Rusia akan menyerang Jepun. Anjakan tektonik mengubah benua

Dalam perkembangannya, planet pepejal melalui tempoh pemanasan, tenaga utama yang disediakan oleh serpihan badan kosmik yang jatuh ke permukaan planet ( cm. hipotesis awan habuk gas). Apabila objek ini berlanggar dengan planet, hampir semua tenaga kinetik objek yang jatuh itu serta-merta ditukar kepada haba, kerana kelajuan pergerakannya, iaitu beberapa puluh kilometer sesaat, turun dengan mendadak kepada sifar pada saat hentaman. Untuk semua planet dalam Sistem Suria - Utarid, Zuhrah, Bumi, Marikh - haba ini sudah cukup, jika tidak mencairkan sepenuhnya atau sebahagiannya, maka sekurang-kurangnya untuk melembutkan dan menjadi plastik dan cecair. Dalam tempoh ini, bahan dengan ketumpatan tertinggi bergerak ke arah pusat planet, membentuk teras, dan yang paling tidak padat, sebaliknya, naik ke permukaan, membentuk kerak bumi. Sos salad terpisah dengan cara yang sama jika dibiarkan di atas meja untuk masa yang lama. Proses ini, dipanggil pembezaan magma, menerangkan struktur dalaman Bumi.

Bagi planet dalam terkecil, Utarid dan Marikh (dan Bulan), haba ini akhirnya terlepas ke permukaan dan dihamburkan ke angkasa. Planet-planet itu kemudiannya menjadi kukuh dan (seperti dalam kes Mercury) mempamerkan sedikit aktiviti geologi dalam beberapa bilion tahun akan datang. Sejarah Bumi sama sekali berbeza. Oleh kerana Bumi adalah yang terbesar di antara planet dalam, ia juga mengekalkan rizab haba terbesar. Dan semakin besar planet itu, semakin kecil luas permukaannya kepada nisbah isipadu dan semakin kurang haba yang hilang. Akibatnya, Bumi menjadi lebih perlahan daripada planet dalam yang lain. (Hal yang sama boleh dikatakan untuk Venus, yang sedikit lebih kecil daripada Bumi.)

Di samping itu, dari awal pembentukan Bumi, unsur radioaktif mereput di dalamnya, yang meningkatkan rizab haba di kedalamannya. Oleh itu, Bumi boleh dianggap sebagai relau sfera. Haba dijana secara berterusan di dalamnya, dipindahkan ke permukaan dan dipancarkan ke angkasa. Pemindahan haba menyebabkan pergerakan timbal balik mantel - cangkang Bumi, terletak di antara teras dan kerak bumi pada kedalaman beberapa puluh hingga 2900 km ( cm. Pertukaran haba). Bahan panas dari dalam mantel naik, menyejuk, dan kemudian tenggelam semula, digantikan dengan bahan panas baru. Ini adalah contoh klasik sel perolakan.

Kita boleh mengatakan bahawa batu mantel mendidih dengan cara yang sama seperti air dalam cerek: dalam kedua-dua kes, haba dipindahkan melalui proses perolakan. Sesetengah ahli geologi percaya bahawa batu mantel memerlukan beberapa ratus juta tahun untuk melengkapkan kitaran perolakan penuh—masa yang sangat lama mengikut piawaian manusia. Adalah diketahui bahawa banyak bahan perlahan-lahan berubah dari masa ke masa, walaupun sepanjang hayat manusia mereka kelihatan benar-benar pepejal dan tidak bergerak. Sebagai contoh, di katedral zaman pertengahan, kaca tingkap purba lebih tebal di bahagian bawah daripada di bahagian atas kerana, selama berabad-abad, kaca itu mengalir ke bawah di bawah pengaruh graviti. Jika ini berlaku kepada kaca pepejal selama beberapa abad, maka tidak sukar untuk membayangkan bahawa perkara yang sama boleh berlaku kepada batu pepejal dalam beberapa abad. ratusan berjuta-juta tahun.

Di bahagian atas sel perolakan mantel bumi terapung batuan yang membentuk permukaan pepejal bumi - yang dipanggil plat tektonik. Papak ini terdiri daripada basalt, batu igneus tersemperit yang paling biasa. Plat ini adalah kira-kira 10-120 km tebal dan bergerak melintasi permukaan mantel separa cair. Benua yang diperbuat daripada batuan yang agak ringan seperti granit membentuk lapisan paling atas papak. Dalam kebanyakan kes, plat di bawah benua lebih tebal daripada di bawah lautan. Dari masa ke masa, proses yang berlaku di dalam Bumi mengalihkan plat, menyebabkan ia berlanggar dan retak, sehingga plat baru terbentuk atau plat lama hilang. Berkat pergerakan plat yang perlahan tetapi berterusan inilah permukaan planet kita sentiasa dinamik, sentiasa berubah.

Adalah penting untuk memahami bahawa konsep "papak" dan "benua" bukanlah perkara yang sama. Sebagai contoh, plat tektonik Amerika Utara memanjang dari tengah Lautan Atlantik ke pantai barat benua Amerika Utara. Sebahagian daripada papak ditutup dengan air, sebahagian dengan tanah. Plat Anatolia, di mana Turki dan Timur Tengah terletak, dilindungi sepenuhnya oleh darat, manakala Plat Pasifik terletak sepenuhnya di bawah Lautan Pasifik. Iaitu, sempadan plat dan garis pantai benua tidak semestinya bertepatan. By the way, perkataan "tectonics" berasal dari perkataan Greek tekton("pembina") - akar yang sama adalah dalam perkataan "arkitek" - dan membayangkan proses membina atau memasang.

Tektonik plat paling ketara apabila plat bersentuhan antara satu sama lain. Adalah menjadi kebiasaan untuk membezakan tiga jenis sempadan antara plat.

Sempadan yang berbeza

Di tengah Lautan Atlantik, magma panas, terbentuk jauh di dalam mantel, naik ke permukaan. Ia menembusi permukaan dan merebak, secara beransur-ansur mengisi retakan antara plat gelongsor. Disebabkan ini, dasar laut mengembang dan Eropah dan Amerika Utara bergerak berasingan pada kadar beberapa sentimeter setahun. (Pergerakan ini diukur menggunakan teleskop radio yang terletak di dua benua dengan membandingkan masa ketibaan isyarat radio dari quasar yang jauh.)

Jika sempadan celah terletak di bawah lautan, celah plat menghasilkan rabung tengah laut—banjaran gunung yang terbentuk oleh pengumpulan bahan di mana ia datang ke permukaan. Permatang Atlantik Tengah, membentang dari Iceland ke Falklands, adalah banjaran gunung terpanjang di Bumi. Jika sempadan mencapah terletak di bawah benua, ia benar-benar merobeknya. Contoh proses sedemikian yang berlaku hari ini ialah Lembah Great Rift, yang memanjang dari Jordan ke selatan ke Afrika Timur.

Sempadan konvergen

Jika kerak baru terbentuk pada sempadan yang berbeza, maka kerak di tempat lain mesti dimusnahkan, jika tidak, Bumi akan bertambah besar. Apabila dua plat berlanggar, salah satu daripadanya bergerak di bawah yang lain (fenomena ini dipanggil subduksi, atau dengan menolak). Dalam kes ini, plat di bawah tenggelam ke dalam mantel. Apa yang berlaku di permukaan di atas zon subduksi bergantung pada lokasi sempadan plat: di bawah benua, di margin benua, atau di bawah lautan.

Sekiranya zon subduksi terletak di bawah kerak lautan, maka sebagai akibat daripada underthrust, kemurungan tengah laut yang dalam (parit) terbentuk. Contohnya adalah tempat paling dalam di Lautan Dunia - Palung Mariana berhampiran Filipina. Bahan dari plat bawah jatuh jauh ke dalam magma dan cair di sana, dan kemudian boleh naik semula ke permukaan, membentuk rangkaian gunung berapi - seperti rantaian gunung berapi di timur Laut Caribbean dan di pantai barat Amerika Syarikat. .

Jika kedua-dua plat di sempadan konvergen berada di bawah benua, hasilnya akan sangat berbeza. Kerak benua diperbuat daripada bahan ringan, dan kedua-dua plat sebenarnya terapung di atas zon subduksi. Apabila satu plat ditolak di bawah yang lain, kedua-dua benua bertembung dan sempadannya dihancurkan untuk membentuk banjaran gunung benua. Ini adalah bagaimana Himalaya terbentuk apabila plat India bertembung dengan plat Eurasia kira-kira 50 juta tahun dahulu. Alps terbentuk hasil daripada proses yang sama apabila Itali bersatu dengan Eropah. Dan Pergunungan Ural, banjaran gunung lama, boleh dipanggil "jahitan kimpalan" yang terbentuk apabila jisim Eropah dan Asia bersatu.

Jika benua terletak pada salah satu plat sahaja, lipatan dan lipatan akan terbentuk di atasnya semasa ia menjalar ke zon subduksi. Contohnya ialah Pergunungan Andes di Pantai Barat Amerika Selatan. Mereka terbentuk selepas Lempeng Amerika Selatan terapung di atas Lempeng Nazca yang disubduksi di Lautan Pasifik.

