Розсуваються з'являтися зони. Швидкості та напрямки руху плит

Тектоніка плит

Визначення 1

Тектонічна плита - це частина літосфери, що рухається, яка переміщається на астеносфері як відносно жорсткий блок.

Зауваження 1

Тектоніка плит – наука, що вивчає структуру та динаміку поверхні землі. Встановлено, що верхня динамічна зона Землі фрагментована в плити, що рухаються астеносферою. Тектоніка плит визначає, у якому напрямку переміщуються літосферні плити, і навіть особливості їх взаємодії.

Вся літосфера поділена на великі та дрібніші плити. Тектонічна, вулканічна та сейсмічна активністьпроявляється з обох боків плит, що веде до формування великих гірських басейнів. Тектонічні рухиздатні змінювати рельєф планети У місці їх з'єднання формуються гори та височини, у місцях розбіжності утворюються западини та тріщини у землі.

В даний час рух тектонічних плит продовжується.

Рух тектонічних плит

Літосферні плити переміщуються щодо один одного в середньому зі швидкістю 2,5 см на рік. Під час руху плити між собою взаємодіють, особливо вздовж кордонів, викликаючи значні деформації у земній корі.

Внаслідок взаємодії тектонічних плитміж собою утворилися масивні гірські хребтита пов'язані з ними системи розломів (наприклад, Гімалаї, Піренеї, Альпи, Урал, Атлас, Аппалачі, Апенніни, Анди, система розломів Сан-Андреас та ін.).

Тертя між плитами викликає більшу частинуземлетрусів на планеті, вулканічну активністьта утворення океанічних ям.

До складу тектонічних плит входить два типи літосфери: континентальна кората океанічна кора.

Тектонічна плита може бути трьох типів:

континентальна плита,
океанічна плита,
змішана плита.

Теорії руху тектонічних плит

У вивченні руху тектонічних плит особлива заслуга належить А. Вегенеру, який припустив, що Африка і східна частина Південної Америкираніше були єдиним континентом. Однак після розлому, що стався багато млн. років тому, почалося зрушення частин земної кори.

Згідно з гіпотезою Вегенера, тектонічні платформи, що мають різну масу і мають жорстку структуру, розміщувалися на пластичній астеносфері. Вони перебували у нестійкому стані і весь час переміщалися, внаслідок чого стикалися, заходили одна на одну, формувалися зони розсування плит та стики. У місцях зіткнень формувалися ділянки з підвищеною тектонічною активністю, утворювалися гори, вивергалися вулкани та відбувалися землетруси. Зміщення відбувалося зі швидкістю до 18 см на рік. З глибинних верств літосфери в розломи проникала магма.

Деякі дослідники вважають, що магма, що виходить на поверхню, поступово остигала і формувала нову структурудна. Незадіяна земна кора під дію дрейфу плит поринала в надра і знову перетворювалася на магму.

Дослідження Вегенера торкнулися процесів вулканізму, вивчення питань розтягування поверхні дна океанів, а також в'язко-рідкої внутрішньої структуриземлі. Праці А. Вегенера стали фундаментом у розвиток теорії тектоніки літосферних плит.

Дослідження Шмеллінга довели існування конвективного руху всередині мантії і літосферних плит, що призводить до руху. Вчений вважав, що основна причина руху тектонічних плит - теплова конвекція в мантії планети, при якій нижні шари земної кори нагріваються і піднімаються, а верхні - остигають і поступово опускаються.

Основне положення теорії тектоніки плит займає поняття геодинамічної обстановки, характерної структуриіз певним співвідношенням тектонічних плит. В однаковій геодинамічній обстановці спостерігаються однотипні магматичні, тектонічні, геохімічні та сейсмічні процеси.

Теорія тектоніки плит не пояснює повністю зв'язку між рухами плит і процесами, що відбуваються в глибині планети. Необхідна теорія, яка б описати внутрішня будовасамої землі, процеси, що відбуваються в її надрах.

