хоризонтална рамнина и токму овој нејзин дел ги транспортира плочите.
Така, движењето на плочите е последица на ладењето на Земјата, при што дел од топлинската енергија се претвора во механичка работа, а нашата планета, во извесна смисла, е топлински мотор.
Постојат неколку хипотези во врска со причината за високата температура на внатрешноста на Земјата. На почетокот на 20 век, хипотезата за радиоактивната природа на оваа енергија беше популарна. Се чинеше дека е потврдено со проценките за составот на горната кора, кои покажаа многу значителни концентрации на ураниум, калиум и други радиоактивни елементи, но подоцна се покажа дека содржината на радиоактивните елементи нагло се намалува со длабочината. Друг модел го објаснува загревањето со хемиска диференцијација на Земјата. Планетата првично била мешавина од силикатни и метални материи. Но, истовремено со формирањето на планетата, започна нејзината диференцијација во посебни школки. Погустиот метален дел се упати кон центарот на планетата, а силикатите се концентрираа во горните обвивки. Во исто време, потенцијалната енергија на системот се намали и се претвори во топлинска енергија. Други истражувачи веруваат дека загревањето на планетата настанало како резултат на натрупување при удари на метеорити на површината на небесното тело во зародиш.
Секундарни сили
Термичката конвекција игра одлучувачка улога во движењата на плочите, но покрај неа, на плочите дејствуваат помали, но не помалку важни сили.
Како што океанската кора тоне во обвивката, базалтите од кои е составена се претвораат во еклогити, карпи погусти од обичните карпи од обвивка - перидотити. Затоа, овој дел од океанската плоча потонува во мантија, а со себе го влече и делот кој сè уште не е еклогитизиран.
Дивергентни граници или граници на плочи
Ова се граници помеѓу плочите кои се движат во спротивни насоки. Во топографијата на Земјата, овие граници се изразени како пукнатини, каде што преовладуваат затегнувачки деформации, дебелината на кората е намалена, протокот на топлина е максимален и се јавува активен вулканизам. Доколку се формира таква граница на континент, тогаш се формира континентална пукнатина, која подоцна може да се претвори во океански слив со океански расцеп во центарот. Во океанските пукнатини, како резултат на ширење се формира нова океанска кора.
Океански пукнатини
На океанската кора, пукнатините се ограничени на централните делови на средноокеанските сртови. Во нив се формира нова океанска кора. Нивната вкупна должина е повеќе од 60 илјади километри. Тие се поврзани со многу, кои носат значителен дел од длабоката топлина и растворените елементи во океанот. Изворите со висока температура се нарекуваат црни пушачи, а со нив се поврзани значителни резерви на обоени метали.
Континентални пукнатини
Распадот на континентот на делови започнува со формирање на расцеп. Кората се разредува и се раздвојува, а започнува магматизмот. Се формира проширена линеарна вдлабнатина со длабочина од околу стотина метри, која е ограничена со низа раседи. По ова, можни се две сценарија: или проширувањето на пукнатината ќе престане и ќе се наполни со седиментни карпи, претворајќи се во аулакоген, или континентите продолжуваат да се оддалечуваат и меѓу нив, веќе во типични океански пукнатини, почнува да се формира океанска кора. .
Конвергентни граници
Прочитајте повеќе во написот Зона на субдукцијаКонвергентни граници се граници каде плочите се судираат. Можни се три опции:
- Континентална плоча со океанска плоча. Океанската кора е погуста од континенталната кора и тоне под континентот во зона на субдукција.
- Океанска плоча со океанска плоча. Во овој случај, едната од плочите се лази под другата и исто така се формира зона на субдукција, над која се формира островски лак.
- Континентална плоча со континентална. Се случува судир и се појавува моќна превиткана област. Класичен пример се Хималаите.
Во ретки случаи, океанската кора се турка на континенталната кора - опдукција. Благодарение на овој процес, се појавија офиолити на Кипар, Нова Каледонија, Оман и други.
Во зоните на субдукција, океанската кора се апсорбира, со што се компензира за нејзиниот изглед во МОР. Во нив се одвиваат исклучително сложени процеси и интеракции помеѓу кората и мантија. Така, океанската кора може да повлече блокови од континенталната кора во мантија, кои поради нивната мала густина се ексхумираат назад во кората. Така настануваат метаморфните комплекси на ултра високи притисоци, еден од најпопуларните објекти на современите геолошки истражувања.