Mengubah sempadan

Kadang-kadang ia berlaku bahawa dua plat tidak bergerak dan tidak bergerak di bawah satu sama lain, tetapi hanya menggosok tepi. Contoh sempadan yang paling terkenal ialah Sesar San Andreas di California, di mana plat Pasifik dan Amerika Utara bergerak bersebelahan. Dalam kes sempadan transformasi, plat berlanggar untuk seketika dan kemudian bergerak berasingan, membebaskan banyak tenaga dan menyebabkan gempa bumi yang kuat.

Sebagai kesimpulan, saya ingin menekankan bahawa walaupun tektonik plat merangkumi konsep pergerakan benua, ia tidak sama dengan hipotesis hanyutan benua yang dicadangkan pada awal abad kedua puluh. Hipotesis ini telah ditolak (sebenarnya, menurut penulis) oleh ahli geologi kerana beberapa ketidakkonsistenan eksperimen dan teori. Dan fakta bahawa teori semasa kita merangkumi satu aspek hipotesis hanyutan benua - pergerakan benua - tidak bermakna bahawa saintis menolak tektonik plat pada awal abad yang lalu hanya untuk menerimanya kemudian. Teori yang diterima sekarang sangat berbeza dengan teori sebelumnya.

1)_Hipotesis pertama timbul pada separuh kedua abad ke-18 dan dipanggil hipotesis peningkatan. Ia telah dicadangkan oleh M.V. Lomonosov, saintis Jerman A. von Humboldt dan L. von Buch, dan Scot J. Hutton. Intipati hipotesis adalah seperti berikut - kenaikan gunung disebabkan oleh kenaikan magma cair dari kedalaman Bumi, yang dalam perjalanannya mempunyai kesan merebak pada lapisan sekeliling, yang membawa kepada pembentukan lipatan dan jurang pelbagai saiz. . Lomonosov adalah orang pertama yang mengenal pasti dua jenis pergerakan tektonik - perlahan dan cepat, menyebabkan gempa bumi.
2) Pada pertengahan abad ke-19, hipotesis ini digantikan oleh hipotesis penguncupan saintis Perancis Elie de Beaumont. Ia berdasarkan hipotesis kosmogonik Kant dan Laplace tentang asal usul Bumi sebagai jasad yang pada mulanya panas diikuti dengan penyejukan secara beransur-ansur. Proses ini membawa kepada penurunan dalam jumlah Bumi, dan akibatnya, kerak Bumi dimampatkan, dan struktur gunung terlipat yang serupa dengan "kedutan" gergasi timbul.
3) Pada pertengahan abad ke-19, orang Inggeris D. Airy dan paderi dari Calcutta D. Pratt menemui corak dalam kedudukan anomali graviti - tinggi di pergunungan anomali itu ternyata negatif, iaitu, defisit jisim adalah dikesan, dan di lautan anomali adalah positif. Untuk menjelaskan fenomena ini, satu hipotesis telah dicadangkan mengikut mana kerak bumi terapung pada substrat yang lebih berat dan lebih likat dan berada dalam keseimbangan isostatik, yang terganggu oleh tindakan daya jejari luaran.
4) Hipotesis kosmogonik Kant-Laplace telah digantikan dengan hipotesis O. Yu. Schmidt tentang keadaan pepejal, sejuk dan homogen awal Bumi. Terdapat keperluan untuk pendekatan yang berbeza untuk menjelaskan pembentukan kerak bumi. Hipotesis ini dicadangkan oleh V.V. Belousov. Ia dipanggil migrasi radio. Intipati hipotesis ini:
1. Faktor tenaga utama ialah radioaktiviti. Pemanasan Bumi dan pemadatan bahan seterusnya berlaku disebabkan oleh haba pereputan radioaktif. Unsur radioaktif pada peringkat awal pembangunan Bumi telah diedarkan secara sama rata, dan oleh itu pemanasan adalah kuat dan meluas.
2. Pemanasan bahan primer dan pemadatannya membawa kepada pembahagian magma atau pembezaannya kepada basaltik dan granit. Yang terakhir ini menumpukan unsur radioaktif. Betapa magma granit yang lebih ringan "terapung" ke bahagian atas Bumi, dan magma basaltik tenggelam. Pada masa yang sama, pembezaan suhu juga berlaku.

Hipotesis geotektonik moden dibangunkan menggunakan idea mobilisme. Idea ini berdasarkan dominasi pergerakan mendatar dalam pergerakan tektonik kerak bumi.

5) Buat pertama kalinya, untuk menerangkan mekanisme dan urutan proses geotektonik, saintis Jerman A. Wegener mencadangkan hipotesis hanyutan benua mendatar.
1. Persamaan garis besar pantai Lautan Atlantik, terutama di hemisfera selatan (berhampiran Amerika Selatan dan Afrika).
2. Kesamaan struktur geologi benua (kebetulan beberapa arah aliran tektonik serantau, persamaan dalam komposisi dan umur batuan, dsb.).

hipotesis tektonik plat atau tektonik global baharu. Peruntukan utama hipotesis ini:

1. Kerak bumi dengan bahagian atas mantel membentuk litosfera, yang di bawahnya oleh astenosfera plastik. Litosfera dibahagikan kepada bongkah besar (plat). Sempadan plat adalah zon keretakan, parit laut dalam, yang bersebelahan dengan sesar yang menembusi jauh ke dalam mantel - ini adalah zon Benioff-Zavaritsky, serta zon aktiviti seismik moden.
2. Plat litosfera bergerak secara mendatar. Pergerakan ini ditentukan oleh dua proses utama - perpindahan atau penyebaran plat, rendaman satu plat di bawah yang lain - subduksi, atau menolak satu plat ke plat lain - obduksi.
3. Basalt secara berkala memasuki zon pengembangan dari mantel. Bukti pengembangan disediakan oleh anomali magnet jalur dalam basalt.
4. Di kawasan arka pulau, zon pengumpulan fokus gempa bumi fokus mendalam dikenal pasti, yang mencerminkan zon subduksi plat dengan kerak lautan basaltik di bawah kerak benua, iaitu, zon ini mencerminkan zon subduksi. Di zon ini, disebabkan oleh penghancuran dan lebur, sebahagian daripada bahan tenggelam, manakala yang lain menembusi ke dalam benua dalam bentuk gunung berapi dan pencerobohan, dengan itu meningkatkan ketebalan kerak benua.

Tektonik plat ialah teori geologi moden tentang pergerakan litosfera. Menurut teori ini, proses tektonik global adalah berdasarkan pergerakan mendatar blok yang agak integral litosfera - plat litosfera. Oleh itu, tektonik plat berkaitan dengan pergerakan dan interaksi plat litosfera. Cadangan pertama tentang pergerakan mendatar blok kerak bumi telah dibuat oleh Alfred Wegener pada tahun 1920-an dalam rangka hipotesis "hanyut benua", tetapi hipotesis ini tidak mendapat sokongan pada masa itu. Hanya pada tahun 1960-an kajian dasar lautan memberikan bukti muktamad pergerakan plat mendatar dan proses pengembangan lautan akibat pembentukan (penyebaran) kerak lautan. Kebangkitan idea tentang peranan utama pergerakan mendatar berlaku dalam rangka trend "mobilistik", perkembangannya membawa kepada perkembangan teori moden plat tektonik. Prinsip utama tektonik plat telah dirumuskan pada tahun 1967-68 oleh sekumpulan ahli geofizik Amerika - W. J. Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes dalam pembangunan idea-idea terdahulu (1961-62). Saintis Amerika G. Hess dan R. Digtsa tentang pengembangan (penyebaran) dasar lautan. 1). Bahagian atas berbatu planet ini dibahagikan kepada dua cangkerang, berbeza dengan ketara dalam sifat reologi: litosfera yang tegar dan rapuh dan plastik asas dan astenosfera mudah alih. 2). Litosfera dibahagikan kepada plat, sentiasa bergerak di sepanjang permukaan astenosfera plastik. Litosfera dibahagikan kepada 8 plat besar, berpuluh-puluh plat sederhana dan banyak plat kecil. Di antara papak besar dan sederhana terdapat tali pinggang yang terdiri daripada mozek papak kerak kecil. 3). Terdapat tiga jenis pergerakan relatif plat: perbezaan (divergence), penumpuan (convergence) dan pergerakan ricih. 4). Isipadu kerak lautan yang diserap dalam zon subduksi adalah sama dengan isipadu kerak yang muncul di zon penyebaran. Kedudukan ini menekankan idea bahawa isipadu Bumi adalah malar. 5). Sebab utama pergerakan plat adalah perolakan mantel, yang disebabkan oleh arus termogravitasi mantel.

Sumber tenaga untuk arus ini ialah perbezaan suhu antara kawasan tengah Bumi dan suhu bahagian berhampiran permukaannya. Dalam kes ini, bahagian utama haba endogen dilepaskan pada sempadan teras dan mantel semasa proses pembezaan mendalam, yang menentukan perpecahan bahan kondritik utama, di mana bahagian logam bergegas ke pusat, membina. ke atas teras planet, dan bahagian silikat tertumpu di dalam mantel, di mana ia terus mengalami pembezaan. 6). Pergerakan plat mematuhi undang-undang geometri sfera dan boleh dihuraikan berdasarkan teorem Euler. Teorem putaran Euler menyatakan bahawa sebarang putaran ruang tiga dimensi mempunyai paksi. Oleh itu, putaran boleh diterangkan oleh tiga parameter: koordinat paksi putaran (contohnya, latitud dan longitudnya) dan sudut putaran.