Положення сучасної тектоніки плит:

верхня частина земної кори включає літосферу, що має тендітну структуру і астеносферу, що має пластичну структуру;
основна причина руху плит – конвекція в астеносфері;
сучасна літосфера складається з восьми великих тектонічних плит, близько десяти середніх плит та безлічі дрібних;
дрібні тектонічні плити розташовуються між великими;
магматична, тектонічна та сейсмічна активність зосереджені на межах плит;
рух тектонічних плит підпорядковується теоремі обертання Ейлера.

Типи рухів тектонічних плит

Виділяють різні типирухів тектонічних плит:

дивергентний рух - дві плити розходяться, і між ними утворюється підводний гірський ланцюг або прірва в землі;
конвергентний рух – дві плити сходяться, і тонша плита переміщається під більшу плиту, унаслідок чого формуються гірські хребти;
ковзний рух - плити переміщаються в протилежних напрямках.

Залежно від типу руху виділяють дивергентні, конвергентні та ковзні тектонічні плити.

Конвергенція призводить до субдукції (одна плита знаходиться над іншою) або колізії (дві плити змінюються і утворюються. гірські ланцюги).

Дивергенція веде до спредінгу (розбіжність плит та формуванням океанічних хребтів) та рифтингу (формування розлому континентальної кори).

Трансформний тип руху тектонічних плит передбачає їхнє переміщення вздовж розлому.

Малюнок 1. Типи рухів тектонічних плит. Автор24 - інтернет-біржа студентських робіт

Літосфера – це кам'яна оболонка Землі. Від грецького "літос" - камінь і "сфера" - куля

Літосфера – зовнішня тверда оболонкаЗемлі, яка включає всю земну кору з частиною верхньої мантії Землі і складається з осадових, вивержених і метаморфічних порід. Нижня границялітосфера нечітка і визначається різким зменшенням в'язкості порід, зміною швидкості поширення сейсмічних хвиль і збільшенням електропровідності порід. Товщина літосфери на континентах і під океанами відрізняється і становить середньому відповідно 25 - 200 і 5 - 100 км.

Розглянемо в загальному вигляді геологічну будовуЗемлі. Третя за віддаленістю від Сонця планета – Земля має радіус 6370 км, середню щільність- 5,5 г/см3 і складається з трьох оболонок - кори, мантіїта в. Мантія та ядро поділяються на внутрішні та зовнішні частини.

Земна кора - тонка верхня оболонка Землі, яка має товщину на континентах 40-80 км, під океанами - 5-10 км і становить близько 1 % маси Землі.

Вісім елементів – кисень, кремній, водень, алюміній, залізо, магній, кальцій, натрій – утворюють 99,5 % земної кори. Згіднонауковим дослідженням

, вченим вдалося встановити, що літосфера складається з:
Кисню – 49%;
Кремнію – 26%;
Алюмінію – 7%;
Заліза – 5%;
Кальція – 4%

До складу літосфери входить чимало мінералів, найпоширеніші – шпат та кварц. На континентах кора тришарова:укривають гранітні, а гранітні залягають на базальтові. Під океанами кора «океанічного», двошарового типу; осадові породи залягають просто на базальтах, гранітного шару немає. Розрізняють також перехідний тип земної кори (островно-дугові зони на околицях океанів та деякі ділянки на материках, наприклад Чорне море).

Найбільшу товщину земна кора має у гірських районах(під Гімалаями - понад 75 км), середню - в районах платформ (під Західно-Сибірською низовиною - 35-40, у межах Російської платформи - 30-35), а найменшу - в центральних районахокеанів (5-7 км). Переважна частина земної поверхні- це рівнини континентів та океанічного дна.

Континенти оточені шельфом - мілководною смугою глибиною до 200 г і середньою шириною близько 80 км, яка після різкого згинання обриву дна переходить в континентальний схил (ухил змінюється від 15-17 до 20-30 °). Схили поступово вирівнюються та переходять в абісальні рівнини (глибини 3,7-6,0 км). Найбільші глибини (9-11 км) мають океанічні жолоби, переважна більшість яких розташована на північній та західній околицях Тихого океану.