Повеќето модерни зони на субдукција се наоѓаат долж периферијата на Тихиот Океан, формирајќи го Тихиот огнен прстен. Процесите што се случуваат во зоната на конвекција на плочите со право се сметаат за едни од најкомплексните во геологијата. Во него се мешаат блокови од различно потекло, формирајќи нова континентална кора.
Активни континентални маргини
Прочитајте повеќе во написот Активна континентална маргинаАктивна континентална маргина се јавува кога океанската кора се спушта под континентот. Стандардот на оваа геодинамичка ситуација се смета за западниот брег на Јужна Америка; често се нарекува Андитетип на континентална маргина. Активната континентална маргина се карактеризира со бројни вулкани и генерално моќен магматизам. Топењето има три компоненти: океанска кора, мантија над неа и долна континентална кора.
Под активната континентална маргина, постои активна механичка интеракција помеѓу океанските и континенталните плочи. Во зависност од брзината, староста и дебелината на океанската кора, можни се неколку сценарија за рамнотежа. Ако плочата се движи бавно и има релативно мала дебелина, тогаш континентот го гребе седиментниот капак од него. Седиментните карпи се дробат во интензивни набори, се метаморфозираат и стануваат дел од континенталната кора. Структурата што се формира се нарекува аккреционен клин. Ако брзината на субдуктивната плоча е голема, а седиментната покривка е тенка, тогаш океанската кора го брише дното на континентот и го вовлекува во обвивката.
Островски лакови
Островски лак
Прочитајте повеќе во написот Island ArcОстровските лакови се синџири на вулкански острови над зоната на субдукција, кои се јавуваат каде океанска плоча се субдуктивира под океанска плоча. Типичните модерни островски лакови ги вклучуваат Алеутските, Курилските, Маријанските Острови и многу други архипелази. Јапонските острови често се нарекуваат и островски лак, но нивната основа е многу древна и всушност тие биле формирани од неколку островски лак комплекси во различни времиња, така што Јапонските острови се микроконтинент.
Островските лаци се формираат кога се судираат две океански плочи. Во овој случај, една од плочите завршува на дното и се апсорбира во мантија. Островските лачни вулкани се формираат на горната плоча. Заоблената страна на островскиот лак е насочена кон апсорбираната плоча. Од оваа страна има длабок морски ров и корито на предниот дел.
Зад островскиот лак има слив со заден лак (типични примери: Охотско Море, Јужно Кинеско Море итн.) во кој може да дојде и до ширење.
Континентален судир
Судир на континенти
Прочитајте повеќе во написот Континентален судирСудирот на континенталните плочи доведува до колапс на кората и формирање на планински венци. Пример за судир е алпско-хималајскиот планински појас, формиран како резултат на затворањето на океанот Тетис и судирот со Евроазиската плоча на Хиндустан и Африка. Како резултат на тоа, дебелината на кората значително се зголемува; под Хималаите достигнува 70 км. Ова е нестабилна структура, интензивно се уништува со површинска и тектонска ерозија. Во кората со нагло зголемена дебелина, гранитите се топат од метаморфозирани седиментни и магматски карпи. Така се формираа најголемите батолити, на пример, Ангара-Витимски и Зерендински.
Трансформирајте ги границите
Онаму каде што плочите се движат паралелно, но со различни брзини, се појавуваат трансформирани грешки - огромни раседи на смолкнување, широко распространети во океаните и ретки на континентите.
Трансформирајте ги дефектите
Повеќе детали во статијата Трансформирана грешкаВо океаните, трансформираните раседи се движат нормално на средноокеанските сртови (MORs) и ги делат на сегменти широки во просек 400 km. Помеѓу сегментите на гребенот има активен дел од дефектот на трансформацијата. Во оваа област постојано се случуваат земјотреси и планински градби, околу раседот се формираат бројни пердувести структури - потисни, набори и грабени. Како резултат на тоа, карпите од обвивката често се изложени во зоната на раседот.
Од двете страни на сегментите на МОР има неактивни делови од трансформски грешки. Во нив нема активни движења, но тие се јасно изразени во топографијата на океанското дно со линеарни издигнувања со централна депресија. .
Трансформираните дефекти формираат редовна мрежа и, очигледно, не се појавуваат случајно, туку од објективни физички причини. Комбинацијата на податоци за нумеричко моделирање, термофизички експерименти и геофизички набљудувања овозможија да се открие дека конвекцијата на обвивката има тродимензионална структура. Покрај главниот тек од МОР, во конвективната ќелија се јавуваат и надолжни струи поради ладењето на горниот дел од протокот. Оваа оладена супстанција брза надолу по главната насока на протокот на мантија. Трансформните грешки се наоѓаат во зоните на овој секундарен опаѓачки тек. Овој модел добро се согласува со податоците за протокот на топлина: намалување на протокот на топлина е забележано над грешките на трансформацијата.