Akibat geografi pergerakan plat Lit (Aktiviti seismik meningkat, bentuk sesar, rabung muncul, dan sebagainya). Dalam teori tektonik plat, kedudukan utama diduduki oleh konsep tetapan geodinamik - struktur geologi ciri dengan nisbah plat tertentu. Dalam tetapan geodinamik yang sama, jenis proses tektonik, magmatik, seismik dan geokimia yang sama berlaku.

Tektonik ialah cabang geologi yang mengkaji struktur kerak bumi dan pergerakan plat litosfera. Tetapi ia sangat serba boleh sehingga ia memainkan peranan penting dalam banyak geosains lain. Tektonik digunakan dalam seni bina, geokimia, seismologi, dalam kajian gunung berapi dan dalam banyak kawasan lain.

Ilmu tektonik

Tektonik adalah sains yang agak muda; ia mengkaji pergerakan plat litosfera. Idea pergerakan plat pertama kali disuarakan dalam teori hanyutan benua oleh Alfred Wegener pada 20-an abad ke-20. Tetapi ia menerima perkembangannya hanya pada tahun 60-an abad ke-20, selepas penyelidikan ke atas pelepasan di benua dan dasar lautan. Bahan yang dihasilkan membolehkan kami melihat semula teori-teori yang sedia ada sebelum ini. Teori plat litosfera muncul hasil daripada perkembangan idea daripada teori hanyutan benua, teori geosinklin dan hipotesis penguncupan.

Tektonik ialah sains yang mengkaji kekuatan dan sifat daya yang membentuk banjaran gunung, menghancurkan batu menjadi lipatan, dan meregangkan kerak bumi. Ia mendasari semua proses geologi yang berlaku di planet ini.

Hipotesis penguncupan

Hipotesis penguncupan telah dikemukakan oleh ahli geologi Elie de Beaumont pada tahun 1829 pada mesyuarat Akademi Sains Perancis. Ia menerangkan proses pembinaan gunung dan lipatan kerak bumi di bawah pengaruh penurunan isipadu Bumi akibat penyejukan. Hipotesis adalah berdasarkan idea Kant dan Laplace tentang keadaan cecair api utama Bumi dan penyejukan selanjutnya. Oleh itu, proses pembinaan dan lipatan gunung dijelaskan sebagai proses pemampatan kerak bumi. Selepas itu, semasa ia menyejuk, Bumi mengecilkan isipadunya dan terlipat menjadi lipatan.

Tektonik penguncupan, definisi yang mengesahkan doktrin baru geosinklin, menjelaskan struktur kerak bumi yang tidak rata, dan menjadi asas teori yang kukuh untuk perkembangan sains selanjutnya.

Teori Geosinklin

Ia wujud pada pergantian akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20. Beliau menerangkan proses tektonik melalui pergerakan ayunan kitaran kerak bumi.

Perhatian ahli geologi tertarik kepada fakta bahawa batuan boleh berlaku secara mendatar dan terkehel. Batuan yang terletak secara mendatar dikelaskan sebagai pelantar, dan batuan terkehel dikelaskan sebagai kawasan terlipat.

Menurut teori geosynclines, pada peringkat awal, disebabkan oleh proses tektonik yang aktif, pesongan dan penenggelaman kerak bumi berlaku. Proses ini disertai dengan penyingkiran sedimen dan pembentukan lapisan tebal mendapan sedimen. Selepas itu, proses pembinaan gunung dan rupa lipatan berlaku. Rejim geosynclinal digantikan dengan rejim platform, yang dicirikan oleh pergerakan tektonik kecil dengan pembentukan ketebalan kecil batuan sedimen. Peringkat terakhir ialah peringkat pembentukan benua.

Selama hampir 100 tahun, tektonik geosinklin mendominasi. Geologi pada masa itu mengalami kekurangan bahan fakta; seterusnya, data terkumpul membawa kepada penciptaan teori baru.

Teori plat

Tektonik adalah salah satu bidang dalam geologi, yang menjadi asas kepada teori moden pergerakan plat litosfera.

Mengikut teori, sebahagian daripada kerak bumi adalah plat litosfera, yang bergerak secara berterusan. Pergerakan mereka berlaku secara relatif antara satu sama lain. Di zon lanjutan kerak bumi (permatang tengah lautan dan keretakan benua), kerak lautan baharu (zon penyebaran) terbentuk. Di zon penenggelaman blok kerak bumi, kerak lama diserap, serta kerak lautan subduk di bawah kerak benua (zon subduksi). Teori ini juga menerangkan proses pembinaan gunung dan aktiviti gunung berapi.

Tektonik plat global merangkumi konsep utama seperti tetapan geodinamik. Ia dicirikan oleh satu set proses geologi dalam satu wilayah pada masa tertentu. Proses geologi yang sama adalah ciri tetapan geodinamik yang sama.

Struktur dunia

Tektonik ialah cabang geologi yang mengkaji struktur planet Bumi. Bumi, secara kasarnya, mempunyai bentuk ellipsoid yang diratakan dan terdiri daripada beberapa cengkerang (lapisan).

Lapisan berikut dibezakan:

Kerak bumi.
Mantel.
teras.

Kerak bumi ialah lapisan pepejal luar Bumi; ia dipisahkan dari mantel oleh sempadan yang dipanggil permukaan Mohorovic.

Mantel pula dibahagikan kepada bahagian atas dan bawah. Sempadan yang memisahkan lapisan mantel ialah lapisan Golitsin. Kerak bumi dan mantel atas, sehingga astenosfera, adalah litosfera Bumi.

Teras adalah pusat dunia, dipisahkan dari mantel oleh sempadan Guttenberg. Ia dibahagikan kepada cecair luar dan teras dalaman pepejal, dengan zon peralihan di antara mereka.

Struktur kerak bumi

Ilmu tektonik berkait secara langsung dengan struktur kerak bumi. Geologi mengkaji bukan sahaja proses yang berlaku di dalam perut Bumi, tetapi juga strukturnya.

Kerak bumi adalah bahagian atas litosfera; ia adalah bahagian luar pepejal dan terdiri daripada batuan pelbagai komposisi fizikal dan kimia. Mengikut parameter fizikal dan kimia, terdapat pembahagian kepada tiga lapisan:

basaltik.
Granit-gneiss.
sedimen.

Terdapat juga pembahagian dalam struktur kerak bumi. Terdapat empat jenis utama kerak bumi:

benua.
Lautan.
benua kecil.
Suboceanic.

Kerak benua diwakili oleh ketiga-tiga lapisan, ketebalannya berbeza dari 35 hingga 75 km. Lapisan atas, sedimen dikembangkan secara meluas, tetapi, sebagai peraturan, mempunyai ketebalan kecil. Lapisan seterusnya, granit-gneiss, mempunyai ketebalan maksimum. Lapisan ketiga, basalt, terdiri daripada batuan metamorf.

Ia diwakili oleh dua lapisan - sedimen dan basaltik, ketebalannya ialah 5-20 km.

Kerak benua, seperti kerak benua, terdiri daripada tiga lapisan. Perbezaannya ialah ketebalan lapisan granit-gneiss dalam kerak subbenua adalah lebih kurang. Kerak jenis ini terdapat di sempadan benua-laut, di kawasan gunung berapi aktif.

Kerak suboceanic adalah berhampiran dengan kerak lautan. Bezanya ialah ketebalan lapisan sedimen boleh mencapai 25 km. Kerak jenis ini terhad kepada palung dalam kerak bumi (laut pedalaman).

Plat litosfera

Plat litosfera ialah bongkah besar kerak bumi yang merupakan sebahagian daripada litosfera. Plat dapat bergerak relatif antara satu sama lain di sepanjang bahagian atas mantel - astenosfera. Plat dipisahkan antara satu sama lain oleh parit laut dalam, rabung tengah laut dan sistem gunung. Ciri ciri plat litosfera ialah ia dapat mengekalkan ketegaran, bentuk dan struktur untuk masa yang lama.

Tektonik bumi menunjukkan bahawa plat litosfera sentiasa bergerak. Lama kelamaan, mereka mengubah kontur mereka - mereka boleh berpecah atau berkembang bersama. Sehingga kini, 14 plat litosfera besar telah dikenal pasti.

Tektonik plat

Proses yang membentuk rupa Bumi secara langsung berkaitan dengan tektonik plat litosfera. Tektonik dunia membayangkan bahawa bukan benua yang bergerak, tetapi plat litosfera. Berlanggar antara satu sama lain, mereka membentuk banjaran gunung atau parit laut dalam. Gempa bumi dan letusan gunung berapi adalah akibat daripada pergerakan plat litosfera. Aktiviti geologi aktif terhad terutamanya pada tepi formasi ini.

Pergerakan plat litosfera telah direkodkan menggunakan satelit, tetapi sifat dan mekanisme proses ini masih menjadi misteri.