Основна частина літосфери складається з вивержених магматичних порід (95%), серед яких на континентах переважають граніти та гранітоїди, а в океанах-базальти.

Блоки літосфери - літосферні плити - рухаються відносно пластичною астеносферою. Вивченню та опису цих рухів присвячений розділ геології про тектоніку плит.

Для позначення зовнішньої оболонки літосфери застосовувався нині застарілий термінсіаль, що походить від назви основних елементів гірських порід Si (лат. Silicium – кремній) та Al (лат. Aluminium – алюміній).

Літосферні плити

Найбільші тектонічні плити дуже добре помітні на карті і ними є:

Тихоокеанська- Найбільша плита планети, вздовж меж якої відбуваються постійні зіткнення тектонічних плит і утворюються розломи - це є причиною її постійного зменшення;
Євразійська– покриває майже всю територію Євразії (крім Індостану та Аравійського півострова) і містить найбільшу частинуматерикової кори;
Індо-Австралійська- До її складу входить австралійський континентта індійський субконтинент. Через постійні зіткнення з Євразійської плитой перебуває у процесі розлому;
Південноамериканська- Складається з американського материка і частини Атлантичного океану;
Північноамериканська- Складається з північноамериканського континенту, частини північно-східного Сибіру, північно-західної частини Атлантичного та половини Північного Льодовитого океанів;
Африканська– складається з африканського материка та океанічної кори Атлантичного та Індійського океанів. Цікаво, що сусідні з нею плити рухаються в протилежний від неї бік, тому тут є найбільший розлом нашої планети;
Антарктична плита– складається з материка Антарктида та прилеглої океанічної кори. Через те, що плиту оточують серединно-океанічні хребти, решта материків від неї постійно відсувається.

Рух тектонічних плит у літосфері

Літосферні плити, з'єднуючись і роз'єднуючись, постійно змінюють свої обриси. Це дає можливість вченим висувати теорію про те, що близько 200 млн років тому літосфера мала лише Пангею - один-єдиний континент, що згодом розколовся на частини, які почали поступово відсуватися один від одного на дуже маленькій швидкості (в середньому близько семи сантиметрів на рік ).

Це цікаво!Існує припущення, що завдяки руху літосфери через 250 млн. років на нашій планеті сформується новий континентрахунок об'єднання рухомих материків.

Коли відбувається зіткнення океанічної та континентальної плит, край океанічної кори занурюється під материкову, при цьому з іншого боку. океанічні плитиїї межа розходиться із сусідньою з нею плитою. Кордон, вздовж якого відбувається рух літосфер, називається зоною субдукції, де виділяють верхні і занурювані краї плити. Цікаво, що плита, поринаючи в мантію, починає плавитися при стисканні верхньої частини земної кори, в результаті чого утворюються гори, а якщо до того ж проривається магма - то вулкани.

У місцях, де тектонічні плити стикаються одна з одною, розташовані зони максимальної вулканічної та сейсмічної активності: під час руху та зіткнення літосфери, земна кора руйнується, а коли вони розходяться, утворюються розлами та западини (літосфера та рельєф Землі пов'язані один з одним). Це є причиною того, що вздовж країв тектонічних плит розташовані найбільше великі формирельєфу Землі – гірські хребти з активними вулканами та глибоководні жолоби.

Проблеми літосфери

Інтенсивний розвиток промисловості призвело до того, що людина і літосфера в Останнім часомстали надзвичайно погано уживатися один з одним: забруднення літосфери набуває катастрофічних масштабів. Сталося це внаслідок зростання промислових відходівв сукупності з побутовим сміттям і використовуваними в сільському господарствідобривами та отрутохімікатами, що негативно впливає на хімічний складґрунту та на живі організми. Вчені підрахували, що за рік на одну людину припадає близько однієї тонни сміття, серед яких – 50 кг відходів, що важко розкладаються.

Сьогодні забруднення літосфери стало актуальною проблемоюоскільки природа не в змозі впоратися з нею самостійно: самоочищення земної кори відбувається дуже повільно, а тому шкідливі речовинипоступово накопичуються і з часом негативно впливають і на основного винуватця проблеми, що виникла – людини.