Континентални смени
Повеќе детали во написот ShiftГраниците на плочата со удар-лизгање на континентите се релативно ретки. Можеби единствениот моментално активен пример на граница од овој тип е раседот Сан Андреас, кој ја дели северноамериканската плоча од пацифичката плоча. Раседот Сан Андреас од 800 милји е една од сеизмички најактивните области на планетата: плочите се движат релативно една на друга за 0,6 см годишно, земјотреси со јачина од повеќе од 6 единици се случуваат во просек еднаш на секои 22 години. Градот Сан Франциско и поголемиот дел од областа на заливот Сан Франциско се изградени во непосредна близина на овој расед.
Процеси во рамките на плочата
Првите формулации на тектониката на плочите тврдеа дека вулканизмот и сеизмичките феномени се концентрирани долж границите на плочите, но набрзо стана јасно дека специфични тектонски и магматски процеси се случуваат и во плочите, кои исто така се толкуваат во рамките на оваа теорија. Помеѓу процесите во внатрешноста, посебно место заземаа појавите на долготраен базалтичен магматизам во некои области, таканаречените жаришта.
Жешки точки
Постојат бројни вулкански острови на дното на океаните. Некои од нив се лоцирани во синџири со сукцесивно менување на возраста. Класичен пример за таков подводен гребен е хавајскиот подводен гребен. Се издига над површината на океанот во форма на Хавајски острови, од кои на северозапад се протега синџир на морски планини со континуирано растечка старост, од кои некои, на пример, Атолот Мидвеј, излегуваат на површината. На оддалеченост од околу 3000 км од Хаваи, синџирот малку се свртува кон север и веќе се нарекува Царски Риџ. Истиот е прекинат во длабок морски ров пред алеутскиот островски лак.
За да се објасни оваа неверојатна структура, беше предложено дека под Хавајските острови има жариште - место каде што тече врел мантија се издигнува на површината, што ја топи океанската кора што се движи над неа. Сега има многу такви точки инсталирани на Земјата. Протокот на обвивката што ги предизвикува е наречен пердув. Во некои случаи, се претпоставува исклучително длабоко потекло на материјата од облогата, до границата на јадрото-обвивката.
Стапици и океански висорамнини
Покрај долготрајните жаришта, понекогаш се случуваат огромни изливи на топи во плочите, кои формираат замки на континентите и океанските висорамнини во океаните. Особеноста на овој тип магматизам е што се јавува во кратко геолошко време од редот на неколку милиони години, но зафаќа огромни површини (десетици илјади km²) и се излева огромен волумен на базалти, споредлив со нивната количина. кристализирање во средноокеанските сртови.
Познати се сибирските стапици на источносибирската платформа, стапиците на висорамнината Декана на континентот Хиндустан и многу други. Како причина за формирање на стапици се сметаат и топлите мантија текови, но за разлика од жариштата, тие делуваат кратко, а разликата меѓу нив не е сосема јасна.
Жешките точки и стапици дадоа повод за создавање на т.н геотектоника на столбови, во кој се наведува дека не само редовната конвекција, туку и оброците играат значајна улога во геодинамичките процеси. Тектониката на столбовите не е во спротивност со тектониката на плочите, туку ја надополнува.
Плочата тектоника како систем на науки
Карта на тектонски плочи
Сега тектониката повеќе не може да се смета како чисто геолошки концепт. Тој игра клучна улога во сите геонауки, во него се појавија повеќе методолошки пристапи со различни основни концепти и принципи.
Од гледна точка кинематски пристап, движењата на плочите може да се опишат со геометриските закони за движење на фигурите на сфера. Земјата се гледа како мозаик од плочи со различни големини кои се движат релативно едни на други и самата планета. Палеомагнетните податоци ни овозможуваат да ја реконструираме положбата на магнетниот пол во однос на секоја плоча во различни временски периоди. Генерализирањето на податоците за различни плочи доведе до реконструкција на целата низа на релативни движења на плочите. Комбинирањето на овие податоци со информациите добиени од фиксните жаришта овозможи да се одредат апсолутните движења на плочите и историјата на движењето на магнетните полови на Земјата.