Di lautan, proses pemusnahan dan pengumpulan sedimen adalah perlahan, jadi pergerakan tektonik jelas tercermin dalam pelepasan. Topografi bahagian bawah mempunyai struktur terbelah yang kompleks. Terdapat struktur yang terbentuk hasil daripada pergerakan menegak kerak bumi, dan struktur yang terhasil daripada pergerakan mendatar.

Struktur dasar lautan termasuk bentuk muka bumi seperti dataran abyssal, lembangan lautan dan rabung tengah lautan. Di zon lembangan, sebagai peraturan, keadaan tektonik yang tenang diperhatikan; di zon rabung tengah laut, aktiviti tektonik kerak bumi diperhatikan.

Tektonik lautan juga termasuk struktur seperti parit laut dalam, gunung lautan dan guillotine.

Sebab yang menggerakkan pinggan

Daya penggerak geologi ialah tektonik dunia. Sebab utama mengapa plat bergerak adalah perolakan mantel, yang dicipta oleh arus termogravitasi dalam mantel. Ini berlaku kerana perbezaan suhu antara permukaan dan pusat Bumi. Batuan di dalamnya dipanaskan, mengembang dan berkurangan ketumpatan. Pecahan ringan mula terapung, dan jisim sejuk dan berat tenggelam di tempatnya. Proses pemindahan haba berlaku secara berterusan.

Terdapat beberapa faktor lain yang mempengaruhi pergerakan plat. Sebagai contoh, astenosfera dalam zon aliran menaik dinaikkan, dan dalam zon penenggelaman ia diturunkan. Oleh itu, satah condong terbentuk dan proses gelongsor "graviti" plat litosfera berlaku. Zon subduksi juga mempunyai kesan, di mana kerak lautan sejuk dan berat ditarik di bawah kerak benua yang panas.

Ketebalan astenosfera di bawah benua adalah lebih kurang, dan kelikatannya lebih besar daripada di bawah lautan. Di bawah bahagian purba benua hampir tidak ada astenosfera, jadi di tempat-tempat ini mereka tidak bergerak dan kekal di tempatnya. Dan oleh kerana plat litosfera merangkumi kedua-dua bahagian benua dan lautan, kehadiran bahagian benua purba akan menghalang pergerakan plat. Pergerakan plat lautan tulen berlaku lebih cepat daripada plat campuran, dan lebih-lebih lagi plat benua.

Terdapat banyak mekanisme yang menggerakkan plat; ia boleh dibahagikan secara kasar kepada dua kumpulan:

Set proses daya penggerak umumnya mencerminkan proses geodinamik, yang meliputi semua lapisan Bumi.

Seni bina dan tektonik

Tektonik bukan sahaja sains geologi semata-mata yang dikaitkan dengan proses yang berlaku di dalam perut Bumi. Ia juga digunakan dalam kehidupan seharian manusia. Secara khususnya, tektonik digunakan dalam seni bina dan pembinaan mana-mana struktur, sama ada bangunan, jambatan atau struktur bawah tanah. Undang-undang mekanik adalah asas di sini. Dalam kes ini, tektonik merujuk kepada tahap kekuatan dan kestabilan struktur di kawasan tertentu.

Teori plat litosfera tidak menjelaskan hubungan antara pergerakan plat dan proses dalam. Kami memerlukan teori yang akan menerangkan bukan sahaja struktur dan pergerakan plat litosfera, tetapi juga proses yang berlaku di dalam Bumi. Perkembangan teori sebegini dikaitkan dengan penyatuan pakar seperti ahli geologi, ahli geofizik, ahli geografi, ahli fizik, ahli matematik, ahli kimia dan lain-lain lagi.

Minggu lalu, orang ramai dikejutkan dengan berita bahawa semenanjung Crimea bergerak ke arah Rusia bukan sahaja berkat kehendak politik penduduk, tetapi juga mengikut undang-undang alam. Apakah plat litosfera dan yang manakah terletak Rusia secara geografi? Apa yang membuatkan mereka bergerak dan ke mana? Wilayah mana yang masih mahu "menyertai" Rusia, dan mana yang mengancam untuk "melarikan diri" ke AS?

"Kita pergi ke suatu tempat"

Ya, kita semua akan pergi ke suatu tempat. Semasa anda membaca baris ini, anda bergerak perlahan: jika anda berada di Eurasia, kemudian ke timur pada kelajuan kira-kira 2-3 sentimeter setahun, jika di Amerika Utara, maka pada kelajuan yang sama ke barat, dan jika di suatu tempat di dasar Lautan Pasifik (bagaimana anda sampai ke sana?), ia membawanya ke barat laut sebanyak 10 sentimeter setahun.

Jika anda duduk dan menunggu kira-kira 250 juta tahun, anda akan mendapati diri anda berada di sebuah benua super baru yang akan menyatukan semua tanah bumi - di benua Pangea Ultima, dinamakan demikian untuk mengenang benua super purba Pangea, yang wujud hanya 250 juta tahun lalu.

Oleh itu, berita bahawa "Crimea sedang bergerak" hampir tidak boleh dipanggil berita. Pertama, kerana Crimea, bersama-sama dengan Rusia, Ukraine, Siberia dan Kesatuan Eropah, adalah sebahagian daripada plat litosfera Eurasia, dan mereka semua telah bergerak bersama dalam satu arah sejak seratus juta tahun yang lalu. Walau bagaimanapun, Crimea juga merupakan sebahagian daripada apa yang dipanggil Tali pinggang mudah alih Mediterranean, ia terletak di plat Scythian, dan kebanyakan bahagian Eropah Rusia (termasuk bandar St. Petersburg) berada di platform Eropah Timur.

Dan di sinilah kekeliruan sering timbul. Hakikatnya ialah sebagai tambahan kepada bahagian besar litosfera, seperti plat Eurasia atau Amerika Utara, terdapat juga "jubin" yang lebih kecil yang sama sekali berbeza. Secara kasarnya, kerak bumi terdiri daripada plat litosfera benua. Mereka sendiri terdiri daripada platform kuno dan sangat stabildan zon bangunan gunung (purba dan moden). Dan platform itu sendiri dibahagikan kepada papak - bahagian kerak yang lebih kecil, yang terdiri daripada dua "lapisan" - asas dan penutup, dan perisai - singkapan "lapisan tunggal".

Penutup plat bukan litosfera ini terdiri daripada batuan enapan (contohnya, batu kapur, terdiri daripada banyak cangkerang haiwan marin yang hidup di lautan prasejarah di atas permukaan Crimea) atau batu igneus (terkeluar dari gunung berapi dan jisim lava beku. ). A fAsas dan perisai papak selalunya terdiri daripada batuan yang sangat tua, terutamanya dari asal metamorfik. Ini adalah nama yang diberikan kepada batu igneus dan sedimen yang telah tenggelam ke dalam kedalaman kerak bumi, di mana pelbagai perubahan berlaku kepada mereka di bawah pengaruh suhu tinggi dan tekanan yang sangat besar.

Dalam erti kata lain, kebanyakan Rusia (kecuali Chukotka dan Transbaikalia) terletak pada plat litosfera Eurasia. Walau bagaimanapun, wilayahnya "dibahagikan" antara plat Siberia Barat, perisai Aldan, platform Siberia dan Eropah Timur dan plat Scythian.

Mungkin, pengarah Institut Astronomi Gunaan (IAP RAS), Doktor Sains Fizikal dan Matematik Alexander Ipatov menyatakan tentang pergerakan dua plat terakhir. Dan kemudian, dalam temu bual dengan Indicator, beliau menjelaskan: "Kami terlibat dalam pemerhatian yang membolehkan kami menentukan arah pergerakan plat kerak bumi. Plat di mana stesen Simeiz terletak bergerak pada kelajuan 29 milimeter setiap tahun ke timur laut, iaitu, ke tempat Rusia "Dan plat di mana St. Petersburg terletak, boleh dikatakan, ke arah Iran, ke selatan-barat daya."Walau bagaimanapun, ini bukan penemuan sedemikian, kerana pergerakan ini telah diketahui selama beberapa dekad, dan ia sendiri bermula pada era Cenozoic.

Teori Wegener diterima dengan penuh keraguan - terutamanya kerana dia tidak dapat menawarkan mekanisme yang memuaskan untuk menjelaskan pergerakan benua. Dia percaya bahawa benua bergerak, menembusi kerak bumi, seperti pemecah ais, terima kasih kepada daya emparan daripada putaran Bumi dan daya pasang surut. Lawan-lawannya berkata bahawa benua "pemecah ais" akan mengubah penampilan mereka di luar pengecaman semasa mereka bergerak, dan bahawa daya emparan dan pasang surut terlalu lemah untuk berfungsi sebagai "motor" bagi mereka. Seorang pengkritik mengira bahawa jika daya pasang surut cukup kuat untuk menggerakkan benua dengan begitu cepat (Wegener menganggarkan kelajuannya pada 250 sentimeter setahun), ia akan menghentikan putaran Bumi dalam masa kurang dari setahun.