Характер руху плит визначає і те, що відбувається на їх межах. Деякі плити розходяться, інші стикаються, а деякі труться боками.

Плити, що зіштовхуються

У місцях, де плити зсуваються, виникають граничні плити декількох типів, залежно від виду плит, що стикаються. Наприклад, на межі між океанічною та материковою плитою, утвореною океанічною корою, «піднирює» під материкову, створюючи на поверхні глибоку западину, або жолоб. Зона, де це відбувається, називається субдуктивною. Поринаючи все глибше в мантію, плита починає розплавлятися. Кора верхньої плити стискається, і на ній виростають гори. Деякі з них є утвореними магмою, яка проривається вгору через літосферу.

Зони, де плити відсуваються одна від одної, зустрічаються на деяких ділянках океанського дна. Вони характеризуються гірськими ланцюгами із вулканічних порід. Такі вулкани не мають крутих схилів чи конічної форми. Зазвичай це довгі ланцюги гір із пологими схилами. Два ланцюги розділені глибокою тріщиною, що позначає межу між плитами. Тріщина відкривається, коли на поверхню викидається магма (розплавлена порода), що піднімається з астеносфери. Вийшовши поверхню, магма остигає і тверднеє по краях плит, утворюючи нові ділянки океанського дна. При цьому магма все далі відштовхує плити одна від одної. Цей процес відомий як розширення морського дна, немає кінця, тому що тріщина відкривається знову і знову. Місце, де це відбувається, називається серединним хребтом.

Глибокі западини також утворюються і на межах двох плит, що стикаються. океанічної літосфери. Одна з таких плит йде під іншу та розплавляється, опускаючись у мантію. Магма прямує вгору через літосферу, і біля кордону на плиті, що виявилася зверху, утворюється ланцюг вулканів.

Материкові плити

У тих місцях, де лоб у лоб зіштовхуються дві плити материкової літосфери, формуються високі гірські ланцюги. На кордоні материкова кора обох плит стискається, тріскається та збирається у гігантські складки. При подальшому русі плит гірські хребти стають все вищими, тому що вся ця тону все більше виштовхується догори.

Океанічні западини

Впадини, що утворюються на межах плит, - найбільш глибокі провализемної поверхні. Найглибшою вважається Маріанська западинав Тихому океані(11022 метри нижче рівня моря). У ній могла б потонути найвища у світі гора Еверест (8848 метрів над рівнем моря). Для дослідження океанічних западинвикористовуються такі глибоководні апарати.

Плити, що труться

Не всі плити віддаляються одна від одної або стикаються лоб у лоб. Деякі з них труться боками, рухаючись або в протилежних напрямках, або в одному напрямку, але з різними швидкостями. На межі таких плит, як на суші, так і морський день, Нова літосфера не утворюється, а вже існуюча не руйнується. Коли плити материкової літосфери рухаються назустріч один одному, вся гранична зона виштовхується вгору, утворюючи високі гірські ланцюги. Коли плити рухаються пліч-о-пліч з різними швидкостями, здається, ніби вони переміщаються в протилежних напрямках.

Разом з частиною верхньої мантії складається з кількох великих блоків, які називаються літосферними плитами. Їхня товщина різна - від 60 до 100 км. Більшість плит включають як материкову, так і океанічну кору. Виділяють 13 основних плит, з них 7 найбільших: Американська, Африканська, Індо-, Амурська.

Плити лежать на пластичному шарі верхньої мантії (астеносфері) і повільно рухаються один до одного зі швидкістю 1-6 см на рік. Цей факт було встановлено в результаті зіставлення знімків, зроблених з штучних супутниківЗемлі. Вони дозволяють припустити, що конфігурація в майбутньому може бути абсолютно відмінною від сучасної, оскільки відомо, що Американська літосферна плита рухається назустріч Тихоокеанській, а Євразійська зближується з Африканською, Індо-Австралійською, а також з Тихоокеанською. Американська та Африканська літосферні плити повільно розходяться.