Термофизички пристапја смета Земјата како топлински мотор, во кој топлинската енергија делумно се претвора во механичка енергија. Во рамките на овој пристап, движењето на материјата во внатрешните слоеви на Земјата е моделирано како проток на вискозна течност, опишана со равенките Навиер-Стоукс. Конвекцијата на мантија е придружена со фазни транзиции и хемиски реакции, кои играат одлучувачка улога во структурата на тековите на мантија. Врз основа на податоците од геофизичкото звучење, резултатите од термофизичките експерименти и аналитичките и нумеричките пресметки, научниците се обидуваат да ја детализираат структурата на конвекцијата на обвивката, да ги пронајдат брзините на проток и други важни карактеристики на длабоките процеси. Овие податоци се особено важни за разбирање на структурата на најдлабоките делови на Земјата - долната обвивка и јадрото, кои се недостапни за директно проучување, но несомнено имаат огромно влијание врз процесите што се случуваат на површината на планетата.
Геохемиски пристап. За геохемијата, тектониката на плочите е важна како механизам за континуирана размена на материјата и енергијата помеѓу различните слоеви на Земјата. Секоја геодинамичка поставка се карактеризира со специфични асоцијации на карпи. За возврат, овие карактеристични карактеристики може да се користат за одредување на геодинамичката средина во која се формирала карпата.
Историски пристап. Во однос на историјата на планетата Земја, тектониката на плочи е историја на спојување и распаѓање на континенти, раѓање и распаѓање на вулкански синџири и појава и затворање на океаните и морињата. Сега за големите блокови од кората, историјата на движењата е утврдена во многу детали и во значителен временски период, но за малите плочи методолошките тешкотии се многу поголеми. Најкомплексните геодинамички процеси се случуваат во зоните на судир на плочи, каде што се формираат планински венци, составени од многу мали хетерогени блокови - терани, извршени во 1999 година од страна на вселенската станица Протерозоик. Пред ова, обвивката можеби имала различна структура на пренос на маса, во која турбулентната конвекција и облаците играле главна улога наместо стабилните конвективни текови.
Минати движења на чинијата
Прочитајте повеќе во написот Историја на движење на плочитеРеконструкцијата на движењата на минатите плочи е еден од главните теми на геолошките истражувања. Со различни степени на детали, позицијата на континентите и блоковите од кои настанале е реконструирана до Архејот.
Се движи кон север и ја скрши евроазиската плоча, но, очигледно, ресурсот на ова движење е речиси исцрпен, а во блиското геолошко време ќе се појави нова зона на субдукција во Индискиот Океан, во која ќе биде океанската кора на Индискиот Океан. апсорбирана под индискиот континент.
Влијанието на движењата на плочите врз климата
Локацијата на големите континентални маси во субполарните региони придонесува за општо намалување на температурата на планетата, бидејќи на континентите може да се формираат ледени плочи. Колку е пораспространета глацијацијата, толку е поголемо албедото на планетата и толку е помала просечната годишна температура.
Покрај тоа, релативната положба на континентите ја одредува океанската и атмосферската циркулација.
Сепак, едноставна и логична шема: континенти во поларните региони - глацијација, континенти во екваторијалните региони - зголемување на температурата, се покажува како неточна кога ќе се спореди со геолошките податоци за минатото на Земјата. Кватернарната глацијација всушност се случила кога Антарктикот се преселил во регионот на Јужниот пол, а на северната хемисфера, Евроазија и Северна Америка се доближиле до Северниот пол. Од друга страна, најсилната протерозојска глацијација, за време на која Земјата била речиси целосно покриена со мраз, се случила кога поголемиот дел од континенталните маси биле во екваторијалниот регион.
Дополнително, значителни промени во положбата на континентите се случуваат во период од околу десетици милиони години, додека вкупното времетраење на ледените доба е околу неколку милиони години, а во текот на едно ледено доба се случуваат циклични промени на глацијациите и меѓуглацијалните периоди. Сите овие климатски промени се случуваат брзо во споредба со брзината на континенталното движење и затоа движењето на плочите не може да биде причина.
Од горенаведеното произлегува дека движењата на плочите не играат одлучувачка улога во климатските промени, но можат да бидат важен дополнителен фактор што ги „турка“.
Значењето на тектониката на плочите
Тектониката на плочи одигра улога во науката за Земјата споредлива со хелиоцентричниот концепт во астрономијата или со откривањето на ДНК во генетиката. Пред усвојувањето на теоријата за тектониката на плочите, науките за земјата беа описни по природа. Тие постигнаа високо ниво на совршенство во опишувањето на природните предмети, но ретко можеа да ги објаснат причините за процесите. Спротивни концепти би можеле да доминираат во различни гранки на геологијата. Тектониката на плочи ги поврза различните науки за земјата и им даде моќ на предвидување.
V. E. Khain. преку региони и помали помали временски размери.