Menjelang akhir tahun 1930-an, teori hanyut benua ditolak sebagai tidak saintifik, tetapi pada pertengahan abad ke-20 ia harus dikembalikan kepada: rabung tengah laut ditemui dan ternyata di zon rabung ini baru kerak terbentuk secara berterusan, yang menyebabkan benua "bergerak berasingan" . Ahli geofizik telah mengkaji kemagnetan batu di sepanjang rabung tengah laut dan menemui "jalur" dengan kemagnetan pelbagai arah.

Ternyata kerak lautan baru "merekodkan" keadaan medan magnet Bumi pada saat pembentukan, dan saintis menerima "pembaris" yang sangat baik untuk mengukur kelajuan penghantar ini. Jadi, pada tahun 1960-an, teori hanyutan benua kembali untuk kali kedua, kali ini secara muktamad. Dan kali ini saintis dapat memahami apa yang menggerakkan benua.

"Ais melayang" dalam lautan yang mendidih

"Bayangkan lautan di mana ais terapung, iaitu ada air di dalamnya, ada ais dan, katakanlah, rakit kayu dibekukan menjadi beberapa gumpalan ais. Ais adalah plat litosfera, rakit adalah benua, dan ia terapung di dalam mantel. ,” - jelas Ahli Koresponden Akademi Sains Rusia Valery Trubitsyn, Ketua Penyelidik di Institut Fizik Bumi yang dinamakan sempena O.Yu. Schmidt.

Kembali pada tahun 1960-an, beliau mengemukakan teori struktur planet gergasi, dan pada akhir abad ke-20 beliau mula mencipta teori tektonik benua berasaskan matematik.

Lapisan perantaraan antara litosfera dan teras besi panas di tengah Bumi - mantel - terdiri daripada batuan silikat. Suhu di dalamnya berbeza dari 500 darjah Celsius di bahagian atas hingga 4000 darjah Celsius di sempadan teras. Oleh itu, dari kedalaman 100 kilometer, di mana suhu sudah melebihi 1300 darjah, bahan mantel berkelakuan seperti resin yang sangat tebal dan mengalir pada kelajuan 5-10 sentimeter setahun, kata Trubitsyn.

Akibatnya, sel perolakan muncul dalam mantel, seperti dalam kuali air mendidih - kawasan di mana bahan panas naik ke atas pada satu hujung, dan bahan sejuk tenggelam di hujung yang lain.

"Terdapat kira-kira lapan daripada sel besar ini dalam mantel dan banyak lagi yang kecil," kata saintis itu. Permatang tengah laut (seperti di pertengahan Atlantik) adalah tempat bahan mantel naik ke permukaan dan tempat kerak baru dilahirkan. Di samping itu, terdapat zon subduksi, tempat di mana plat mula "merangkak" di bawah satu jiran dan tenggelam ke dalam mantel. Zon subduksi adalah, sebagai contoh, pantai barat Amerika Selatan. Gempa bumi yang paling kuat berlaku di sini.

"Dengan cara ini, plat mengambil bahagian dalam peredaran perolakan bahan mantel, yang sementara menjadi pepejal semasa berada di permukaan. Tenggelam ke dalam mantel, bahan plat sekali lagi panas dan lembut," jelas ahli geofizik itu.

Di samping itu, jet jirim individu - gumpalan - naik dari mantel ke permukaan, dan jet ini mempunyai setiap peluang untuk memusnahkan manusia. Lagipun, gumpalan mantel yang menyebabkan kemunculan gunung berapi super (lihat). Titik-titik tersebut sama sekali tidak berkaitan dengan plat litosfera dan boleh kekal di tempatnya walaupun ketika plat bergerak. Apabila kepulan itu muncul, gunung berapi gergasi muncul. Terdapat banyak gunung berapi seperti itu, mereka berada di Hawaii, Iceland, contoh yang sama ialah kaldera Yellowstone. Gunung berapi super boleh menghasilkan letusan beribu kali lebih kuat daripada kebanyakan gunung berapi biasa seperti Vesuvius atau Etna.

"250 juta tahun yang lalu, gunung berapi seperti itu di wilayah Siberia moden membunuh hampir semua makhluk hidup, hanya nenek moyang dinosaur yang terselamat," kata Trubitsyn.

Kami bersetuju - kami berpisah

Plat litosfera terdiri daripada kerak lautan basaltik yang agak berat dan nipis serta benua yang lebih ringan, tetapi lebih tebal. Plat dengan benua dan kerak lautan "beku" di sekelilingnya boleh bergerak ke hadapan, manakala kerak lautan yang berat tenggelam di bawah jirannya. Tetapi apabila benua bertembung, mereka tidak lagi boleh menyelam di bawah satu sama lain.

Sebagai contoh, kira-kira 60 juta tahun yang lalu, Plat India berpisah dari apa yang kemudiannya menjadi Afrika dan mengembara ke utara, dan kira-kira 45 juta tahun yang lalu ia bertemu dengan Plat Eurasia, tempat Himalaya tumbuh - gunung tertinggi di Bumi.

Pergerakan plat lambat laun akan membawa semua benua menjadi satu, sama seperti daun dalam pusaran air bercantum menjadi satu pulau. Dalam sejarah Bumi, benua telah bersatu dan terpecah kira-kira empat hingga enam kali. Benua super terakhir Pangea wujud 250 juta tahun dahulu, sebelum ada superbenua Rodinia, 900 juta tahun dahulu, sebelum itu - dua lagi. "Dan nampaknya penyatuan benua baru akan bermula tidak lama lagi," jelas saintis itu.

Beliau menjelaskan bahawa benua bertindak sebagai penebat haba, mantel di bawahnya mula menjadi panas, aliran naik timbul dan oleh itu benua besar pecah semula selepas beberapa ketika.

Amerika akan "mengambil" Chukotka

Plat litosfera besar digambarkan dalam buku teks; sesiapa sahaja boleh menamakannya: Plat Antartika, Eurasia, Amerika Utara, Amerika Selatan, India, Australia, Pasifik. Tetapi pada sempadan antara plat, kekacauan sebenar timbul daripada banyak plat mikro.

Sebagai contoh, sempadan antara plat Amerika Utara dan plat Eurasia tidak berjalan di sepanjang Selat Bering sama sekali, tetapi lebih jauh ke barat, di sepanjang Chersky Ridge. Chukotka, oleh itu, ternyata menjadi sebahagian daripada plat Amerika Utara. Lebih-lebih lagi, Kamchatka sebahagiannya terletak di zon mikroplat Okhotsk, dan sebahagiannya di zon mikroplate Laut Bering. Dan Primorye terletak pada plat Amur hipotesis, pinggir barat yang bersempadan dengan Baikal.

Kini pinggir timur plat Eurasia dan pinggir barat plat Amerika Utara "berpusing" seperti gear: Amerika berpusing lawan jam, dan Eurasia berputar mengikut arah jam. Akibatnya, Chukotka akhirnya mungkin terkeluar "di sepanjang jahitan", dalam hal ini jahitan bulat gergasi mungkin muncul di Bumi, yang akan melalui Lautan Atlantik, India, Pasifik dan Artik (di mana ia masih ditutup). Dan Chukotka sendiri akan terus bergerak "di orbit" Amerika Utara.

Speedometer untuk litosfera

Teori Wegener telah dihidupkan semula, paling tidak kerana saintis kini mempunyai keupayaan untuk mengukur anjakan benua dengan ketepatan yang tinggi. Pada masa kini sistem navigasi satelit digunakan untuk ini, tetapi terdapat kaedah lain. Kesemuanya diperlukan untuk membina sistem koordinat antarabangsa bersatu - Rangka Rujukan Terrestrial Antarabangsa (ITRF).

Salah satu kaedah ini ialah interferometri radio garis dasar yang sangat panjang (VLBI). Intipatinya terletak pada pemerhatian serentak menggunakan beberapa teleskop radio pada titik yang berbeza di Bumi. Perbezaan dalam masa isyarat diterima membolehkan anjakan ditentukan dengan ketepatan yang tinggi. Dua cara lain untuk mengukur kelajuan ialah pemerhatian julat laser daripada satelit dan pengukuran Doppler. Semua pemerhatian ini, termasuk menggunakan GPS, dijalankan di ratusan stesen, semua data ini disatukan, dan hasilnya kami mendapat gambaran hanyutan benua.

Sebagai contoh, Crimean Simeiz, di mana stesen pemeriksaan laser terletak, serta stesen satelit untuk menentukan koordinat, "mengembara" ke timur laut (dalam azimut kira-kira 65 darjah) pada kelajuan kira-kira 26.8 milimeter setahun. Zvenigorod, yang terletak berhampiran Moscow, bergerak kira-kira satu milimeter setahun lebih pantas (27.8 milimeter setahun) dan menuju lebih jauh ke timur - kira-kira 77 darjah. Dan, katakan, gunung berapi Hawaii Mauna Loa bergerak ke barat laut dua kali lebih pantas - 72.3 milimeter setahun.

Plat litosfera juga boleh berubah bentuk, dan bahagiannya boleh "menjalani kehidupan mereka sendiri," terutamanya di sempadan. Walaupun skala kemerdekaan mereka jauh lebih sederhana. Sebagai contoh, Crimea masih bergerak secara bebas ke timur laut pada kelajuan 0.9 milimeter setahun (dan pada masa yang sama berkembang sebanyak 1.8 milimeter), dan Zvenigorod bergerak ke suatu tempat ke tenggara pada kelajuan yang sama (dan turun - sebanyak 0 . 2 milimeter setahun).