Сили, що спричиняють розбіжність літосферних плит, виникають при переміщенні речовини мантії. Потужні висхідні потоки цієї речовини розштовхують плити, розривають земну кору, утворюючи у ній глибинні розломи. За рахунок підводних виливів лав за розломами формуються товщі. Застигаючи, вони ніби заліковують рани – тріщини. Однак розтяг знову посилюється, і знову виникають розриви. Так, поступово нарощуючись, літосферні плитирозходяться у різні боки.

Зони розломів є на суші, але найбільше їх у океанічних хребтахна , де земна кора тонша. Найбільш великий розломна суші розташовується на сході. Він простягся на 4000 км. Ширина цього розлому – 80-120 км. Його околиці всіяні згаслими та діючими.

Уздовж інших меж плит спостерігається їхнє зіткнення. Воно відбувається по-різному. Якщо плити, одна з яких має океанічну кору, а інша материкову, зближуються, то літосферна плита, вкрита морем, поринає під материкову. При цьому виникають , дуги () або гірські хребти (). Якщо стикаються дві плити, що мають материкову кору, то відбувається зминання в складки гірських порід краю цих плит і утворення гірських областей. Так виникли, наприклад, на межі Євразійської та Індо-Австралійської плит. Наявність гірських областей у внутрішніх частинахлітосферної плити говорить про те, що колись тут проходила межа двох плит, що міцно спаялися один з одним і перетворилися на єдину, більшу літосферну плиту. Таким чином, можна зробити загальний висновок: межі літосферних плит - рухомі області, до яких приурочені вулкани, зони, гірські області, серединно-океанічні хребти, глибоководні западинита жолоби. Саме межі літосферних плит утворюються , походження яких пов'язані з магматизмом.

Літосферні плити мають високу жорсткість і здатні протягом тривалого часу зберігати без змін свою будову та форму за відсутності дій з боку.

Рух плит

Літосферні плити знаходяться в постійному русі. Це рух, що відбувається в верхніх шарахобумовлено наявністю присутніх у мантії конвективних течій. Окремо взяті літосферні плити зближуються, розходяться та ковзають щодо один одного. При зближенні плит виникають зони стиснення та наступне насування (обдукція) однієї з плит на сусідню, або підсування (субдукція) розташованих поруч утворень. При розбіжності з'являються зони розтягу з характерними тріщинами, що виникають уздовж кордонів. При ковзанні утворюються розломи, у площині яких спостерігається прилеглих плит.

Результати руху

В областях сходження величезних континентальних плит, при їх зіткненні виникають гірські масиви. Подібним чином, свого часу виникла гірська системаГімалаї, що утворилася на кордоні Індо-Австралійської та Євразійської плит. Результатом зіткнення океанічних літосферних плит із континентальними утвореннями є острівні дуги та глибоководні западини.

У осьових зонах серединно-океанічних хребтів виникають рифти (від англ. Rift – розлом, тріщина, ущелина) характерної структури. Подібні утворення лінійної тектонічної структуриземної кори, що мають довжину сотні та тисячі кілометрів, з шириною в десятки або сотні кілометрів, виникають у результаті горизонтальних розтягувань земної кори. Рифти дуже великих розмірівприйнято називати рифтовими системами, поясами чи зонами.

Зважаючи на те, що кожна літосферна плита є єдиною пластиною, в її розломах спостерігається підвищена сейсмічна активність і вулканізм. Дані джерела розташовані в межах досить вузьких зон, у площині яких виникають тертя та взаємні переміщення сусідніх плит. Ці зони називаються сейсмічними поясами. Глибоководні жолоби, серединно-океанічні хребти і рифи є рухомими областями земної кори, розташованими на межах окремих літосферних плит. Це зайвий разпідтверджує, що перебіг процесу формування земної кори у даних місцях і нині триває досить інтенсивно.

Важливість теорії літосферних плит заперечувати не можна. Тому що саме вона здатна пояснити наявність в одних областях Землі гір, в інших – . Теорія літосферних плит дозволяє пояснити та передбачити виникнення катастрофічних явищ, здатних виникнути у районі їхніх кордонів.