Trubitsyn mengatakan bahawa kemerdekaan ini sebahagiannya dijelaskan oleh "sejarah peribadi" bahagian yang berlainan di benua: bahagian utama benua, platform, mungkin serpihan plat litosfera purba yang "bercantum" dengan jiran mereka. Sebagai contoh, rabung Ural adalah salah satu jahitan. Platformnya agak tegar, tetapi bahagian di sekelilingnya boleh meledingkan dan bergerak mengikut kehendak mereka sendiri.

Baca lebih lanjut dalam artikel Sejarah teori tektonik plat

Asas geologi teori pada awal abad ke-20 ialah hipotesis penguncupan. Bumi menyejuk seperti epal yang dibakar, dan kedutan muncul di atasnya dalam bentuk banjaran gunung. Idea-idea ini telah dibangunkan oleh teori geosynclines, dicipta berdasarkan kajian struktur terlipat. Teori ini telah dirumuskan oleh J. Dan, yang menambah prinsip isostasy kepada hipotesis penguncupan. Mengikut konsep ini, Bumi terdiri daripada granit (benua) dan basalt (lautan). Apabila Bumi menguncup, daya tangen timbul di lembangan lautan, yang menekan benua. Yang terakhir naik ke banjaran gunung dan kemudian runtuh. Bahan yang terhasil daripada kemusnahan disimpan di dalam lekukan.

Perjuangan lembap antara fixist, sebagai penyokong ketiadaan pergerakan mendatar yang ketara dipanggil, dan mobilis, yang berpendapat bahawa mereka masih bergerak, berkobar dengan semangat yang diperbaharui pada tahun 1960-an, apabila, sebagai hasil kajian bahagian bawah lautan, petunjuk didapati memahami "mesin" yang dipanggil Bumi.

Menjelang awal 60-an, peta pelepasan dasar lautan telah disusun, yang menunjukkan bahawa rabung tengah lautan terletak di tengah-tengah lautan, yang naik 1.5–2 km di atas dataran abyssal yang dilitupi sedimen. Data ini membenarkan R. Dietz dan G. Hess mengemukakan hipotesis yang tersebar pada tahun 1962–1963. Menurut hipotesis ini, perolakan berlaku dalam mantel pada kelajuan kira-kira 1 cm/tahun. Cawangan sel perolakan menaik membawa bahan mantel di bawah rabung tengah laut, yang memperbaharui dasar lautan di bahagian paksi rabung setiap 300-400 tahun. Benua tidak terapung di kerak lautan, tetapi bergerak di sepanjang mantel, secara pasif "dipateri" ke dalam plat litosfera. Mengikut konsep penyebaran, lembangan lautan mempunyai struktur yang berubah-ubah dan tidak stabil, manakala benua adalah stabil.

Pada tahun 1963, hipotesis yang tersebar itu mendapat sokongan kuat berkaitan dengan penemuan anomali magnet berjalur di dasar lautan. Mereka telah ditafsirkan sebagai rekod pembalikan medan magnet Bumi, direkodkan dalam magnetisasi basalt dasar lautan. Selepas ini, plat tektonik memulakan perarakan kejayaannya dalam sains bumi. Semakin ramai saintis menyedari bahawa, daripada membuang masa mempertahankan konsep fixism, adalah lebih baik untuk melihat planet ini dari sudut pandangan teori baru dan, akhirnya, mula memberikan penjelasan sebenar untuk proses duniawi yang paling kompleks.

Tektonik plat kini telah disahkan dengan pengukuran langsung halaju plat menggunakan interferometri sinaran dari quasar jauh dan pengukuran menggunakan GPS. Hasil penyelidikan bertahun-tahun telah mengesahkan sepenuhnya prinsip asas teori plat tektonik.

Keadaan semasa plat tektonik

Sepanjang dekad yang lalu, tektonik plat telah mengubah prinsip asasnya dengan ketara. Pada masa kini mereka boleh dirumuskan seperti berikut:

Bahagian atas bumi pepejal dibahagikan kepada litosfera rapuh dan astenosfera plastik. Perolakan dalam astenosfera adalah punca utama pergerakan plat.

Litosfera dibahagikan kepada 8 plat besar, berpuluh-puluh plat sederhana dan banyak plat kecil. Papak kecil terletak di tali pinggang antara papak besar. Aktiviti seismik, tektonik dan magmatik tertumpu pada sempadan plat.

Untuk anggaran pertama, plat litosfera digambarkan sebagai jasad tegar, dan gerakannya mematuhi teorem putaran Euler.

Terdapat tiga jenis utama pergerakan plat relatif

percanggahan (divergence), dinyatakan dengan memecah dan merebak;
penumpuan (convergence) dinyatakan melalui subduksi dan perlanggaran;
pergerakan mogok-slip di sepanjang sesar transformasi.

Penyebaran di lautan diimbangi oleh subduksi dan perlanggaran di sepanjang pinggirnya, dan jejari dan isipadu Bumi adalah malar (pernyataan ini sentiasa dibincangkan, tetapi ia tidak pernah disangkal)

Pergerakan plat litosfera disebabkan oleh terperangkapnya oleh arus perolakan dalam astenosfera.

Terdapat dua jenis kerak bumi secara asasnya berbeza - kerak benua dan kerak lautan. Sesetengah plat litosfera terdiri secara eksklusif daripada kerak lautan (contohnya ialah plat Pasifik terbesar), yang lain terdiri daripada bongkah kerak benua yang dikimpal ke dalam kerak lautan.

Lebih daripada 90% permukaan bumi diliputi oleh 8 plat litosfera terbesar:

Plat bersaiz sederhana termasuk benua kecil Arab dan plat Cocos dan Juan de Fuca, sisa-sisa plat Faralon yang sangat besar yang membentuk sebahagian besar dasar Lautan Pasifik tetapi kini telah hilang ke zon subduksi di bawah benua Amerika.

Daya yang menggerakkan plat

Kini tidak ada keraguan lagi bahawa pergerakan plat berlaku disebabkan oleh arus termogravitasi mantel - perolakan. Sumber tenaga untuk arus ini adalah pemindahan haba dari bahagian tengah Bumi, yang mempunyai suhu yang sangat tinggi (anggaran suhu teras adalah kira-kira 5000 ° C). Batuan yang dipanaskan mengembang (lihat pengembangan haba), ketumpatannya berkurangan, dan ia terapung, memberi laluan kepada batuan yang lebih sejuk. Arus ini boleh menutup dan membentuk sel perolakan yang stabil. Dalam kes ini, di bahagian atas sel, aliran jirim berlaku dalam satah mendatar dan bahagian ini yang mengangkut plat.

Oleh itu, pergerakan plat adalah akibat daripada penyejukan Bumi, di mana sebahagian daripada tenaga haba ditukar kepada kerja mekanikal, dan planet kita, dalam erti kata lain, adalah enjin haba.

Terdapat beberapa hipotesis mengenai punca suhu tinggi bahagian dalam bumi. Pada awal abad ke-20, hipotesis sifat radioaktif tenaga ini popular. Ia seolah-olah disahkan oleh anggaran komposisi kerak atas, yang menunjukkan kepekatan uranium, kalium dan unsur radioaktif yang sangat ketara, tetapi kemudian ternyata kandungan unsur radioaktif berkurangan secara mendadak dengan kedalaman. Model lain menerangkan pemanasan oleh pembezaan kimia Bumi. Planet ini pada asalnya adalah campuran bahan silikat dan logam. Tetapi serentak dengan pembentukan planet, pembezaannya menjadi cangkerang berasingan bermula. Bahagian logam yang lebih padat bergegas ke pusat planet, dan silikat tertumpu di cangkang atas. Pada masa yang sama, tenaga potensi sistem berkurangan dan ditukar kepada tenaga haba. Penyelidik lain percaya bahawa pemanasan planet berlaku akibat pertambahan semasa kesan meteorit pada permukaan badan angkasa yang baru lahir.

Kuasa sekunder

Perolakan terma memainkan peranan yang menentukan dalam pergerakan plat, tetapi di samping itu, daya yang lebih kecil tetapi tidak kurang penting bertindak pada plat.

Apabila kerak lautan tenggelam ke dalam mantel, basalt yang terdiri daripadanya berubah menjadi eclogit, batuan lebih tumpat daripada batu mantel biasa - peridotit. Oleh itu, bahagian plat lautan ini tenggelam ke dalam mantel, dan menarik bersamanya bahagian yang belum dieklogitkan.

Sempadan mencapah atau sempadan plat

Ini adalah sempadan antara plat yang bergerak ke arah yang bertentangan. Dalam topografi Bumi, sempadan ini dinyatakan sebagai keretakan, di mana ubah bentuk tegangan mendominasi, ketebalan kerak berkurangan, aliran haba adalah maksimum, dan gunung berapi aktif berlaku. Jika sempadan sedemikian terbentuk di benua, maka keretakan benua terbentuk, yang kemudiannya boleh berubah menjadi lembangan lautan dengan keretakan lautan di tengah. Dalam keretakan lautan, kerak lautan baru terbentuk akibat penyebaran.

Keretakan lautan

Pada kerak lautan, keretakan terhad di bahagian tengah rabung tengah laut. Kerak lautan baru terbentuk di dalamnya. Jumlah panjang mereka adalah lebih daripada 60 ribu kilometer. Mereka dikaitkan dengan banyak, yang membawa sebahagian besar haba dalam dan unsur terlarut ke dalam lautan. Sumber suhu tinggi dipanggil perokok hitam, dan rizab logam bukan ferus yang ketara dikaitkan dengannya.

Keretakan benua

Pecahan benua kepada bahagian-bahagian bermula dengan pembentukan keretakan. Kerak menipis dan bergerak berasingan, dan magmatisme bermula. Kemurungan linear lanjutan dengan kedalaman kira-kira ratusan meter terbentuk, yang dihadkan oleh satu siri kesalahan. Selepas ini, dua senario mungkin: sama ada pengembangan keretakan berhenti dan ia dipenuhi dengan batuan sedimen, bertukar menjadi aulacogen, atau benua terus bergerak berasingan dan di antara mereka, sudah dalam rekahan lautan biasa, kerak lautan mula terbentuk. .

Sempadan konvergen

Baca lebih lanjut dalam artikel Zon Subduksi

Sempadan konvergen ialah sempadan di mana plat berlanggar. Tiga pilihan adalah mungkin:

Plat benua dengan plat lautan. Kerak lautan lebih tumpat daripada kerak benua dan tenggelam di bawah benua pada zon subduksi.
Plat lautan dengan plat lautan. Dalam kes ini, salah satu plat merayap di bawah yang lain dan zon subduksi juga terbentuk, di atasnya lengkok pulau terbentuk.
Plat benua dengan satu kontinental. Perlanggaran berlaku dan kawasan terlipat yang kuat muncul. Contoh klasik ialah Himalaya.

Dalam kes yang jarang berlaku, kerak lautan ditolak ke kerak benua - obduksi. Terima kasih kepada proses ini, ophiolite Cyprus, New Caledonia, Oman dan lain-lain timbul.

Dalam zon subduksi, kerak lautan diserap, dengan itu mengimbangi penampilannya di MOR. Proses dan interaksi yang sangat kompleks antara kerak dan mantel berlaku di dalamnya. Oleh itu, kerak lautan boleh menarik blok kerak benua ke dalam mantel, yang, kerana ketumpatannya yang rendah, digali semula ke dalam kerak. Beginilah bagaimana kompleks metamorfik tekanan ultra tinggi timbul, salah satu objek penyelidikan geologi moden yang paling popular.

Kebanyakan zon subduksi moden terletak di sepanjang pinggir Lautan Pasifik, membentuk Lingkaran Api Pasifik. Proses-proses yang berlaku dalam zon perolakan plat dianggap sebagai antara yang paling kompleks dalam geologi. Ia mencampurkan bongkah-bongkah asal yang berbeza, membentuk kerak benua baru.

Margin benua aktif

Baca lebih lanjut dalam artikel Margin benua aktif

Jidar benua yang aktif berlaku apabila kerak lautan subduk di bawah benua. Piawaian keadaan geodinamik ini dianggap sebagai pantai barat Amerika Selatan; ia sering dipanggil Andes jenis margin benua. Margin benua yang aktif dicirikan oleh banyak gunung berapi dan umumnya magmatisme yang kuat. Leburan mempunyai tiga komponen: kerak lautan, mantel di atasnya, dan kerak benua yang lebih rendah.

Di bawah jidar benua aktif, terdapat interaksi mekanikal aktif antara plat lautan dan benua. Bergantung pada kelajuan, umur dan ketebalan kerak lautan, beberapa senario keseimbangan adalah mungkin. Jika plat bergerak perlahan dan mempunyai ketebalan yang agak rendah, maka benua mengikis penutup sedimen daripadanya. Batuan sedimen dihancurkan menjadi lipatan sengit, bermetamorfosis dan menjadi sebahagian daripada kerak benua. Struktur yang terbentuk dipanggil baji tambahan. Jika kelajuan plat subduksi adalah tinggi dan penutup sedimen adalah nipis, maka kerak lautan memadamkan bahagian bawah benua dan menariknya ke dalam mantel.

Lengkok pulau

Baca lebih lanjut dalam artikel Island Arc

Arka pulau ialah rantaian pulau gunung berapi di atas zon subduksi, yang berlaku di mana plat lautan subduk di bawah plat lautan. Arka pulau moden yang biasa termasuk Aleutian, Kuril, Kepulauan Mariana, dan banyak kepulauan lain. Kepulauan Jepun juga sering dipanggil busur pulau, tetapi asasnya sangat kuno dan sebenarnya ia dibentuk oleh beberapa kompleks arka pulau pada masa yang berbeza, jadi Kepulauan Jepun adalah benua mikro.

Lengkok pulau terbentuk apabila dua plat lautan berlanggar. Dalam kes ini, salah satu plat berakhir di bahagian bawah dan diserap ke dalam mantel. Gunung berapi arka pulau terbentuk pada plat atas. Bahagian melengkung arka pulau diarahkan ke arah plat yang diserap. Di sebelah ini terdapat parit laut dalam dan palung forearc.

Di belakang lengkok pulau terdapat lembangan busur belakang (contoh tipikal: Laut Okhotsk, Laut China Selatan, dll.) di mana penyebaran juga boleh berlaku.

Perlanggaran benua

Baca lebih lanjut dalam artikel Continental Collision

Perlanggaran plat benua membawa kepada keruntuhan kerak dan pembentukan banjaran gunung. Contoh perlanggaran ialah tali pinggang gunung Alpine-Himalaya, yang terbentuk akibat penutupan Lautan Tethys dan perlanggaran dengan Plat Eurasia Hindustan dan Afrika. Akibatnya, ketebalan kerak meningkat dengan ketara; di bawah Himalaya ia mencapai 70 km. Ini adalah struktur yang tidak stabil; ia secara intensif dimusnahkan oleh hakisan permukaan dan tektonik. Dalam kerak dengan ketebalan yang meningkat secara mendadak, granit dileburkan daripada batuan enapan dan igneus metamorfosis. Ini adalah bagaimana batholith terbesar terbentuk, contohnya, Angara-Vitimsky dan Zerendinsky.

Mengubah sempadan

Di mana plat bergerak dalam laluan selari, tetapi pada kelajuan yang berbeza, sesar transformasi timbul - sesar ricih yang besar, meluas di lautan dan jarang berlaku di benua.

Mengubah kesalahan

Butiran lanjut dalam artikel Transform fault

Di lautan, sesar transformasi berjalan berserenjang dengan rabung tengah laut (MOR) dan memecahkannya kepada segmen dengan lebar purata 400 km. Di antara segmen rabung terdapat bahagian aktif sesar transformasi. Gempa bumi dan bangunan gunung sentiasa berlaku di kawasan ini; banyak struktur bulu terbentuk di sekeliling sesar - tujahan, lipatan dan graben. Akibatnya, batuan mantel sering terdedah di zon sesar.

Pada kedua-dua belah segmen MOR terdapat bahagian kerosakan transformasi yang tidak aktif. Tidak ada pergerakan aktif di dalamnya, tetapi ia jelas dinyatakan dalam topografi dasar lautan dengan peningkatan linear dengan lekukan pusat. .

Kerosakan transformasi membentuk rangkaian biasa dan, jelas sekali, tidak timbul secara kebetulan, tetapi disebabkan oleh sebab fizikal yang objektif. Gabungan data pemodelan berangka, eksperimen termofizik dan pemerhatian geofizik membolehkan untuk mengetahui bahawa perolakan mantel mempunyai struktur tiga dimensi. Sebagai tambahan kepada aliran utama dari MOR, arus membujur timbul dalam sel perolakan disebabkan oleh penyejukan bahagian atas aliran. Bahan yang disejukkan ini mengalir ke bawah sepanjang arah utama aliran mantel. Sesar transformasi terletak di zon aliran menurun sekunder ini. Model ini sangat bersetuju dengan data aliran haba: penurunan aliran haba diperhatikan di atas kerosakan transformasi.

Pergeseran benua

Butiran lanjut dalam artikel Shift

Sempadan plat mogok-slip di benua agak jarang berlaku. Mungkin satu-satunya contoh sempadan jenis ini yang aktif pada masa ini ialah Sesar San Andreas, yang memisahkan Plat Amerika Utara dari Plat Pasifik. Sesar San Andreas sepanjang 800 batu adalah salah satu kawasan yang paling aktif secara seismik di planet ini: plat bergerak relatif antara satu sama lain sebanyak 0.6 cm setahun, gempa bumi dengan magnitud lebih daripada 6 unit berlaku secara purata sekali setiap 22 tahun. Bandar San Francisco dan kebanyakan kawasan Teluk San Francisco dibina berdekatan dengan kerosakan ini.

Proses dalam plat

Formulasi pertama plat tektonik berpendapat bahawa gunung berapi dan fenomena seismik tertumpu di sepanjang sempadan plat, tetapi tidak lama kemudian menjadi jelas bahawa proses tektonik dan magmatik tertentu juga berlaku dalam plat, yang juga ditafsirkan dalam kerangka teori ini. Di antara proses intraplate, tempat istimewa telah diduduki oleh fenomena magmatisme basaltik jangka panjang di beberapa kawasan, yang dipanggil titik panas.

Titik Panas

Terdapat banyak pulau gunung berapi di dasar lautan. Sebahagian daripada mereka terletak dalam rantai dengan perubahan umur yang berturut-turut. Contoh klasik rabung bawah air sedemikian ialah Rabung Bawah Air Hawaii. Ia naik di atas permukaan lautan dalam bentuk Kepulauan Hawaii, yang daripadanya rantai gunung laut dengan umur yang semakin meningkat menjangkau ke barat laut, beberapa daripadanya, sebagai contoh, Midway Atoll, muncul ke permukaan. Pada jarak kira-kira 3000 km dari Hawaii, rantai itu berpusing sedikit ke utara, dan sudah dipanggil Imperial Ridge. Ia terganggu di parit laut dalam di hadapan arka pulau Aleutian.

Untuk menerangkan struktur yang menakjubkan ini, dicadangkan bahawa di bawah Kepulauan Hawaii terdapat titik panas - tempat aliran mantel panas naik ke permukaan, yang mencairkan kerak lautan yang bergerak di atasnya. Terdapat banyak titik sedemikian kini dipasang di Bumi. Aliran mantel yang menyebabkannya telah dipanggil plume. Dalam sesetengah kes, asal usul jirim bulu yang sangat dalam diandaikan, sehingga ke sempadan mantel teras.

Perangkap dan dataran lautan

Selain bintik panas jangka panjang, curahan cair yang besar kadangkala berlaku di dalam plat, yang membentuk perangkap di benua dan dataran tinggi lautan di lautan. Keanehan jenis magmatisme ini ialah ia berlaku dalam masa geologi yang singkat dari urutan beberapa juta tahun, tetapi ia meliputi kawasan yang besar (berpuluh-puluh ribu km²) dan jumlah basalt yang sangat besar dicurahkan, setanding dengan jumlahnya. mengkristal di permatang tengah lautan.

Perangkap Siberia di Platform Siberia Timur, Perangkap Dataran Tinggi Deccan di benua Hindustan dan banyak lagi diketahui. Aliran mantel panas juga dianggap sebagai punca pembentukan perangkap, tetapi tidak seperti bintik panas, ia bertindak untuk masa yang singkat, dan perbezaan di antara mereka tidak sepenuhnya jelas.

Titik panas dan perangkap menimbulkan penciptaan apa yang dipanggil geotektonik bulu, yang menyatakan bahawa bukan sahaja perolakan biasa, tetapi juga bulu memainkan peranan penting dalam proses geodinamik. Tektonik Plume tidak bercanggah dengan tektonik plat, tetapi melengkapinya.

Plat tektonik sebagai sistem sains

Peta plat tektonik

Kini tektonik tidak lagi boleh dianggap sebagai konsep geologi semata-mata. Ia memainkan peranan penting dalam semua geosains; beberapa pendekatan metodologi dengan konsep dan prinsip asas yang berbeza telah muncul di dalamnya.

Dari sudut pandangan pendekatan kinematik, pergerakan plat boleh digambarkan oleh undang-undang geometri pergerakan rajah pada sfera. Bumi dilihat sebagai mozek plat dengan saiz yang berbeza bergerak relatif antara satu sama lain dan planet itu sendiri. Data paleomagnetik membolehkan kita membina semula kedudukan kutub magnet berbanding setiap plat pada titik masa yang berbeza. Generalisasi data untuk plat yang berbeza membawa kepada pembinaan semula keseluruhan urutan pergerakan relatif plat. Menggabungkan data ini dengan maklumat yang diperoleh daripada titik panas tetap memungkinkan untuk menentukan pergerakan mutlak plat dan sejarah pergerakan kutub magnet Bumi.

Pendekatan termofizik menganggap Bumi sebagai enjin haba, di mana tenaga haba sebahagiannya ditukar kepada tenaga mekanikal. Dalam pendekatan ini, pergerakan jirim dalam lapisan dalam Bumi dimodelkan sebagai aliran cecair likat, yang diterangkan oleh persamaan Navier-Stokes. Perolakan mantel disertai dengan peralihan fasa dan tindak balas kimia, yang memainkan peranan penting dalam struktur aliran mantel. Berdasarkan data bunyi geofizik, hasil eksperimen termofizik dan pengiraan analitikal dan berangka, saintis cuba memperincikan struktur perolakan mantel, mencari halaju aliran dan ciri penting lain proses dalam. Data ini amat penting untuk memahami struktur bahagian paling dalam Bumi - mantel dan teras bawah, yang tidak boleh diakses untuk kajian langsung, tetapi sudah pasti mempunyai kesan yang besar terhadap proses yang berlaku di permukaan planet.

Pendekatan geokimia. Untuk geokimia, tektonik plat adalah penting sebagai mekanisme untuk pertukaran berterusan jirim dan tenaga antara lapisan Bumi yang berbeza. Setiap tetapan geodinamik dicirikan oleh persatuan batuan tertentu. Seterusnya, ciri ciri ini boleh digunakan untuk menentukan persekitaran geodinamik di mana batu itu terbentuk.

Pendekatan sejarah. Dari segi sejarah planet Bumi, plat tektonik ialah sejarah benua yang bergabung dan pecah, kelahiran dan pereputan rantai gunung berapi, dan penampilan dan penutupan lautan dan lautan. Sekarang untuk blok besar kerak, sejarah pergerakan telah ditubuhkan dengan terperinci dan dalam tempoh masa yang ketara, tetapi untuk plat kecil kesukaran metodologi adalah lebih besar. Proses geodinamik yang paling kompleks berlaku di zon perlanggaran plat, di mana banjaran gunung terbentuk, terdiri daripada banyak blok heterogen kecil - terran, yang dijalankan pada tahun 1999 oleh stesen angkasa Proterozoic. Sebelum ini, mantel mungkin mempunyai struktur pemindahan jisim yang berbeza, di mana perolakan bergelora dan kepulan memainkan peranan utama dan bukannya aliran perolakan yang mantap.

Pergerakan plat lalu

Baca lebih lanjut dalam artikel Sejarah pergerakan plat

Membina semula pergerakan plat lalu adalah salah satu subjek utama penyelidikan geologi. Dengan tahap perincian yang berbeza-beza, kedudukan benua dan blok dari mana ia terbentuk telah dibina semula sehingga Archean.

Ia bergerak ke utara dan menghancurkan plat Eurasia, tetapi, nampaknya, sumber pergerakan ini hampir habis, dan dalam masa geologi terdekat zon subduksi baru akan timbul di Lautan Hindi, di mana kerak lautan Lautan Hindi akan diserap di bawah benua India.

Pengaruh pergerakan plat terhadap iklim

Lokasi jisim benua yang besar di kawasan subpolar menyumbang kepada penurunan umum dalam suhu planet, kerana kepingan ais boleh terbentuk di benua. Semakin meluas glasiasi, semakin besar albedo planet dan semakin rendah suhu tahunan purata.

Di samping itu, kedudukan relatif benua menentukan peredaran lautan dan atmosfera.

Walau bagaimanapun, skema yang mudah dan logik: benua di kawasan kutub - glasiasi, benua di kawasan khatulistiwa - peningkatan suhu, ternyata tidak betul jika dibandingkan dengan data geologi tentang masa lalu Bumi. Glasiasi Kuarter sebenarnya berlaku apabila Antartika berpindah ke kawasan Kutub Selatan, dan di hemisfera utara, Eurasia dan Amerika Utara bergerak lebih dekat ke Kutub Utara. Sebaliknya, glasiasi Proterozoik yang paling kuat, di mana Bumi hampir ditutup dengan ais, berlaku apabila kebanyakan jisim benua berada di kawasan khatulistiwa.

Di samping itu, perubahan ketara dalam kedudukan benua berlaku dalam tempoh kira-kira berpuluh-puluh juta tahun, manakala jumlah tempoh zaman ais adalah kira-kira beberapa juta tahun, dan dalam satu zaman ais perubahan kitaran glasiasi dan tempoh interglasial berlaku. Semua perubahan iklim ini berlaku dengan cepat berbanding dengan kelajuan pergerakan benua, dan oleh itu pergerakan plat tidak boleh menjadi punca.

Daripada perkara di atas, pergerakan plat tidak memainkan peranan penting dalam perubahan iklim, tetapi boleh menjadi faktor tambahan yang penting "menolak" mereka.

Maksud plat tektonik

Tektonik plat telah memainkan peranan dalam sains bumi setanding dengan konsep heliosentrik dalam astronomi atau penemuan DNA dalam genetik. Sebelum penggunaan teori plat tektonik, sains bumi bersifat deskriptif. Mereka mencapai tahap kesempurnaan yang tinggi dalam menerangkan objek semula jadi, tetapi jarang dapat menjelaskan punca proses. Konsep bertentangan boleh mendominasi dalam pelbagai cabang geologi. Plat tektonik menghubungkan pelbagai sains bumi dan memberi mereka kuasa ramalan.

V. E. Khan. ke atas wilayah dan skala masa yang lebih kecil.